Це будь-які чинники середовища, куди організм реагує пристосувальними реакціями.

Середовище - одне з основних екологічних понять, під яким мається на увазі комплекс навколишніх умов, що впливають на життєдіяльність організмів. У широкому значенні під навколишнім середовищем розуміють сукупність матеріальних тіл, явищ та енергії, що впливають на організм. Можливо і конкретніше, просторове розуміння середовища як безпосереднього оточення організму - його місце існування. Середовище - це все те, серед чого живе організм, це частина природи, що оточує живі організми і надає на них прямий або опосередкований вплив. Тобто. елементи довкілля, які для даного організму або виду не байдужі і так чи інакше впливають на нього, є по відношенню до нього факторами.

Складові частини середовища різноманітні і мінливі, тому живі організми постійно пристосовуються і регулюють свою життєдіяльність відповідно до варіацій параметрів зовнішнього оточення. Такі пристрої організмів звуться адаптації і дозволяють їм виживати і розмножуватися.

Усі екологічні фактори ділять на

Абіотичні фактори - прямо або опосередковано діють на організм фактори неживої природи - світло, температура, вологість, хімічний склад повітряного, водного та ґрунтового середовища та ін. .
Біотичні фактори - всі форми впливу на організм з боку живих істот (мікроорганізмів, вплив тварин на рослини і навпаки).
Антропогенні фактори - різноманітні форми діяльності людського суспільства, які призводять до зміни природи як довкілля інших видів або безпосередньо позначаються на їхньому житті.

Екологічні чинники впливають на живі організми

як подразники, що викликають пристосувальні зміни фізіологічних та біохімічних функцій;
як обмежувачі, що зумовлюють неможливість існування в цих умовах;
як модифікатори, що викликають структурно-функціональні зміни в організмах, та як сигнали, що свідчать про зміни інших факторів середовища.

У цьому можна встановити загальний характер впливу екологічних чинників живий організм.

Будь-який організм має специфічний комплекс пристосувань до чинників середовища проживання і благополучно існує лише певних межах їх змінюваності. Найсприятливіший для життєдіяльності рівень чинника називається оптимальним.

При невеликих значеннях або надмірному впливі фактора життєва активність організмів різко падає (помітно пригнічується). Діапазон дії екологічного фактора (область толерантності) обмежений точками мінімуму та максимуму, що відповідають крайнім значенням даного фактора, за яких можливе існування організму.

Верхній рівень чинника, поза яким життєдіяльність організмів стає неможливою, називається максимумом, а нижній - мінімумом (рис.). Звичайно, для кожного організму характерні свої максимуми, оптимуми та мінімуми екологічних факторів. Наприклад, кімнатна муха витримує коливання температури від 7 до 50 ° С, а людська аскарида живе лише за температури тіла людини.

Крапки оптимуму, мінімуму і максимуму становлять три кардинальні точки, що визначають можливості реакції організму на цей фактор. Крайні точки кривої, що виражають стан пригнічення при нестачі чи надлишку фактора, називають областями песимуму; їм відповідають песимальні значення фактора. Поблизу критичних точок лежать сублетальні величини фактора, а поза зони толерантності - летальні зони фактора.

Умови середовища, за яких будь-який фактор або їх сукупність виходить за межі зони комфорту і чинить пригнічуючу дію, в екології часто називають крайніми, граничними (екстремальними, важкими). Вони характеризують не тільки екологічні ситуації (температура, солоність), а й такі місцеперебування, де умови близькі до меж можливості існування для рослин та тварин.

На будь-який живий організм одночасно впливає комплекс факторів, але один з них є обмежуючим. Фактор, що ставить рамки для існування організму, виду чи спільноти, називається лімітуючим (обмежуючим). Наприклад, поширення багатьох тварин і рослин на північ обмежується недоліком тепла, тоді як на півдні обмежуючим фактором для тих самих видів може виявитися недолік вологи або необхідної їжі. Проте межі витривалості організму стосовно лімітуючого чинника залежить від рівня інших чинників.

