Взаємодія людини та довкілля була об'єктом вивчення медицини в усі часи. Для оцінки впливів різних умов середовища було запропоновано термін «екологічний фактор», який широко використовується в екологічній медицині.
Фактор (від латинського factor - робить, що виробляє) – причина, рушійна сила будь-якого процесу, явища, що визначає його характер чи певні риси.
Екологічний фактор – це будь-який вплив навколишнього середовища, який може чинити прямий чи опосередкований вплив на живі організми. Екологічний фактор - це умова середовища, на яке живий організм реагує пристосувальними реакціями.
Екологічні факторивизначають умови існування організмів Умови існування організмів і популяцій можна як регулюючі екологічні чинники.
Не всі екологічні чинники (наприклад, світло, температура, вологість, наявність солей, забезпеченість біогенними елементами тощо) однаково важливі для успішного виживання організму. Взаємини організму із середовищем є складний процес, у якому можна назвати найслабші, " вразливі " ланки. Ті фактори, які є критичними або лімітуючими для життєдіяльності організму, викликають найбільший інтерес насамперед із практичної точки зору.
Ідея про те, що витривалість організму визначається найслабшою ланкою серед
всіх його потреб, вперше була висловлена К. Лібіхом в 1840 р. Він сформулював принцип, який відомий як закон мінімуму Лібіха: "Речовою, яка перебуває в мінімумі, керується врожай і визначається величина і стійкість останнього в часі".
Сучасне формулювання закону Ю.Лібіха звучить так: «Життєві можливості екосистеми лімітуються тими з екологічних факторів середовища, кількість і якість яких близькі до необхідного екосистеми мінімуму, зниження їх веде до загибелі організму або руйнування екосистеми».
Принцип, спочатку сформульований К. Лібіхом, нині поширений будь-які екологічні чинники, але він доповнений двома обмеженнями:
Належить тільки до систем, що перебувають у стаціонарному стані;
Належить не тільки до одного фактора, але і до комплексу факторів, різних за своєю природою та взаємодіючих у своєму впливі на організми та популяції.
За уявленнями, що лімітують вважають такий фактор, за яким для досягнення заданої (досить малої) відносної зміни відгуку потрібна мінімальна відносна зміна цього фактора.
Поряд із впливом нестачі, "мінімуму" екологічних факторів, негативним може бути і вплив надлишку, тобто максимуму факторів, таких як тепло, світло, волога. Уявлення про лімітуючий вплив максимуму нарівні з мінімумом ввів В. Шелфорд в 1913 р., який сформулював цей принцип як "закон толерантності": Лімітуючим фактором процвітання організму (виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає величину витривалості ( толерантності) організму по відношенню до цього фактора.
Закон толерантності, сформульований В. Шелфордом, був доповнений рядом положень:
Організми можуть мати широкий діапазон толерантності щодо одного фактора та вузький – щодо іншого;
Найбільш поширені організми з більшим діапазоном толерантності;
Діапазон толерантності одного екологічного чинника може залежати від інших екологічних чинників;
Якщо умови по одному екологічному фактору не є оптимальними для виду, то це позначається і на діапазоні толерантності для інших екологічних факторів;
Межі толерантності значно залежить від стану організму; так, межі толерантності для організмів у період розмноження або на ранній стадіїрозвитку стадії зазвичай вже, ніж для дорослих;
Діапазон між мінімумом та максимумом екологічних факторів прийнято називати межами чи діапазоном толерантності. Для позначення меж толерантності до умов довкілля використовують терміни "еврібіонтний" - організм з широкою межею толерантності - і "стенобіонтний" - з вузьким.
На рівні угруповань і навіть видів відоме явище компенсації факторів, під яким розуміють здатність пристосовуватися (адаптуватися) до умов середовища так, щоб послабити лімітуючий вплив температури, світла, води та інших фізичних факторів. Види з широким географічним поширенням майже завжди утворюють адаптовані до місцевих умов популяції – екотипи. Стосовно людей існує термін «екологічний портрет».
