Экологические факторы
«Человек не должен удовлетворяться составлением длинного перечня возможных экологических факторов. Он должен, напротив, открывать и анализировать факторы, действующие непосредственно на особи, популяции и сообщества».
Р. Дажо
«В наши дни слишком часто забывают, что экология как наука о явлениях, происходящих на Земле, совершенно необходима человеку, ибо только благодаря ей он может нормально питаться, понимать свои болезни и совершенствовать свое физическое благополучие».
Дж. Бер
Экология – наука сравнительно молодая. Термин «экология» впервые был предложен немецким зоологом Э.Геккелем в 1866 году, а Мебиус в 1877 году предложил термин «биоценоз». Экология – это наука, изучающая условия существования живых организмов, взаимосвязь между организмами и средой, в которой они обитают.
Экологию в равной мере можно отнести как к биологической, так и к географической наукам, хотя она должна при этом рассматриваться как наука вполне самостоятельная.
В основе нынешнего развития экологической науки лежат объективные факторы, связанные с охватившей весь мир научно – технической революцией.
Проблема взаимодействия человеческого общества с природой и влияния деятельности человека на окружающую среду вызывает все более возрастающий интерес и озабоченность в широких кругах общественности многих стран.
Экология представляет собой науку, которая переживает в настоящее время период быстрого роста.
В настоящее время экология получает все большее практическое применение в развитии биологической борьбы против насекомых, вредных для сельского хозяйства и человека: рациональном благоустройстве земельных массивов путем создания заповедников и национальных парков; в правильной смене культур при севообороте; рациональном применении инсектицидов и пр.
Прикладная экология стала необходимой наукой для агронома, врача, географа, ветеринара, работников пищевой промышленности, работников законодательных учреждений и т.д.
В эпоху, когда в силу чрезвычайно быстрого увеличения народонаселения на Земле, естественная среда все более изменяется. В процессе своей жизнедеятельности человек использует природные ресурсы, стоит дома и прокладывает дороги, производит продукты, лекарства и всевозможные предметы потребления, развивает науки, исследует космос. Благодаря интенсивному общественному развитию, возникают глубокие противоречия между человеком и природой, между производством и естественными экологическими системами. Это противоречие заключается, прежде всего, в загрязнении окружающей среды – воздуха, воды, почвы.
Загрязнение окружающей среды вредными примесями негативно влияет на состояние здоровья населения всей нашей планеты.
Накопление в окружающей нас среде различных загрязнителей, в том числе и химических, оказывает пагубное влияние на любые экологические системы, нередко приводя к серьезным генотипическим изменениям. Об этом надо помнить постоянно и делать все возможное для того, чтобы уберечь нашу планету и весь органический и неорганический мир от разрушения.
В эпоху, когда чрезвычайно быстро естественная среда все более изменяется, будущее человечества может быть обеспечено только при использовании всей совокупности сведений, получаемых современной экологией.
Экологию можно подразделить на три крупных отдела: аутоэкологию, динамику популяций и синэкологию.
Аутоэкология изучает взаимоотношения представителей вида с окружающей его средой.
Динамика популяций описывает колебания численности вида с окружающей средой.
Синэкология анализирует отношения между особями, относящимися к разным видам данной группировки организмов, а также между ними и окружающей средой.
Экологическим фактором является любой элемент среды, способный оказывать влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития.
Любой организм в среде своего обитания подвергается одновременному воздействию самых разнообразных климатических, физических, химических и биотических факторов.
Экологические факторы действуют на живые и неживые организмы различно.
В результате изменений климатических и физико-химических параметров на каких – либо территориях происходит изменение географического распространения видов, на которые новые условия оказывают отрицательное влияние.
Экологические факторы, влияя на развитие организмов, могут изменять размножение и смертность разных видов, способствовать их миграции и нарушению плотности популяций. Способствуют появлению атипичных адаптивных модификаций, качественных и количественных изменений обмена веществ и пр.