Для деяких організмів потрібні умови, обмежені вузькими межами, т. е. діапазон оптимуму перестав бути постійним виду. Оптимум впливу фактора різний і в різних видів. Розмах кривої, т. е. відстань між пороговими точками, показує зону дії екологічного чинника на організм (рис. 104). В умовах, близьких до граничної дії фактора, організми почуваються пригнічено; вони можуть існувати, але не досягають повного розвитку. Рослини зазвичай не плодоносять. У тварин, навпаки, прискорюється статева зрілість.

Величина діапазону дії фактора і особливо зони оптимуму дозволяє судити про витривалість організмів по відношенню до даного елемента середовища, свідчить про їхню екологічну амплітуду. У зв'язку з цим організми, які можуть жити в досить різноманітних умовах довкілля, називаються зврібіонтними (від грец. "Еврос" - широкий). Наприклад, ведмідь бурий живе в умовах холодного та теплого клімату, у сухих та вологих районах, харчується різноманітною рослинною та тваринною їжею.

По відношенню до приватних факторів середовища використовують термін, що починається з тієї ж приставки. Наприклад, тварини, здатні існувати у широкому діапазоні температур, називаються евритермними, а організми, здатні жити лише у вузьких температурних інтервалах, відносяться до стенотермних. За цим принципом організм може бути евригидридным чи стеногидридным залежно з його реакцію коливання вологості; евригалінним або стеногалінним - залежно від здатності переносити різні значення солоності середовища тощо.

Існують також поняття екологічної валентності, яка є здатністю організму заселяти різноманітні середовища, та екологічної амплітуди, що відображає ширину діапазону фактора або ширину зони оптимуму.

Кількісні закономірності реакції організмів на вплив екологічного чинника різняться відповідно до умов їх проживання. Стенобіонтність чи еврибіонтність не характеризує специфічність виду стосовно будь-якого екологічного фактора. Наприклад, деякі тварини приурочені до вузького діапазону температур (тобто стенотермни) і можуть існувати у широкому діапазоні солоності середовища (евригалинные).

Фактори довкілля впливають на живий організм одночасно і спільно, причому дія одного з них певною мірою залежить від кількісного вираження інших факторів - світла, вологості, температури, навколишніх організмів і т. п. Ця закономірність отримала назву взаємодії факторів. Іноді нестача одного фактора частково компенсується посиленням діяльності іншого; проявляється часткова замінність дії екологічних факторів. У той самий час жоден із необхідних організму чинників може бути повністю замінений іншим. Фототрофні рослини не можуть рости без світла при оптимальних режимах температури або живлення. Тому якщо значення хоча б одного з необхідних факторів виходить за межі діапазону толерантності (нижче за мінімум або вище максимуму), то існування організму стає неможливим.

Фактори середовища, що мають у конкретних умовах песимальне значення, тобто найбільш віддалені від оптимуму, особливо ускладнюють можливість існування виду в цих умовах, незважаючи на оптимальне поєднання інших умов. Ця залежність одержала назву закону обмежуючих чинників. Такі фактори, що ухиляються від оптимуму, набувають першорядного значення в житті виду або окремих особин, визначаючи їх географічний ареал.

Виявлення обмежувальних чинників дуже важливе у практиці сільського господарства задля встановлення екологічної валентності, особливо у найбільш уразливі (критичні) періоди онтогенезу тварин і рослин.

ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ

Екологічні фактори - це певні умови та елементи середовища, які мають специфічний вплив на живий організм. Організм реагує вплив екологічних чинників пристосувальними реакціями. Екологічні чинники визначають умови існування організмів.

