Поняття про екологічні чинники
Поняття “екологічного чинника” – одне з найбільш загальних і надзвичайно широких понять екології. Під екологічними факторами розуміють такі властивості компонентів екосистеми і характеристики її зовнішнього середовища, які безпосередньо впливають на биотическую компоненту екосистеми. Фактори поділяють на зовнішні і внутрішні по відношенню до даної екосистемі. До зовнішніх відносять ті фактори, які в тій чи іншій мірі впливають на процеси в екосистемі, не відчуваючи зворотного впливу. Наприклад, зовнішніми факторами є сонячна радіація, вітер, атмосферний тиск, температура і т. п. Внутрішні чинники не тільки змінюють характеристики екосистеми, а й самі схильні її впливу. Фактично, внутрішні чинники – це не що інше, як компоненти екосистеми. До внутрішніх чинників відносять чисельності організмів в популяціях, біомаси популяцій, характеристики грунту, приповерхневого шару води водоймищ і т. п.
Фактори також поділяють на біотичні (впливу організмів і їхніх популяцій один на одного) і абіотичні (характеризують вплив на екосистему неживих її компонентів і зовнішнього середовища).
Число потенційних екологічних факторів практично нескінченно. Однак за ступенем впливу на екосистеми різні чинники вельми відрізняються. У наземних екосистемах найбільш значущі фактори, як правило, – це інтенсивність сонячної радіації, температура і вологість повітря, інтенсивність атмосферних опадів, а також різні форми антропогенного впливу.
Кожному екологічного фактору можна зіставити математичну змінну Xj, приймаючу значення в деякому інтервалі. Сукупність інтервалів всіх екологічних факторів становить евклидово простір факторів є = {xb x2, …, х’…, xn}, де n – кількість розглянутих факторів. Кожної конкретної комбінації значень екологічних факторів відповідає точка екологічного простору є с координатами (xj, х2, …, х;, …, xn). Завданнями факторіальною екології є:
– виявлення значущих екологічних факторів і інтервалів їх зміни;
– вивчення зв’язків (кореляцій) між факторами;
– якісне і кількісне дослідження впливу факторів на стійкість екосистеми.
Для кількісної оцінки впливу екологічних факторів вводять змінні 9j, j = 1, 2, …, m, (функції благополуччя), що характеризують показники життєдіяльності організмів або екосистеми в цілому. Такими показниками можуть бути загальна біомаса в екосистемі, швидкість росту організмів, інтенсивність фотосинтезу, тривалість життя і т. п. Функції благополуччя <j залежать від екологічних факторів x ;: <j = <j (xb x2, …, xn). Якщо факторіальна екологія може знайти такі кількісні залежності, рішення інших задач цього розділу екології істотно полегшується. На жаль, пошук залежностей <j = x2, …, xn) вимагає огром-
Ного кількості спостережень протягом тривалого проміжку часу. Зазвичай доводиться задовольнятися менш повною інформацією.
Її отримують таким чином. При фіксованих значеннях екологічних факторів (x2, …, xn) варіюють в лабораторних умовах або спостерігають природна зміна фактора xb реєструють зміна обраного відгуку і отримують оцінку приватної функції благополуччя <j (1) = <p (xb x2 *, … , xn). Потім повторюють процедуру, варіюючи x2 при фіксованих величинах інших факторів, і оцінюють ф / 2) = <p (xj, x2, …, xn). Зрештою отримують набір приватних функцій благополуччя <j (l), що описує вплив кожного екологічного чинника окремо при фіксованих значеннях інших факторів.
Наприклад, в лабораторних умовах в спеціальних камерах вирощують рослини, де контролюють всі абіотичні параметри. Один з параметрів, наприклад, температуру або вологість, міняють за заздалегідь визначеним планом. У міру підвищення температури від якоїсь величини, при якій рослина гине, зростання стає все інтенсивніше, досягаючи максимуму. При подальшому підвищенні температури рослина почуває себе все гірше, поки його зростання не припиняється. З подальшим підвищенням температури рослина гине.
Функцію благополуччя зручно визначити так, щоб позитивні її значення відповідали благополуччю організму, а негативні свідчили про неприйнятних для його існування умовах.
Згодом цей закон був досліджений і доповнений В. Шелфорда, що сформулював принцип толерантності: для кожного екологічного чинника існує інтервал толерантності, за межами якого організм існувати не може; пригнічення або загибель організму визначаються тими факторами, значення яких виходять або наближаються до меж толерантності.
Якими можуть залежності функцій благополуччя від екологічних факторів у загальному випадку – сказати важко. Однак деякі характерні види залежностей були встановлені досить давно. Згідно [3], ще в 1909-1918 р А. Мітчерліх і Б. Бауле, які вивчали врожайність сільськогосподарських культур залежно від фізичних і хімічних чинників, запропонували формули для приватних функцій благополуччя. Так, для залежності функції ф від змінної xl при фіксованих значеннях інших факторів можна записати:
<* (Xl) = Al (x1 *, x2 *, …, xl-1 *, xl + 1 *, …, xn *) – (1 – exp (-clxl)) – exp (-klxl2 ), (3.1)
Де величина Al залежить від значень фіксованих факторів, коефіцієнти cl і kl описують благотворний і пригнічуючий вплив фактора xl на функцію благополуччя. Типові графіки функцій (3.1) наведено на рис. 3.3. Криві 1, 2, 3 відповідають збільшенню коефіцієнта kl (для кривої 1 kl = 0).
(2 votes, average: 3.50 out of 5)