Аутэкология

Совместное действие экологических факторов

• Правило взаимодействия экологических факторов.

     Одни экологические факторы могут усиливать или смягчать силу действия других.

• Закон незаменяемости экологических факторов.

     Недостаток или избыток какого-либо одного экологического фактора не может быть скомпенсирован недостатком или избытком других факторов.

• Правило Митчерлих.

     Продуктивность биологической системы (организма) определяется всей совокупностью действующих на нее (на него) экологических факторов.

• Закон минимума (Либиха).

     Рост и развитие растений зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве.

     Современная формулировка: жизнедеятельность любого организма, испытывающего одновременно действие нескольких экологических факторов, лимитируется тем фактором, который сильнее отклоняется от оптимального для данного вида величины. Кроме того, этот фактор ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в минимуме. Если хотя бы один из экологических факторов выходит за пределы выносливости данного организма, то существование организма становится невзможным, как бы ни были благоприятны другие экологические факторы. Экологический фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении оказывается близким к пределам выносливости данного организма - ограничивающим (лимитирующим) фактором.

     Закон минимума дополняется 2 вспомогательными принципами (Одум, 1986г):

1. Ограничительный принцип - закон справедлив только в условиях стационарного состояния, когда приток и отток веществ и энергии сбалансирован. 
   Предположим, что лимитирующий фактор для функционирования озерной экосистемы явяляется концентрация CO₂, а другие экологические факторы (свет, температура, концентрация биогенных элементов и др) содержатся в достаточном количестве и не являются лимитирующими. Продуктивность этой экосистемы находится в динамическом равновесии с количеством CO₂, поступающим от разложения органических веществ. Если во время бури в воде растворится дополнительное количество CO₂, то продуктивность изменится и перестанет зависеть от CO₂, а начнет зависеть от других факторов. Пока стационарного состояния нет, объем поступления CO₂ изменяется и эффект минимума отсутствует. Кроме того, в нестационарном состоянии изменяются и другие экологические факторы. По окончании бури и наступлении стационарных условий продуктивность системы будет изменяться в результате расходования разных компонентов до тех пор, пока один из них (возможно, опять СО₂) не станет лимитирующим. Тогда продуктивность этой экосистемы снова управляется законом минимума.
2. Принцип необходимости учета взаимодействия различных факторов. 
   Фактор, лимитирующий жизнедеятельность данного организма в одних условиях, может не являться таковым в других условиях.

     Например, скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном  количестве, может изменяться под  действием другого экологического фактора. Кроме того, организм иногда способен хотя бы частично заменить дефицитный элемент питания другим, химически близким. Лимитирующим может быть любой экологический фактор, но наиболее часто ими оказываются: в наземной среде - свет, температура, вода (осадки), в водной среде - свет, температура, соленость. Из других лимитирующих факторов можно отметить атмосферные газы (О2 и СО2), для животных - пищу, для растений - наличие биогенных элементов в почве или воде.

     Лимитирующие факторы обычно обуславливают границы распространения видов и их ареалы, а также продуктивность организмов и сообществ. В настоящее время важным лимитирующим фактором является загрязнение окружающей среды, которое приводит к нежелательному изменению физических, химических и биологических элементов среды и оказывает неблагоприятное воздействие на человека и экосистему. Закон лимитирующего фактора лежит в основе теоретического обоснования величины предельно допустимых концентраций загрязнителей (ПДК).  Если загрязняющие вещества попадают в окружающую среду в результате деятельности человека, они называются ксенобиотиками. Для таких загрязнителей нижний предел толерантности не имеет значения, а верхний не должен превышаться ни при каких условиях, поэтому в качестве ПДК ксенобиотиков должны приниматься такие их концентрации, которые устанавливаются экспериментально и при которых в организме не должно произойти никаких необратимых патологических изменений.[3].

Законы  аутэкологии

     Закон оптимума: по любому экологическому фактору любой организм имеет определенные пределы распространения ( пределы толерантности). Как правило, в центре ряда значений фактора, ограниченного пределами толерантности, лежит область наиболее благоприятных условий жизни организма, при которых формируется самая большая биомасса и высокая плотность популяции. Напротив, у границ толерантности расположены зоны угнетения организмов, когда падает плотность их популяций и виды становятся наиболее уязвимыми  к действию неблагоприятных экологических факторов, включая влияние человека. Отсюда можно сделать следующие выводы( Ю. Одум,):

• Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий диапазон в отношении другого.
• Организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов обычно наиболее распространены.
• Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то диапазон толерантности может сузится и в отношении других экологических факторов( например, если содержание азота в почве мало, то требуется больше воды для злаков)
• Диапазоны толерантности к отдельным факторам и их комбинациям различны.
• Период размножения является критическим для всех организмов, поэтому именно в этот период увеличивается число лимитирующих факторов.