Класифікація екологічних факторів (за походженням)

1. Абіотичні фактори - це сукупність факторів неживої природи, що впливають на життя та поширення живих організмів. Серед них розрізняють:
1.1. Фізичні фактори- такі чинники, джерелом яких є фізичний стан чи явище (наприклад, температура, тиск, вологість, рух повітря та інших.).
1.2. Хімічні фактори- такі фактори, що обумовлені хімічним складом середовища (солоність води, вміст кисню в повітрі та ін.).
1.3. Едафічні фактори(Ґрунтові) - сукупність хімічних, фізичних, механічних властивостей грунтів і гірських порід, що впливають як на організми, для яких вони є середовищем проживання, так і на кореневу систему рослин (вологість, структура грунту, вміст біогенних елементів та ін.).
2. Біотичні чинники - сукупність впливів життєдіяльності одних організмів на життєдіяльність інших, і навіть на неживу компоненту довкілля.
2.1. Внутрішньовидові взаємодіїхарактеризують взаємовідносини між організмами на рівні популяції. В основі їх лежить внутрішньовидова конкуренція.
2.2. Міжвидові взаємодіїхарактеризують взаємовідносини між різними видами, які можуть бути сприятливими, несприятливими та нейтральними. Відповідно, позначимо характер впливу +, - або 0. Тоді можливі такі типи комбінацій міжвидових взаємин:
00 нейтралізм- обидва види незалежні і не мають жодного впливу один на одного; у природі зустрічається рідко (білка та лось, метелик та комар);

+0 коменсалізм- один вид має користь, а інший не має ніякої вигоди, шкоди теж; (великі ссавці (собаки, олені) служать рознощиками плодів і насіння рослин (реп'ях), не отримуючи ні шкоди, ні користі);

-0 аменсалізм- один вид відчуває від іншого пригнічення росту та розмноження; (світлолюбні трави, що ростуть під ялиною, страждають від затінення, а самому дереву це байдуже);

++ симбіоз- Взаємовигідні відносини:

? мутуалізм- види що неспроможні існувати друг без друга; інжир і бджоли, що запилюють його; лишайник;
? протокооперація- спільне існування вигідне обом видам, але є обов'язковою умовою виживання; запилення бджолами різних лугових рослин;
- - конкуренція- кожен із видів надає на інший несприятливий вплив; (Рослини конкурують між собою за світло і вологу, тобто коли використовують одні і ті ж ресурси, тим більше, якщо вони недостатні);

Хижацтво - хижий вид живиться своєю жертвою;

Існує й інша класифікація екологічних чинників. Більшість факторів якісно та кількісно змінюється у часі. Наприклад, кліматичні фактори (температура, освітленість та ін) змінюються протягом доби, сезону, по роках. Чинники, зміна яких у часі повторюється регулярно, називають періодичними . До них відносяться не лише кліматичні, а й деякі гідрографічні – припливи та відливи, деякі океанські течії. Чинники, що виникають несподівано (виверження вулкана, напад хижака тощо) називаються неперіодичними .

Напевно, кожен з нас помічав, як рослини одного і того ж виду чудово розвиваються в лісі, але на відкритих просторах почуваються погано. Або, наприклад, деякі види ссавців мають велику популяцію, а інші більш обмежені за, здавалося б, однакових умов. Все живе на Землі так чи інакше підкоряється своїм законам і правилам. Їх вивченням займається екологія. Одне з основних тверджень - закон мінімуму Лібіха

Що обмежує що це?

Німецький хімік та основоположник агрохімії, професор Юстус фон Лібіх, зробив багато відкриттів. Одне з найвідоміших та визнаних – відкриття фундаментального обмежуючого чинника. Він був сформульований у 1840 році, а пізніше доповнений та узагальнений Шелфордом. Закон говорить, що для будь-якого живого організму найбільш значущим є той фактор, який більшою мірою відхиляється від свого оптимального значення. Іншими словами, існування тварини або рослини залежить від ступеня вираженості (мінімальної чи максимальної) тієї чи іншої умови. Особи зустрічаються протягом свого життя з найрізноманітнішими факторами, що обмежують.