Ко всем экологическим факторам применяется понятие «лимитирующий фактор». У каждого живого организма в отношении экологических факторов существуют пределы выносливости, между которыми находится его экологический оптимум, а на границах т за пределами выносливости – угнетение и гибель.
Понятие об экологической выносливости было введено в 1911 году Шалфордом.
По аналогии с валентностью в химии было введено понятие экологической валентности. Экологическая валентность вида обозначает его способность заселять различную среду, характеризующуюся большими или меньшими изменениями экологических факторов.
Экологическая валентность регулирует способность организмов к расселению. Виды широко распространенные отличаются повышенной экологической валентностью и наоборот, виды с низкой экологической валентностью способны жить в очень узких пределах изменчивости факторов среды.
Наряду с этим есть виды, способные выдерживать сильные вариации условий жизни, заселять места, характеризующиеся резкими изменениями различных факторов среды.
Однако распространение живых организмов нельзя объяснить лишь одной экологической валентностью. Следует принимать во внимание и другие причины, такие как геологическая история, пассивная и активная миграция, способность к размножению, физиологическая адаптация, генетическая особенность, антропогенное влияние и пр.
В экологии существует деление факторов на абиотические и биотические. Это деление произвольное, но преимуществом его является простота.
К абиотическим факторам относят климатические свойства почвы, химические свойства воды, наполнение атмосферы различными ядовитыми газами.
К биотическим факторам относятся хищничество, конкуренция, паразитизм.
Некоторые экологи увязывают эффективность действия факторов в зависимости от количества особей и по этому признаку все экологические факторы делят на зависящие и не зависящие от количества особей.
В результате действия на популяции зависящих факторов происходит гибель определенного процента особей независимо от их общей численности, при действии не зависящих от плотности особей факторов процент уничтожения особей растет параллельно с увеличением их количества.
Категория факторов, зависящих от плотности (количества) особей, разделены на факторы прямой независимости, вызывающие увеличение смертности при росте плотности и на факторы обратной зависимости, которые снижают смертность при возрастании плотности популяции.
При такой точке зрения к факторам независимости от плотности можно отнести температурные, радиоактивные факторы, наводнения, землетрясения, оползни и пр. К факторам, зависящим от плотности, относятся конкуренция, хищничество паразитизм.
Рациональная классификация экологических факторов должна прежде всего учитывать особенности реакций живых организмов, подвергшихся действию этих факторов. Она должна принимать во внимание насколько это возможно, степень совершенства адаптаций организма. Адаптация в первую очередь устанавливается по отношению к факторам, которым свойственна правильная периодичность – дневная, лунная, сезонная или годовая, как прямое следствие вращения земного шара вокруг своей оси и его движения вокруг солнца. Это первичные периодические факторы. К ним относятся также освещение, водные приливы и отливы. С первичными периодическими факторами связано существование самых обширных земных климатических зон, и они определяют границы распространения видов.
Следствием изменений первичных периодических факторов являются вторичные факторы.
Чем теснее связь вторичного периодического фактора с первичным, тем с большей регулярностью проявляется периодичность вторичного фактора. Так, влажность воздуха является вторичным фактором, находящимся в тесной зависимости от температуры. В тропиках или областях с муссонным климатом выпадение осадков подчиняется суточной или сезонной периодичности. Примером еще одного вторичного периодического фактора может служить растительная пища, периодичность которой связана с вегетативным циклом. В водной среде содержание кислорода и растворимых солей, мутность, горизонтальная и вертикальная циркуляция, колебания уровня воды, скорость течения также являются вторичными периодическими факторами.
По сравнению с первичными вторичные периодические факторы менее древнего происхождения. Как правило, вторичные периодические факторы сказываются на многочисленности видов в пределах областей их распространения.
К непериодическим факторам относятся факторы, которые в нормальных условиях местообитания организма не существуют, а проявляются внезапно. В виду их случайного характера живые организмы обычно не успевают к ним приспособиться. В эту категорию входят климатические факторы – ветер, ураганы, пожары, грозы, наводнения. Сюда же относятся все виды человеческой деятельности и действия хищных животных, паразитарных и патогенных микроорганизмов.