Відомо, що не всі природні екологічні фактори однаково важливі для життєдіяльності людини. Так, найбільш суттєвими вважають інтенсивність сонячної радіації, температуру та вологість повітря, концентрацію кисню та вуглекислого газу в приземному шарі повітря, хімічний склад ґрунту та води. Найважливішим екологічним чинником є харчовий. Для підтримки життєдіяльності, для зростання та розвитку, розмноження та збереження популяції людей необхідна енергія, яка виходить із навколишнього середовища у вигляді їжі.
Є кілька підходів до класифікації екологічних чинників.
По відношенню до організму екологічні чинники поділяють на: зовнішні (екзогенні) та внутрішні (ендогенні). Вважається, що зовнішні фактори, діючи організм, самі не схильні або майже не схильні до його впливу. До них відносять чинники довкілля.
Зовнішні екологічні чинники стосовно екосистеми та живих організмів є впливом. Реакція екосистеми, біоценозу, популяцій та окремих організмів на ці впливи називається відгуком. Від характеру відгуку вплив вплив здатність організму пристосовуватися до умов довкілля, адаптуватися і набувати стійкість до впливу різних чинників середовища, зокрема несприятливих впливів.
Існує також таке поняття як летальний фактор (від лат. Letalis - смертельний). Це екологічний чинник, дія якого призводить до загибелі живих організмів.
При досягненні певних концентрацій летальними факторами можуть виступати багато хімічних та фізичних забруднювачів.
Внутрішні чинники співвідносяться із властивостями самого організму та утворюють його, тобто. входять до її складу. Внутрішні фактори - це чисельність та біомаса популяцій, кількість різних хімічних речовин, характеристики водної чи ґрунтової маси тощо.
За критерієм "життя" екологічні фактори ділять на біотичні та абіотичні.
До останніх відносять неживі компоненти екосистеми та її довкілля.
Абіотичні фактори середовища - компоненти та явища неживої, неорганічної природи, що прямо або опосередковано впливають на живі організми: кліматичні, ґрунтові та гідрографічні фактори. Основними абіотичними факторами середовища є температура, світло, вода, солоність, кисень, електромагнітні характеристики, ґрунт.
Абіотичні фактори поділяються на:
Фізичні
Хімічні
Біотичні фактори (від грецького biotikos – життєвий) – фактори живого середовища, що впливають на життєдіяльність організмів.
Біотичні фактори поділяються на:
Фітогенні;
Мікробогенні;
Зоогенні:
Антропогенні (соціально-культурні).
Дія біотичних факторів виявляється у формі взаємовпливів одних організмів на життєдіяльність інших організмів і всіх разом на довкілля. Розрізняють: прямі та непрямі взаємини між організмами.
Останні десятиліття дедалі частіше використовується термін антропогенні чинники, тобто. викликані людиною. Антропогенні фактори протиставляють природним чи природним факторам.
Антропогенним фактором називають сукупність екологічних факторів та впливів, зумовлених людською діяльністю в екосистемах та біосфері в цілому. Антропогенний фактор - безпосередній впливлюдини на організми або вплив на організми через зміну людиною їх довкілля.
Екологічні чинники поділяються також на:
1. Фізичні
Природні
Антропогенні
2. Хімічні
Природні
Антропогенні
3. Біологічні
Природні
Антропогенні
4. Соціальні (соціально-психологічні)
5. Інформаційні.
Екологічні чинники поділяються також на клімато-географічні, біогеографічні, біологічні, а також ґрунтові, водні, атмосферні тощо.
Фізичні чинники.
До фізичних природних факторів належать:
Кліматичні, зокрема мікроклімат території;
Геомагнітна активність;
Природне радіаційне тло;
Космічне випромінювання;
Рельєф місцевості;
Фізичні чинники поділяються на:
Механічні;
Вібрацію;
Акустичні;
ЕМ-випромінювання.