«Бочка Лібіха»

Чинник, що обмежує життєдіяльність організмів, може бути різним. Сформульований закон досі активно використовується у сільському господарстві. Ю.Лібіх встановив, що продуктивність рослин залежить насамперед від мінеральної речовини (поживної), що найслабше вираженої в грунті. Наприклад, якщо азоту в грунті лише 10% від необхідної норми, а фосфору - 20%, то фактор, що обмежує нормальний розвиток, - недолік першого елемента. Отже, у ґрунт слід спочатку внести азотовмісні добрива. Максимально зрозуміло та наочно значення закону було викладено у так званій «бочці Лібіха» (на фото вище). Її суть у тому, що при наповненні судини вода починає переливатись через край там, де найкоротша дошка, а довжина решти вже не має особливого значення.

Вода

Цей чинник є найжорсткішим і суттєвим проти іншими. Вода - основа життя, оскільки грає важливу роль у життєдіяльності окремої клітини та всього організму загалом. Підтримка її кількості на належному рівні - одна з головних фізіологічних функцій будь-якої рослини чи тварини. Вода як фактор, що обмежує життєдіяльність, зумовлений нерівномірним розподілом вологи поверхнею Землі протягом року. У процесі еволюції багато організмів пристосувалися до економного витрачання вологи, переживання посушливого періоду у стані сплячки чи спокою. Найбільш сильно даний фактор виражений у пустелях і напівпустелях, де дуже мізерна та своєрідна флора та фауна.

Світло

Світло, що надходить у формі сонячної радіації, забезпечує всі життєві процеси на планеті. Організмам важлива його довжина хвилі, тривалість дії, інтенсивність випромінювання. Залежно від цих показників відбувається адаптація організму до умов середовища. Як чинник, що обмежує існування, він особливо сильно виражений великих морських глибинах. Наприклад, рослини на глибині 200 м не зустрічаються. Разом з освітленням тут «працюють», як мінімум ще два лімітуючі чинники: тиск і концентрація кисню. Проти цьому можна вологі тропічні ліси Південної Америки, як найбільш сприятливу для життя територію.

Температура навколишнього середовища

Ні для кого не секрет, що всі фізіологічні процеси, що протікають в організмі, залежать від зовнішньої та внутрішньої температури. Причому більшість видів пристосована до досить вузького діапазону (15-30 °З). Особливо сильно виражена залежність у організмів, які не здатні самостійно підтримувати постійну температуру тіла, наприклад, плазунів (рептилій). У процесі еволюції сформувалося безліч пристроїв, що дозволяють долати цей обмежений чинник. Так, при спекотній погоді, щоб уникнути перегріву у рослин посилюється через продихи, у тварин - через шкірні покриви та дихальну систему, а також поведінкові особливості (ховаються в тіні, норах і т.д.).

Забруднюючі речовини

Значення не можна недооцінювати. Останні кілька століть для людини ознаменувалися стрімким технічним прогресом, бурхливим розвитком промисловості. Це призвело до того, що шкідливі викиди у водоймища, ґрунт та в атмосферу збільшились у кілька разів. Зрозуміти, який фактор обмежує той чи інший вид, можна лише після досліджень. Подібний стан справ пояснює той факт, що видове розмаїття окремих регіонів чи областей змінилося до невпізнання. Організми змінюються та пристосовуються, одні змінюють інші.

Все це – основні фактори, що обмежують життя. Крім них, існує безліч інших, перерахувати які просто неможливо. Кожен вид і навіть особина індивідуальна, тому і фактори, що лімітують, будуть найрізноманітнішими. Наприклад, для форелі важливий відсоток кисню, розчиненого у воді, для рослин - кількісний і якісний склад комах-запилювачів і т.д.

Всі живі організми мають певні межі витривалості за тим чи іншим фактором, що лімітує. В деяких вони досить широкі, в інших – вузькі. Залежно від цього показника розрізняють еврибіонтів та стенобіонтів. Перші здатні переносити велику амплітуду коливання різних факторів, що обмежують. Наприклад, що мешкає повсюдно від степів до лісотундри, вовки і т.д. Стенобіонти, навпаки, здатні витримати дуже тонкі коливання, до них відносяться майже всі рослини дощових лісів.

Визначення

Екологія- це наука про взаємини організмів між собою та з навколишньою неживою природою.

