Закономерности действия факторов среды на организмы

Экологические законы-
это законы, которые отражают всевозможные воздействия факторов среды на деятельность того или иного организма.

ОБЩИЕ ЗАКОНЫ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ СРЕДЫ
Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.

Широкий диапазон
Лиственница Гмелина,
или даурская
Выдерживает колебания
температуры
От -70°С до +20 °С

Широкий диапазон
Соболь
Переносит колебания
температуры
От -40°С до +40 °С

Узкий диапазон
Растительность
тропического леса
Отклонение
температуры
от нормы на 5-8 °С
может оказаться
губительным

Узкий диапазон
Веслоногий рачок
Не выдерживает колебаний температуры
за пределы +23…+29 °С

Пределы выносливости
Экологической валентностью называют минимальное и максимальное значение фактора, при котором возможна жизнедеятельность. Границы, за пределами которых наступает гибель организмов, являются нижними и верхними границами выносливости вида. Их называют критическими точками.

Кривая толерантности
Для особей некоторых видов характерны кривые с очень острыми пиками.
Это означает, что диапазон условий, при которых особи данного вида могут нормально существовать, очень узок.
Пологие кривые соответствуют широкому диапазону толерантности.
Организмы с широкими границами устойчивости, конечно, имеют шансы на более широкое распространение.
Однако широкие границы по одному фактору вовсе не означают широких границ по всем факторам.

Пример
Животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая.

Закон экологической индивидуальности вида: экологические спектры разных видов не совпадает, каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям.
Общие законы действия факторов среды

Закон ограничивающего фактора: наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения.
Общие законы действия факторов среды

Вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.

Пример:
Если фосфора в почве лишь 20% от необходимой нормы, а кальция — 50% от нормы, то растение будет развиваться только до тех пор, пока не усвоит весь фосфор. Ограничивающим дальнейший рост фактором будет недостаток фосфора. Для увеличения продуктивности необходимо, в первую очередь, внести в почву именно фосфорсодержащее удобрение.
Известно, что избыток какого-либо экологического фактора может быть так же вреден, как и его недостаток, т.е. всё хорошо в меру.
Факторы, сдерживающие развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностями, называются лимитирующими.

Ограничивающим фактором у животных может быть температура, световой режим, соленость воды.
У растений, например, у картофеля, при температуре 20 градусов Цельсия, фотосинтез идет максимально. При 48 градусах, этот процесс вообще останавливается.
У лишайников - загрязнение воздуха является ограничивающим фактором.

Глубокий снежный покров – лимитирующий фактор в распространении оленей

Для фотосинтезирующих обитателей озера,
в котором растворено мало СО2,
главным лимитирующим фактором является концентрация СО2.
Свет, влага, N,Р и прочих биогенных элементов – достаточное количество.

Фотопериодизм:— реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами).
Общие законы действия факторов среды

Закон относительной независимости приспособления организмов:
Степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам.
Виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима.

Пример
Многие земноводные могут выдерживать значительные колебания температуры, но не переносят даже кратковременного высыхания кожи.

Закон совместного действия факторов:
Результат влияния любого экологического фактора зависит, в первую очередь, от того, в какой комбинации и с какой силой действуют другие факторы.
Переносить мороз в безветренную погоду значительно легче, чем при сильном ветре. Жару организм переносит значительно
хуже при высокой влажности.

Пример:Смертность яиц соснового шелкопряда при разных сочетаниях температуры и влажности

Закон незаменимости фактора:
Нельзя полностью заменить один фактор другим.
Пример: Свет, необходимый растениям для фотосинтеза, не может быть заменён избытком тепла или углекислого газа.

Несовпадение экологических спектров отдельных видов.
Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношении к каким-либо отдельным факторам.
Правило экологической индивидуальности видов сформулировал русский ботаник Л. Г. Раменский (1924) применительно к растениям , затем оно широко было подтверждено и зоологическими исследованиями.

Пример: Изменение участия в луговых травостоях отдельных видов растений в зависимости от увлажнения (по Л. Г. Раменскому)
1– клевер луговой; 2– тысячелистник обыкновенный; 3– келерия Делявина; 4– мятлик луговой; 5– типчак; 6– подмаренник настоящий; 7– осока ранняя; 8– таволга обыкновенная; 9– герань холмовая; 10 – короставник полевой; 11– козлобородник

Подумайте:
1.Почему сытые воробьи и синички лучше переносят низкие температуры ?
2.Почему в осеннее и зимнее время в теплицах с огурцами и томатами повышают содержание углекислого газа и влажности?