     Рисунок 1.

     Диапазон  значений фактора, за границами которого нормальная жизнедеятельность особей становится невозможной- пределы выносливости.

     Нижняя  граница этого диапазона значений фактора отвечает минимальному значению фактора и называют нижним пределом выносливости(экологический минимум), а верхняя граница- верхний предел выносливости. Каждый из этих пределов называется пессимумом.

     Пессимум- условия окружающей среды, при которых  жизнедеятельность организма максимально  угнетается, но он еще может существовать.

     Оптимум- это такие значения экологического фактора, которые наиболее благоприятны для жизни организма.[3].

     Индивидуальность  экологических видов: каждый вид по каждому экологическому фактору распределен по- своему, кривые распределений разных видов перекрываются, но их оптимумы различаются. По этой причине при изменении условий среды в пространстве( например, от сухой вершины холма к влажному логу) или во времени (при пересыхании озера, при усилении выпаса скота, при зарастании скал) состав экосистем изменяется постепенно.

     Закон лимитирующих (ограничивающих) факторов: наиболее важным для распределении вида является тот фактор, значения которого находятся в максимуме или минимуме. Например, в степной зоне лимитирующим фактором развития растений является увлажнение (значение находится в минимуме) или засоление почвы (значение находится в максимуме), а в лесной- её обеспеченность питательными элементами (значения- в минимуме).[6]

Заключение

     В своем реферате я хотела бы рассказать не только о таком разделе, как  аутэкология, но и сказать о том, что, несмотря на то, что в нашем мире все очень тесно взаимосвязано, и связи эти очень крепки, наш окружающий мир очень хрупок, стоит вырвать хотя бы одно из звеньев этой цепочки связей и взаимосвязей- все вмиг рассыплется (хотя, к сожалению, в наше время это очень активно и успешно делается, без дум о будущем наших же детей)

       Эти связи – основное условие  жизни организмов и их сообществ.  Через эти связи реализуются  механизмы круговорота биогенных  веществ, механизмы передачи энергии,  механизмы устойчивости экосистем. Эти связи настолько отточены ходом эволюционного процесса, что нарушение хотя бы одной из них может повлечь за собой цепь необратимых последствий вплоть до гибели экосистемы, точнее, вплоть до коренной перестройки ее структуры или замене другой экосистемой, как правило, более бедной. Это обязательно должен помнить человек, вмешиваясь в природу своей производственной деятельностью. Экологическое мышление становится необходимым для решения самых насущных задач нашей жизни. В связи с этим современная экология далеко вышла за рамки чисто академической учебной дисциплины. Необходимость экологического и природоохранительного обучения и воспитания подрастающего поколения очевидна. В международной сфере работают специальные комиссии ЮНЕСКО, ЮНЕП и другие организации, задачей которых является пропаганда и внедрение экологических подходов в разные сферы практической деятельности человека. Основная цель международных усилий – предотвратить грозящий человечеству экологический кризис и, используя экологические законы, обеспечить дальнейшее развитие и благополучие общества.

     Хотя, по-моему, здесь более необходима политика не пропаганды и убеждения, а жесткая система наказаний, и это будет намного успешнее, так как и в нашей стране, и повсеместно, никто не внемлет просьбам экологов и «гринписовцев». Жесткие правила конвенции «MARPOL» (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships), принятой в 1973 году, буквально спасли Мировой океан от загрязнения и гибели миллионов видов морской флоры и фауны (штрафы за сброс даже неопасных отходов в неположенных районах, начинаются, мягко говоря, с десятков тысяч долларов).Подобное, я считаю, нужно применить повсеместно (в разумных пределах, но все же жестко), ведь, к сожалению, изменить мышление миллионов людей, заставить их одуматься, можно только применив крайние меры. К сожалению, это так.

Список  используемых источников

1. http://lib4all.ru/
2. http://www.vashsad.ua/more/ekology/show/5742/
3. http://www.oeco.ru/t/16
4. http://referat.yabotanik.ru/jekologiya/jekologicheskij-faktor
5. http://referat.mirslovarei.com/j
6. http://sbio.info/index.php
7. http://slovari.yandex.ru/
8. http://botan0.ru/
9. http://human-ecology.ru/index/0-31
10. http://ru.wikipedia.org