Термін «екологія» ввів у науковий побут у 1866 р. німецький зоолог та еволюціоніст, послідовник Ч. Дарвіна Е. Геккель.

Завдання екології:

Вивчення просторового розміщення та адаптаційних можливостей живих організмів, їх роль у кругообігу речовин (екологія особин, або аутекологія).

Вивчення динаміки чисельності та структури популяцій (популяційна екологія).

Вивчення складу та просторової структури угруповань, кругообігу речовин та енергії в біосистемах (екологія угруповань, або екосистемна екологія).

Вивчення взаємодії з довкіллям окремих таксономічних груп організмів (екологія рослин, екологія тварин, екологія мікроорганізмів тощо).

Вивчення різних екосистем: водних (гідробіологія), лісових (лісознавство).

Реконструкція та вивчення еволюції стародавніх угруповань (палеоекологія).

Екологія тісно пов'язана з іншими науками: фізіологією, генетикою, фізикою, географією та біогеографією, геологією та еволюційною теорією.

В екологічних розрахунках застосовується методи математичного та комп'ютерного моделювання, метод статистичного аналізу даних.

екологічні фактори

Екологічні фактори- компоненти довкілля, які впливають живий організм.

Існування певного виду залежить від поєднання безлічі різних факторів. Причому кожного виду значення окремих чинників, і навіть їх комбінації дуже специфічні.

Види екологічних факторів:

Абіотичні фактори- фактори неживої природи, що прямо чи опосередковано діють на організм.
Приклади: рельєф, температура та вологість повітря, освітленість, перебіг та вітер.

Біотичні фактори- фактори живої природи, що впливають організм.
Приклади: мікроорганізми, тварини та рослини.

Антропогенні фактори- Фактори, пов'язані з діяльністю людини.
Приклади: будівництво доріг, розорювання земель, промисловість та транспорт.

Абіотичні фактори

кліматичні: річна сума температур, середньорічна температура, вологість, тиск повітря;

Розгорнути

ЕКОЛОГІЧНІ ГРУПИ РОСЛИН

Стосовно водного обміну

гідратофити - рослини, які постійно живуть у воді;

гідрофіти – рослини, частково занурені у воду;

гелофіти – болотні рослини;

гігрофіти - наземні рослини, що мешкають у надмірно зволожених місцях;

мезофіти - рослини, які віддають перевагу помірному зволоженню;

Ксерофити - рослини, пристосовані до постійного нестачі вологи (у тому числі сукуленти--рослини, що накопичують воду в тканинах свого тіла (наприклад, товстунові та кактуси);

склерофіти - посухостійкі рослини з жорстким, шкірястим листям і стеблами.

едафічні (грунтові): механічний склад ґрунту, повітропроникність ґрунту, кислотність ґрунту, хімічний склад ґрунту;

ЕКОЛОГІЧНІ ГРУПИ РОСЛИН

По відношенню до родючості ґрунтурозрізняють такі екологічні групи рослин:

оліготрофи - рослини бідних, малородючих ґрунтів (сосна звичайна);

мезотрофи - рослини з помірною потребою у поживних речовинах (більшість лісових рослин помірних широт);

евтрофи - рослини, що вимагають великої кількості поживних речовин у ґрунті (дуб, ліщина, снить).

ЕКОЛОГІЧНІ ГРУПИ РОСЛИН

Усі рослини по відношенню до світламожна поділити на три групи: геліофіти, сціофіти, факультативні геліофіти.

Геліофіти - світлолюбні рослини (степові та лучні злаки, рослини тундри, ранньовесняні рослини, більшість культурних рослин відкритого ґрунту, багато бур'янів).

Сціофіти – тенелюбні рослини (лісові трави).

Факультативні геліофіти - тіньовитривалі рослини, здатні розвиватися як при дуже великій, так і при малій кількості світла (ялина звичайна, клен гостролистий, граб звичайний, ліщина, глід, суниця, герань польова, багато кімнатних рослин).

Поєднання різних абіотичних факторів визначає поширення видів організмів по різних областях земної кулі. Певний біологічний вид зустрічається не повсюдно, а районах, де є необхідні його існування умови.

