Экологический фактор как условие среды¶

Экологический фактор — это любое условие или элемент окружающей среды, которое оказывает прямое или косвенное воздействие на живые организмы, их жизнедеятельность, распространение и численность. В экологии под факторами понимают как отдельные свойства среды (температура, влажность, освещённость), так и целые комплексы условий, включая влияние других организмов и деятельность человека. Совокупность всех факторов, действующих на популяцию или экосистему, формирует её экологическую нишу и определяет границы выживания видов.

¶Общая характеристика

Экологические факторы непрерывно взаимодействуют между собой: изменение одного из них часто влечёт за собой изменение других. Например, повышение температуры воздуха влияет на испарение влаги, что сказывается на водном режиме почвы и растений. Реакция организма на действие фактора зависит от его интенсивности: для каждого вида существует определённый диапазон значений, в пределах которого жизнедеятельность протекает нормально.

¶Закон оптимума

Ключевая закономерность действия факторов описана законом оптимума. Для каждого организма существует зона оптимума — наиболее благоприятные значения фактора, зоны угнетения по обе стороны от неё и границы выносливости, за пределами которых существование невозможно. Точки, ограничивающие зону выносливости, называют критическими. Виды, способные выдерживать широкие колебания фактора, называются эврибионтными, а приспособленные к узкому диапазону — стенобионтными.

¶Лимитирующий фактор

Если значение какого-либо фактора выходит за пределы выносливости, он становится лимитирующим, то есть ограничивает рост и развитие организма независимо от благоприятности остальных условий. Это положение сформулировал Юстус Либих в законе минимума применительно к питательным веществам, а позднее Виктор Шелфорд расширил его правилом толерантности, учитывающим и избыток фактора.

¶Классификация факторов

Наиболее распространена классификация по природе происхождения.

¶Абиотические факторы

К ним относят условия неживой природы. Климатические факторы — свет, температура, влажность, осадки, ветер — определяют распространение видов по природным зонам. Свет служит источником энергии для фотосинтеза и регулятором суточных и сезонных ритмов. Температура задаёт скорость обмена веществ и границы ареалов. Эдафические (почвенные) факторы — механический состав, кислотность, плодородие — влияют на корневые системы и почвенную фауну. Орографические факторы связаны с рельефом: высота над уровнем моря, крутизна склонов, экспозиция.

¶Биотические факторы

Биотические факторы отражают взаимодействия организмов. Различают прямые и косвенные влияния. К важнейшим формам относят:

• конкуренцию — борьбу за ресурсы между особями одного или разных видов;
• хищничество и паразитизм — отношения «жертва — потребитель»;
• симбиоз, мутуализм и комменсализм — взаимовыгодные или односторонние связи;
• средообразующую деятельность — например, формирование почвы дождевыми червями или затенение кронами деревьев.

¶Антропогенные факторы

Антропогенные факторы возникли с появлением человека и усилились в эпоху промышленной революции. Они подразделяются на прямые (истребление видов, отлов, вырубка) и косвенные (загрязнение среды, разрушение местообитаний, изменение климата). По масштабу воздействия их часто рассматривают как наиболее быстро меняющуюся группу, к которой многие виды не успевают адаптироваться.

¶Действие факторов в экосистемах

В природе факторы действуют не изолированно, а в комплексе. Совокупность условий, необходимых для существования вида, формирует его экологическую нишу — понятие, введённое Джозефом Гриннеллом и развитое Чарльзом Элтоном и Джорджем Хатчинсоном. Различают фундаментальную нишу (потенциально возможную) и реализованную (фактически занимаемую в условиях конкуренции).

¶Адаптации организмов

Приспособления к факторам среды разнообразны. Морфологические адаптации проявляются в строении тела (толстый мех, восковой налёт на листьях). Физиологические — в работе обмена веществ (зимняя спячка, накопление жира). Поведенческие — в миграциях, выборе убежищ, суточной активности. Растения по отношению к свету делят на светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые; по отношению к воде — на ксерофиты, мезофиты и гидрофиты.

¶Экологические группы и жизненные формы

По приуроченности к определённым условиям виды объединяют в экологические группы. Например, по температурному режиму выделяют криофилов (холодолюбивых) и термофилов (теплолюбивых). Жизненные формы — внешний облик организмов, отражающий их приспособленность к среде, — классифицировал датский ботаник Кристен Раункиер по положению почек возобновления относительно поверхности почвы.

¶Значение и изучение

Учение об экологических факторах лежит в основе экологического мониторинга, охраны природы и рационального природопользования. Оценка факторов позволяет прогнозировать изменения ареалов, рассчитывать предельно допустимые нагрузки на экосистемы и разрабатывать меры по сохранению биоразнообразия. В России эти вопросы изучаются в институтах Российской академии наук, заповедниках и университетах, а данные многолетних наблюдений используются для оценки состояния природных зон — от арктических тундр до степей и пустынь.

¶Методы оценки

Для количественной характеристики факторов применяют полевые и лабораторные методы. Полевые наблюдения фиксируют естественные условия, лабораторные эксперименты позволяют изолировать отдельный фактор и изучить реакцию организма. Используются также методы математического моделирования, экологического картографирования и биоиндикации — оценки состояния среды по присутствию или состоянию организмов-индикаторов, например лишайников, чувствительных к загрязнению воздуха.

Источники: учебники по общей экологии, работы Ю. Одума, В. Д. Фёдорова и Т. Г. Гильманова, материалы по учению об экологических факторах.