Фізичні антропогенні фактори:
Мікроклімат населених пунктів та приміщень;
Забруднення середовища електоромагнітним випромінюванням (іонізуючим та неіонізуючим);
Шумове забруднення середовища;
Теплове забруднення середовища;
Деформованість видимого середовища (зміна рельєфу місцевості та колірної гами у населених пунктах).
Хімічні фактори.
До природних хімічних факторів належать:
Хімічний склад літосфери:
хімічний склад гідросфери;
Хімічний склад атмосфери,
Хімічний склад їжі.
Хімічний склад літосфери, атмосфери та гідросфери залежить від природного складу+ викид хімічних речовин у результаті геологічних процесів (наприклад, домішки сірководню внаслідок виверження вулана) та життєдіяльності живих організмів (наприклад, домішки у повітрі фітонцидів, терпенів).
Антропогенні хімічні фактори:
Господарсько-побутові відходи,
Промислові відходи,
Синтетичні матеріали, що використовуються в побуті, сільському господарстві та промисловому виробництві,
Продукти фармацевтичної промисловості,
Пишові добавки.
Дія хімічних факторівна організм людини може бути обумовлено:
Надлишком або недоліком вмісту природних хімічних елементів у
довкілля (природні мікроелементози);
Надлишком вмісту природних хімічних елементів у навколишньому
середовищі, пов'язаних з діяльністю людини (антропогенне забруднення),
Присутністю у навколишньому середовищі невластивих їй хімічних елементів
(ксенобіотиків) внаслідок антропогенного забруднення.
Біологічні фактори
Біологічні, чи біотичні (від грецького biotikos – життєвий) екологічні чинники - чинники живого середовища, які впливають життєдіяльність організмів. Дія біотичних чинників виявляється у формі взаємовпливів одних організмів на життєдіяльність інших, і навіть їхнього спільного впливу середовище проживання.
Біологічні фактори:
Бактерії;
Рослини;
Найпростіші;
Комахи;
Безхребетні (у тому числі гельмінти);
Хребетні.
Соціальне середовище
Здоров'я людини не визначається повністю набутими в онтогенезі біологічними та психологічними властивостями. Людина – істота соціальна. Він живе у суспільстві, керованому з допомогою державних законів, з одного боку, з іншого, - з допомогою про загальноприйнятих законів, моральних установок, правил поведінки, зокрема які передбачають різні обмеження тощо.
Соціум з кожним роком ставати все складнішим і надає все більшого впливу на здоров'я особистості, популяції, суспільства. За користування благами цивілізованого суспільства людина повинна жити у жорсткій залежності від прийнятого у соціумі способу життя. За ці блага, часто дуже сумнівні, особистість платить частиною своєї свободи, або ж повністю усією свободою. А особистість невільна, залежна не може бути цілком здоровою та щасливою. Якась частина свободи людини, що віддається технокритичному суспільству в обмін на переваги цивілізованого життя, постійно тримає його в стані нервово-психічної напруги. Постійне нервово-психічне перенапруга і перенапруга веде до зменшення психічної стійкості рахунок зниження резервних можливостей нервової системи. До того ж існує безліч соціальних факторів, які можуть призвести до зриву адаптаційних можливостей людини та розвитку різноманітних хвороб. До них відносяться і соціальна невлаштованість, невпевненість у завтрашньому дні, моральна пригніченість, які розцінюються як провідні фактори ризику.
Соціальні фактори
Соціальні чинники поділяються на:
1. соціальний устрій;
2. виробнича сфера (промисловість, сільське господарство);
3. побутова сфера;
4. освіта та культура;
5. населення;
6. ЗО та медицина;
7. ін сфери.