фітогенні – вплив рослин;

мікогенні – вплив грибів;

зоогенні – вплив тварин;

Мікробіогенні – вплив мікроорганізмів.

АНТРОПОГЕННІ ФАКТОРИ

Хоча людина впливає на живу природу через зміну абіотичних факторів та біотичних зв'язків видів, діяльність людей на планеті виділяють на особливу силу.

фізичні: використання атомної енергії, переміщення в поїздах та літаках, вплив шуму та вібрації;

хімічні: використання мінеральних добрив та отрутохімікатів, забруднення оболонок Землі відходами промисловості та транспорту;

біологічні продукти харчування; організми, для яких людина може бути довкіллям або джерелом харчування;

соціальні - пов'язані з відносинами людей та життям у суспільстві: взаємодія з домашніми тваринами, синантропними видами (мухи, щури тощо), використання циркових та сільськогосподарських тварин.

Основними способами антропогенного впливу є: завезення рослин і тварин, скорочення ареалів та знищення видів, безпосередній вплив на рослинний покрив, розорювання земель, вирубування та випалювання лісів, випас домашніх тварин, викошування, осушення, зрошення та обводнення, забруднення атмосфери, створення сміттєвих пустир, створення культурних фітоценозів. До цього слід додати різноманітні форми рослинницької та тваринницької діяльності, заходи щодо захисту рослин, охорони рідкісних та екзотичних видів, промисел тварин, їх акліматизацію тощо.

Вплив антропогенного чинника з появи людини Землі постійно посилювалося.

ЕКОЛОГІЧНИЙ ОПТИМУМ ВИДУ

Можна встановити загальний характер впливу екологічних чинників живий організм. Будь-який організм має специфічний комплекс пристосувань до чинників середовища проживання і благополучно існує лише певних межах їх змінюваності.

Екологічний оптимум- значення одного чи кількох екологічних чинників, найбільш сприятливих існування даного виду чи спільноти.

Розгорнути

Зона оптимуму- це діапазон дії чинника, який найбільш сприятливий для життєдіяльності цього виду.

Відхилення від оптимуму визначають зонипригнічення (зонипесимуму). Чим сильніше відхилення від оптимуму, тим більше виражена пригнічуюча дія даного фактора на організми.

Критичні точки- Мінімально і максимально переносні значення фактора, за якими організм гине.

Область толерантності- діапазон значень екологічного чинника, у якому можливе існування організму.

Для кожного організму характерні свої максимуми, оптимуми та мінімуми екологічних факторів. Наприклад, кімнатна муха витримує коливання температури від 7 до 50 ° С, а людська аскарида живе лише за температури тіла людини.

ЕКОЛОГІЧНА НІША

Екологічна ніша- сукупність факторів середовища (абіотичних та біотичних), які необхідні для існування певного виду.

Екологічна ніша характеризує спосіб життя організму, умови його проживання та харчування. На відміну від ніші поняття місцеперебування позначає територію, де живе організм, тобто його «адресу». Наприклад, травоїдні жителі степів - корова і кенгуру - займають одну екологічну нішу, але мають різні місця проживання. Навпаки, жителі лісу - білка та лось, що належать також до травоїдних тварин - займають різні екологічні ніші.

Екологічна ніша завжди визначає поширення організму та його роль у співтоваристві.

В одному співтоваристві два види не можуть займати ту саму екологічну нішу.

ЛІМІТУЮЧИЙ ФАКТОР

Лімітуючий (обмежуючий) фактор- будь-який фактор, який обмежує процес розвитку чи існування організму, виду чи спільноти.

Наприклад, якщо в ґрунті бракує певного мікроелемента, це викликає зниження врожайності рослин. Через відсутність їжі гинуть комахи, які харчувалися цими рослинами. Останнє відбивається на виживання хижаків-ентомофагів: інших комах, птахів та земноводних.

Обмежуючі чинники визначають ареал розселення кожного виду. Наприклад, поширення багатьох видів тварин північ стримується браком тепла і світла, на південь - дефіцитом вологи.

