Важность таких научных исследований особенно вели­ка в наши дни, когда интенсивное техническое развитие цивилизации стало заметно нарушать сбалансированность природных процессов. Для сохранения окружающей среды свойственный современному человеку однобокий технократи­ческий подход в отношениях с природой должен быть заме­нен на экологическое мышление. Экологические факторы.

Учение об экологических факторах является одним из ключевых биологических разделов  экологии. Влияние природной среды на сообщества, популя­ции, виды и отдельные особи определяется ее компонентами, которые и называют экологическими факторами. Любая группа организмов окружена природной средой, под которой эко­логи подразумевают все факторы живой и неживой природы.

Различают три группы факторов природной среды. Абиотические факторы обусловлены свойствами неоргани­ческого окружения. Сюда относятся компоненты климата: свет, температура, влажность, давление, подводные течения и ветра, долгота дня, смена времен года; химический состав  воздуха, воды и почвы, наличие в почве питательных ве­ществ, ее водопроницаемость и влагоемкость; радиационный фон.

Предел выносливости вида Биотические факторы включают отношения между осо­бями внутри вида, а также с особями других видов. Насеко­мые собирают нектар и переносят пыльцу растений, хищни­ки поедают жертв, бактерии вырабатывают яды, разрушаю­щие клетки живых организмов. Опадающие листья служат пищей и местом обитания насекомым и микроорганизмам.

  Гибель  Угнетение  Оптимальная зона   Угнетение   Гибель Зоны действия факторов среды на живые организмы Важным фактором является количество и качество пищи, ее влияние на плодовитость и продолжительность жизни особей. Выяснено, например, что мелким животным необходимо боль­ше пищи на единицу массы, чем крупным, а теплокровным — больше, чем организмам с непостоянной температурой. Синица лазоревка (11 г)

ежедневно потребляет пищу в количестве 30% собственной массы, певчий дрозд (90 г) – 10%, а сарыч (900 г) – всего 4,5%. Антропогенные факторы включают непосредственное вме­шательство человека (охота, рыбная ловля, вырубка лесов и пр.) и загрязнение природы вследствие неразумной хозяйственной деятельности. На обширных территориях человек уничтожает природные сообщества (

выжигает и вырубает леса, осушает болота) с целью создания искусственных сельскохозяйственных сообществ – агроценозов. Среди необходимых ему растений и животных человек производит искусственный отбор, резко от­личающийся от естественного своими последствиями. Многие абиотические факторы среды оказывают влияние на скорость протекания биоэнергетических процессов в организ­мах, воздействие биотических факторов несколько сложнее.

Однако для любого экологического фактора можно выделить три зоны действия: оптимальную, зону угнетения и гибели. Так, по фактору среднегодовой температуры северо-запад ев­ропейской части России является оптимальной зоной для хвой­ных деревьев, образующих там основные массивы. Эта же температура является зоной угнетения для лиственных дере­вьев.

Даже мелколиственное растение береза на северо-западе России значительно мельче, чем в средней полосе. Для эвка­липтов и пальм эта зона температур гибельна. Многие пальмовые растения вырастают до нормальных раз­меров на черноморском побережье южного берега Крыма, но не приносят в этих условиях жизнеспособных семян. Размножение их в этом регионе возможно только в специальных питом­никах с последующей высадкой.

Природные условия Причер­номорья являются для пальмовых зоной угнетения, их распро­странение в этом регионе определяется антропогенным фактором. Действие экологических факторов всегда взаимное. Малое количество азота в почве снижает засухоустойчивость злаков. Обилие пищевых ресурсов повышает устойчивость организмов к климатическим воздействиям.

Оптимальная температура позволяет существам расширить диапазон приспособливаемости к недостатку пищи и неблагоприятной влажности. Положительное взаимодей­ствие факторов небезгранично. Плохую освещенность, например, нельзя заменить ни избытком тепла, ни изобилием влаги. В природе любой фактор может оказаться критическим для распространения вида.

Так, если в почве отсутствует малозна­чимый, на первый взгляд, элемент бор, рост растений будет сильно угнетен или даже невозможен независимо от количе­ства питательных веществ и климатических условий. Если кислотность почвы превышает оптимальную для ржи или пше­ницы, то никакие агротехнические мероприятия, кроме раскисливания почвы (например, известкованием), не приведут к повышению урожайности.

Факторы, снижающие жизнеспособность организмов, носят название ограничивающих. Значение ограничивающих факто­ров впервые было установлено в 1840 г. немецким химиком Ю. Либихом, основателем почвоведения. Изучая влияние на рост растений химических веществ почвы, ученый сформули­ровал принцип, согласно которому величина и устойчивость урожая определяется веществом, содержащимся в критичес­ки малом количестве.

Растение недотрога вянет, если воздух не насыщен водя­ными парами, а ковыль хорошо переносит засуху. Ручьевая форель благополучно обитает в воде с содержанием кислоро­да не менее 2 мг/л, но если эта вели­чина падает ниже 1,6 мг/л, форель гиб­нет. Недостаток кислорода — ограничи­вающий фактор для форели. Озерные рыбы – карп, сом – приспособлены к жизни в застойных водах с низким со­держанием кислорода.