Закономерности действия экологических факторов

Закон оптимума. Закон оптимума указывает, что любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые объекты. При отклонении от них наступает угнетение организмов, а по достижении критических значений — гибель.

Например, растения плохо переносят и сильную жару, и сильные морозы, для большинства из них оптимальны средние температуры. Одинаково неблагоприятны для них засухи и постоянные проливные дожди. Закон оптимума указывает на важность меры воздействия каждого фактора на жизнеспособность организма.
Графически эта зависимость выражена оптимальной (колоко- ловидной) кривой, где по горизонтали указывается интенсивность воздействия фактора, а по вертикали — степень благоприятности его воздействия (рис. 3.2). В центре под такой кривой располагается зона оптимума. При оптимальных значениях фактора на
блюдаются наилучшие показатели жизнедеятельности растений: они активно растут, питаются, размножаются. Чем больше отклонение фактора от этих показателей, тем менее это благоприятно для растений. На схеме по обе стороны от зоны оптимума располагаются зоны пессимума (или зоны угнетения). В месте пересечения кривой с горизонтальной осью находятся две критические (кардинальные) точки — минимума и максимума. Они соответствуют крайним значениям фактора, за пределами которых наступает смерть организма. Расстояние между критическими точками показывает степень выносливости организмов по отношению к изменениям данного фактора, или его толерантность. И опти- мумы, и пессимумы по конкретному фактору могут быть смещены действием других факторов. Так, прогрессивная агротехника может существенно расширить зону оптимума и пределы толерантности (экологическую амплитуду) возделываемого вида. Условия, соответствующие точкам, близким к критическим, особенно тяжелы для выживания и их называют экстремальными. Для растений важна дозировка экстремальных проявлений фактора — сила, продолжительность и повторяемость его воздействия. Так, кратковременные и редкие морозы и засухи обычно не ограничивают возможность распространения вида в данном районе, но особенно жестокая засуха или очень сильный мороз приводят к необратимым повреждениям тканей.



В экологии растений принято выделять два типа оптимумов (или экологических ареалов) вида — аутэкологический (физиологический, потенциальный) и синэкологический (фитоценоти- ческий, фактический). Первый подразумевает те условия, которые вид потенциально может занять при отсутствии конкуренции с другими видами. Он свойствен виду, отражает его физиологи-


Рис. 3.3. Схема положения аутэкологического и синэкологических оптимумов сосны обыкновенной (Pinus sylvestris):
/ — аутэкологический оптимум; 2, 3 — синэкологический оптимум сосны обыкновенной


ческие возможности, соответствует оптимальным значениям абиотических факторов, при которых может наблюдаться наилучший рост растения (наибольшее накопление биомассы и т.

п.). Аутэкологический оптимум может быть выявлен в одновидовых группировках, (например, в посевах или посадках). Условия среды, в которых вид играет наибольшую роль в естественном растительном покрове, конкурируя при этом с соседями, — оптимум синэкологический. Он формируется под влиянием всего комплекса взаимодействий в фитоценозе и выявляется в естественных сообществах, а из-за зависимости от конкурентной обстановки не является для вида неизменным. Синэкологический оптимум, как правило, уже аутэкологического. Поэтому в ботанических садах и других специально поддерживаемых посадках многие растения растут далеко за пределами своих естественных ареалов.
Соотношение аут- и си нэкологического оптимумов зависит от жизненных стратегий видов и используется при описании их экологических ниш (см. разд. 5.6). У некоторых растений эти оптимумы совпадают, а у некоторых нет. Например, у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) аутэкологический оптимум приходится на умеренно влажные почвы, а фи- тоценотический находится в совершенно других условиях — в области очень сухих и очень влажных почв (рис. 3.3). Так, в Европейской России сосна на умеренно влажных и достаточно богатых почвах вытесняется более конкурентоспособной в этих условиях елью (Picea abies). А на сухих песках и сфагновых болотах она играет большую роль в растительном покрове, господствует в древесном ярусе, образуя сосняки.
Правило экологической индивидуальности видов. Часто то, что оптимально для одного вида, вызывает угнетение другого. Разнообразие видов проявляется и в положении критических точек экологических кривых. Они могут быть по-разному смещены от цен

тра диапазона значения фактора, а также тесно сближены или широко расставлены. Поэтому, с одной стороны, можно выделить виды, приспособленные к жизни при разной интенсивности действия фактора (например, светолюбивые и тенелюбивые). С другой стороны, ряд видов может жить только в очень стабильных условиях, а другие выдерживают широкие колебания значений фактора. Для обозначения первых употребляется приставка стено-, а вторых — эври-. Так, если рассматривается тепловой фактор, то виды, живущие в узком диапазоне температур, — сте- нотермы, а в широком — эвритермы (рис. 3.4).
Индивидуальные наборы кривых по всем факторам, которыми могут быть охарактеризованы все виды, отражают сформулированное Л. Г. Раменским (1924) правило экологической индивидуальности видов: виды экологически индивидуальны, имея индивидуальный набор приспособлений к среде, особым образом будучи распределены в ней, занимая уникальное место в жизни сообществ, по-своему приходя и уходя из него. Генетическое разнообразие организмов обусловливает то, что нет двух видов, идентичных по адаптивным возможностям. Более того, каждая особь эколого-генетически индивидуальна, и поэтому возможности реагирования на факторы среды и возможности адаптации к ним различны и у всех видов, и у всех особей. 

Еще по теме Закономерности действия экологических факторов:

1. 17.2. ЧЕЛОВЕК КАК ОБЪЕКТ ДЕЙСТВИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ. АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА К СРЕДЕ ОБИТАНИЯ
2. Экологические факторы
3. СРЕДА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
4. 1.2. Экология и экологические факторы
5. ГЛАВА 22 ЭВОЛЮЦИЯ ПАРАЗИТОВ И ПАРАЗИТИЗМА ПОД ДЕЙСТВИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
6. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛА КАК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА
7. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И СРЕДЫ ЖИЗНИ
9. ГЛАВА 12 ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ФАКТОРОВ В ПОПУЛЯЦИЯХ ЛЮДЕЙ
10. ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ БИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ НАСЕКОМЫХ С РАСТЕНИЯМИ
11. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДЫ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА
12. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БОЛОТЗАПАДНОГО ПОЛЕСЬЯ В СБАЛАНСИРОВАННОМ РАЗВИТИИ В.              В. Конищук
13. Глава III Растение и среда. Значение экологических факторов в жизни бромелиевых
14. 8.4. Сопоставление способности к экстраполяции и к обучению. Роль экологических факторов в успешности решения тестов
15. Экологическая оценка применения антигельминтиков и пути снижения экологического риска
16. Общие закономерности сукцессий. 
17. Общие закономерности вертикальной стратификации микробных сообществ
18. Общие закономерности выделения (экскреции) токсикантов из организма