Закон толерантності Шелфорда

Лімітуючим фактором, що обмежує розвиток організму, може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу.

Закон толерантності можна сформулювати простіше: погано як недогодувати, і перегодувати рослина чи тварина.

З цього закону випливає наслідок: будь-який надлишок речовини чи енергії є компонентом, що забруднює середовище. Наприклад, у посушливих областях надлишок води шкідливий і вода може розглядатися як забруднювач.

Отже, кожному за виду існують межі значень життєво необхідних чинників абіотичного середовища, які обмежують зону його толерантності (стійкості). Живий організм може існувати у певному інтервалі значень факторів. Чим ширший цей інтервал, тим вища стійкість організму. Закон толерантності є одним із основоположних у сучасній екології.

ЗАКОНОМІРНОСТІ ДІЇ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

ЗАКОН ОПТИМУМУ

Закон оптимуму

Будь-який екологічний чинник має певні межі позитивного впливу живі організми.

Чинники позитивно впливають на організми лише певних межах. Недостатнє чи надмірне їх вплив позначається на організмах негативно.

Закон оптимуму є універсальним. Він визначає межі умов, у яких можливе існування видів, і навіть міру мінливості цих умов.

Стенобіонти- вузькоспеціалізовані види, які можуть жити лише у відносно постійних умовах. Наприклад, глибоководні риби, голкошкірі, ракоподібні не переносять коливання температури навіть у межах 2–3 °C. Рослини вологих місцепроживання (лужниця болотна, недоторка та ін) моментально в'януть, якщо повітря навколо них не насичене водяними парами.

Еврібіонти- Види з великим діапазоном витривалості (екологічно пластичні види). Наприклад, види-космополіти.

Якщо потрібно підкреслити ставлення до будь-якого фактора, використовують поєднання «стіно-» і «еврі-» стосовно його назви, наприклад стенотермний вид - не переносить коливання температур, евригалінний - здатний жити при широких коливаннях солоності води і т.п.

ЗАКОН МІНІМУМУ ЛІБІХА

Закон мінімуму Лібіха, або закон обмежуючого фактора

Найбільш значущий організму той чинник, який найбільше відхиляється від оптимального його значення.

Саме від цього мінімально (або максимально) представленого в даний момент екологічного чинника залежить виживання організму. В інші часи обмежують можуть бути інші фактори. Протягом життя особини видів зустрічаються з різними обмеженнями своєї життєдіяльності. Так, фактором, що обмежує поширення оленів, є глибина снігового покриву; метелики озимої совки – зимова температура; а для харіуса – концентрація розчиненого у воді кисню.

Цей закон враховується у практиці сільського господарства. Німецький хімік Юстус фон Лібіх встановив, що продуктивність культурних рослин насамперед залежить від тієї поживної речовини (мінерального елемента), яка представлена у ґрунті найслабше. Наприклад, якщо фосфору у ґрунті лише 20 % від необхідної норми, а кальцію – 50 % від норми, то обмежуючим фактором буде нестача фосфору; необхідно в першу чергу внести в грунт саме добрива, що містять фосфор.

На ім'я вченого названо образне уявлення цього закону – так звана «бочка Лібіха» (див. рис.). Суть моделі полягає в тому, що вода при наповненні бочки починає переливатись через найменшу дошку в бочці і довжина інших дощок вже не має значення.

ВЗАЄМОДІЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

Зміна інтенсивності одного екологічного чинника може звузити межу витривалості організму іншого чинника чи, навпаки, збільшити його.

У природному середовищі вплив факторів на організм може підсумовуватися, взаємно посилюватись або компенсуватися.

Підсумовування факторів.Приклад: висока радіоактивність середовища та одночасний вміст нітратного азоту в питній воді та їжі в кілька разів збільшують загрозу здоров'ю людини, ніж кожен із цих факторів окремо.