Існує також наступне угруповання соціальних факторів:
1. Соціальна політика, яка формує соціотип;
2. Соціальне забезпечення, що безпосередньо впливає на формування здоров'я;
3. Екологічна політика, яка формує екотип.
Соціотип - непряма характеристика інтегрального соціального вантажу за сукупністю факторів соціального середовища.
Соціотип включає в себе:
2. умови праці, відпочинку та побуту.
Будь-який екологічний чинник по відношенню до людини може бути: а) сприятливим - сприяє його здоров'ю, розвитку та реалізації; б) несприятливим, що веде до його хвороби та деградації, в) що впливає і того й іншого роду. Не менш очевидно також, що насправді більшість впливів відносяться до останнього типу, маючи як позитивні, так і негативні сторони.
В екології існує закон оптимуму, згідно з яким будь-який екологічний
фактор має певні межі позитивного впливу живі організми. Оптимальний фактор – найбільш сприятлива для організму інтенсивність екологічного фактора.
Впливи можуть відрізнятися також за масштабом: одні зачіпають все населення країни в цілому, інші - жителів того чи іншого регіону, треті - групи, що виділяються за демографічними характеристиками, четверті - окремого громадянина.
Взаємодія факторів - одночасна або послідовна сумарна дія на організми різних природних та антропогенних факторів, що призводить до ослаблення, посилення або видозміни дії окремого фактора.
Синергізм - комбінований вплив двох або більше факторів, що характеризується тим, що їхня спільна біологічна дія значно перевищує ефект кожного компонента та їх суми.
Слід зрозуміти і запам'ятати, що основну шкоду здоров'ю завдають не окремі екологічні чинники, а сукупне інтегральне навантаження на організм. Вона складається з екологічного вантажу та соціального вантажу.
Екологічний вантаж - сукупність несприятливих для здоров'я людини факторів та умов природного та техногенного середовища. Екотип - непряма характеристика інтегрального екологічного вантажу за сукупністю факторів природного та техногенного середовища.
Для оцінок екотипу необхідні гігієнічні дані про:
Якість житла,
Повітря,
Ґрунти, продуктів харчування,
ліків і т.д.
Соціальний вантаж – сукупність несприятливих здоров'ю людини чинників та умов соціального життя.
Чинники довкілля, що формують здоров'я населення
1. Клімато-географічні ¦характеристики.
2. Соціально-економічні показники місця проживання (місто, село).
3. Санітарно-гігієнічні характеристики довкілля (повітря, води, ґрунту).
4. Особливості харчування населення.
5. Характеристика трудової діяльності:
Професія
Санітарно-гігієнічні умови праці,
Наявність професійних шкідливостей,
Психологічний мікроклімат на службі,
6. Сімейно-побутові фактори:
Склад сім'ї,
Характер житла,
Середній дохід на 1 члена сім'ї,
Організація сімейного побуту.
Розподіл позаробочого часу,
Психологічний клімат у ній.
Показники, що характеризують ставлення до стану здоров'я та визначають активність щодо його підтримки:
1. Суб'єктивна оцінка власного здоров'я (здоровий, хворий).
2. Визначення місця особистого здоров'я та здоров'я членів сім'ї у системі індивідуальних цінностей (ієрархії цінностей).
3. Інформованість про фактори, що сприяють збереженню та зміцненню здоров'я.
4. Наявність шкідливих звичокта залежностей.
Екологічні фактори- Це комплекс навколишніх умов, що впливають на живі організми. Розрізняють фактори неживої природи- Абіотичні (кліматичні, едафічні, орографічні, гідрографічні, хімічні, пірогенні), фактори живої природи— біотичні (фітогенні та зоогенні) та фактори антропогенні (вплив людської діяльності). До лімітуючих відносяться будь-які фактори, що обмежують зростання та розвиток організмів. Пристосування організму до довкілля називається адаптацією. Зовнішній вигляд організму, що відбиває його пристосованість до умов середовища, називається життєвою формою.
