Александр Челноков - Общая и прикладная экология

Для разных видов растений и животных условия, в которых они особенно хорошо себя чувствуют, неодинаковы. Некоторые растения предпочитают очень влажную почву, другие – относительно сухую. Одни требуют сильной жары, другие лучше переносят более холодную среду и т. д.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом , а дающая наихудший эффект – пессимумом , т. е. условия, при которых жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать.

При выращивании растений в условиях различных температур точка, при которой наблюдается максимальный рост, и будет оптимумом. В большинстве случаев это некий диапазон температур, составляющий несколько градусов, поэтому принято говорить о зоне оптимума .

Весь интервал того или иного фактора, от минимального до максимального, при котором еще возможен рост, называют диапазоном устойчивости ( выносливости ) или толерантности . Точки, ограничивающие его, т. е. максимальная и минимальная пригодная для жизни температура, – это пределы устойчивости .

Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним растение испытывает все нарастающий стресс, т. е. речь идет о стрессовых зонах , или зонах угнетения в рамках диапазона устойчивости (рис. 2.10).

По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале усиливается стресс, в конечном итоге по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель. Подобные эксперименты можно провести и для проверки влияния других факторов. Результаты графически будут соответствовать кривой подобного же типа. Повторяемость наблюдаемых тенденций дает возможность сделать заключение, что здесь речь идет о фундаментальном биологическом принципе. Для каждого вида организмов существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или выносливости в отношении каждого средового фактора.

Рис. 2.10. Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности

При значениях фактора, близких к пределам выносливости (толерантности), организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В более узком интервале условий возможно длительное существование и рост особей. Еще в более узком диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно долго. Обычно где-то в средней части диапазона устойчивости имеются условия, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными , в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т. е. оставляют наибольшее число потомков. На практике выявить такие условия сложно, и обычно определяют оптимум для отдельных показателей жизнедеятельности – скорости роста, выживаемости и т. п.

Отношение организмов к колебаниям того или иного определенного фактора выражается прибавлением к названию фактора приставки «эври-» (от греч. eurys – широкий) или «стено-» (от греч. stenos – узкий).

Эврибионты ( эвриваленты ) – организмы (виды) с высокой экологической пластичностью, способные выдерживать широкие колебания экологических факторов без потери функционального места в экосистеме.

Стенобионты ( стеноваленты ) – организмы с узкой экологической пластичностью, способные выдерживать достаточно узкие колебания экологических факторов без потери функционального места в экосистеме.

Например, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы, к концентрации солей – эври- и стеногалинные , к свету – эври- и стенофотные и др. По отношению ко всем факторам среды эврибионтные организмы встречаются редко. Чаще всего эври- или стенобионтность проявляется по отношению к одному конкретному фактору.

Растение, являясь эвритермным, одновременно может относиться к стеногигробионтам, т. е. быть менее стойким относительно колебаний влажности.

Эврибионтность, как правило, способствует широкому распространению видов. Многие простейшие, грибы (типичные эврибионты) являются космополитами и распространены повсеместно.

Стенобионтность обычно ограничивает ареалы. В то же время, нередко благодаря высокой специализированности, стенобионтам принадлежат обширные территории.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая пластичность ( экологическая валентность ) вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Экологическая пластичность видов (по Ю. Одуму, 1975)

Все факторы среды взаимосвязаны, и среди них нет абсолютно безразличных для любого организма. Популяция и вид в целом реагируют на эти факторы, воспринимая их по-разному. Такая избирательность обусловливает и избирательное отношение организмов к заселению той или иной территории.

Традиционно многообразие экологических факторов среды обитания объединяют в группу абиотических, биотических и антропогенных факторов.

Абиотические факторы (связанные с мертвым веществом) подразделяются на физические , или климатические (свет, температура воздуха и воды, влажность воздуха и почвы, ветер); эдафические , или почвенно-грунтовые (механический состав почв, их химические и физические свойства); топографические , или орографические (особенности рельефа местности), химические (соленость воды, газовый состав воды и воздуха, концентрация водородных ионов (рН) почвы и воды и др.).

Биотические факторы (связанные с живым веществом) представляют собой разнообразные формы влияния одних организмов на жизнедеятельность других. При этом одни организмы могут служить пищей для других (например, растения – для животных, жертва – для хищника), быть средой обитания (например, хозяин – для паразита), способствовать размножению и расселению (например, птицы и насекомые-опылители – для цветковых растений), оказывать механические, химические и другие воздействия.

Антропогенные ( антропические ) факторы – это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь. Выделение антропогенных факторов в отдельную группу обусловлено тем, что в настоящее время судьба растительного покрова Земли и всех ныне существующих видов организмов практически находится в руках человеческого общества.