Взаємне посилення (явище синергізму).Наслідком є зниження життєздатності організму. Підвищена вологість значно знижує стійкість організму до перенесення високих температур. Зменшення вмісту азоту у ґрунті призводить до зниження посухостійкості злаків.

Компенсація.Приклад: качки, що залишилися зимувати в помірних широтах, нестачу тепла відшкодовують рясним харчуванням; бідність ґрунту у вологому екваторіальному лісі компенсується швидким та ефективним кругообігом речовин; у місцях, де багато стронцію, молюски можуть замінювати у своїх раковинах кальцій стронцієм. Оптимальна температура підвищує витривалість до нестачі вологи та їжі.

У той самий час жоден із необхідних організму чинників може бути повністю замінений іншим. Наприклад, недолік вологи уповільнює процес фотосинтезу навіть за оптимальної освітленості та концентрації $CO_2$ в атмосфері; Нестачу тепла не можна замінити великою кількістю світла, а мінеральні елементи, необхідні для живлення рослин, - водою. Тому якщо значення хоча б одного з необхідних факторів виходить за межі діапазону толерантності, існування організму стає неможливим (див. закон Лібіха).

Інтенсивність впливу факторів середовища знаходиться у прямій залежності від тривалості цього впливу. Тривала дія високих або низьких температур згубна для багатьох рослин, тоді як короткочасні перепади рослини переносять нормально.

Таким чином, фактори середовища діють на організми спільно та одночасно. Присутність і процвітання організмів у тому чи іншому житлі залежать від цілого комплексу умов.

Спільнот) між собою та з місцем існування. Цей термін був уперше запропонований німецьким біологом Ернстом Геккелем у 1869 р. Як самостійна наука вона виділилася на початку XX століття поряд з фізіологією, генетикою та іншими. Область застосування екології - це організми, популяції та спільноти. Екологія розглядає їх як живий компонент системи, яку називають екосистемою. В екології поняття популяції – спільноти та екосистеми мають чіткі визначення.

Популяція (з погляду екології) – це група особин одного виду, що займає певну територію і, зазвичай, тією чи іншою мірою ізольована з інших подібних груп.

Спільнота – це будь-яка група організмів різних видів, що мешкають на одній площі та взаємодіють один з одним за допомогою трофічних (харчових) або просторових зв'язків.

Екосистема - це співтовариство організмів з навколишнім середовищем, що взаємодіють між собою і утворюють екологічну одиницю.

Всі екосистеми Землі об'єднуються в або екосферу. Зрозуміло, що неможливо охопити дослідженнями всю біосферу Землі. Тому точкою застосування екології є екосистема. Однак, екосистема, як видно з визначень, складається з популяцій, окремих організмів і всіх факторів неживої природи. Тому можливо кілька різних підходів у вивченні екосистем.

Екосистемний підхід.При екосистемному підході екологом вивчаються потік енергії та в екосистемі. Найбільший інтерес у цьому випадку є взаємовідносини організмів між собою і з навколишнім середовищем. Цей підхід дозволяє пояснити складну структуру взаємозв'язків в екосистемі та дати рекомендації щодо раціонального природокористування.

Вивчення спільнот. У цьому підході докладно вивчається видовий склад співтовариств та чинники, що обмежують поширення конкретних видів. У разі досліджуються чітко помітні біотичні одиниці (луг, ліс, болото тощо.).
підхід. Точкою застосування цього підходу, як випливає з назви, є населення.
Вивчення місць проживання. В даному випадку вивчається відносно однорідна ділянка середовища, де живе цей організм. Окремо, як самостійний напрямок досліджень, він зазвичай не застосовується, але дає необхідний матеріал для розуміння екосистеми в цілому.
Слід зазначити, що всі перелічені вище підходи в ідеалі повинні застосовуватися в комплексі, але зараз це практично неможливо через значні масштаби об'єктів, що досліджуються, і обмеженість кількості польових дослідників.

Екологія як наука використовує різноманітні методи дослідження, що дають змогу отримати об'єктивну інформацію про функціонування природних систем.

Методи екологічних досліджень:

спостереження
експеримент
облік чисельності населення
метод моделювання