Поняття про екологічні фактори середовища, їх класифікація
Окремі компоненти довкілля, що впливають на живі організми, на які вони реагують пристосувальними реакціями (адаптаціями), називаються факторами середовища, або екологічними факторами. Інакше кажучи, комплекс навколишніх умов, що впливають на життєдіяльність організмів, має назву екологічні чинники середовища
Усі екологічні чинники поділяють на групи:
1. включають компоненти та явища неживої природи, що прямо чи опосередковано впливають на живі організми. Серед багатьох абіотичних факторів головну роль відіграють:
- кліматичні(сонячна радіація, світло та світловий режим, температура, вологість, атмосферні опади, вітер, атмосферний тиск та ін.);
- едафічні(механічна структура та хімічний склад ґрунту, вологоємність, водний, повітряний та тепловий режим ґрунту, кислотність, вологість, газовий склад, рівень ґрунтових водта ін.);
- орографічні(рельєф, експозиція схилу, крутість схилу, перепад висот, висота над рівнем моря);
- гідрографічні(прозорість води, плинність, проточність, температура, кислотність, газовий склад, вміст мінеральних та органічних речовин та ін.);
- хімічні(газовий склад атмосфери, сольовий склад води);
- пірогенні(Вплив вогню).
2. — сукупність взаємовідносин живих організмів, і навіть їх взаємовпливів на довкілля. Дія біотичних факторів може бути не тільки безпосереднім, а й непрямим, виражаючи коригування абіотичних факторів (наприклад, зміна складу грунту, мікроклімату під пологом лісу і т.д.). До біотичних факторів належать:
- фітогенні(Вплив рослин один на одного і на навколишнє середовище);
- зоогенні(Вплив тварин один на одного і на навколишнє середовище).
3. відображають інтенсивний вплив людини (безпосередньо) або людської діяльності (опосередковано) на довкілля та живі організми. До таких факторів відносяться всі форми діяльності людини і людського суспільства, які призводять до зміни природи як довкілля та інших видів і безпосередньо позначаються на їхньому житті. Кожен живий організм зазнає впливу неживої природи, організмів інших видів, у тому числі людини, і в свою чергу впливає на кожну з цих складових.
Вплив антропогенних чинників у природі може бути як свідомим, і випадковим, чи неусвідомленим. Людина, розорюючи цілинні та покладені землі, створює сільськогосподарські угіддя, виводить високопродуктивні та стійкі до захворювань форми, розселяє одні види та знищує інші. Ці впливу (свідомі) часто мають негативний характер, наприклад необдумане розселення багатьох тварин, рослин, мікроорганізмів, хижацьке знищення цілого ряду видів, забруднення середовища та ін.
Біотичні фактори середовища проявляються через взаємини організмів, що входять до однієї спільноти. У природі багато видів тісно взаємопов'язані, їх відносини один з одним як компонентами довкілля можуть мати надзвичайно складний характер. Що стосується зв'язків між спільнотою та навколишнім неорганічним середовищем, то вони завжди є двосторонніми, обопільними. Так, характер лісу залежить від відповідного типу ґрунтів, але сам ґрунт значною мірою формується під впливом лісу. Подібно до цього температура, вологість і освітленість у лісі визначаються рослинністю, але сформовані кліматичні умови в свою чергу впливають на співтовариство живуть у лісі організмів.
Вплив екологічних факторів на організм
Вплив довкілля сприймається організмами через посередництво факторів середовища, званих екологічними.Слід зазначити, що екологічним фактором є тільки елемент довкілля, що змінюється, що викликає у організмів при своїй повторній зміні відповідні пристосувальні еколого-фізіологічні реакції, що спадково закріплюються в процесі еволюції. Вони поділяються на абіотичні, біотичні та антропогенні (рис. 1).
Називають всю сукупність факторів неорганічного середовища, що впливають на життя та поширення тварин та рослин. Серед них розрізняють: фізичні, хімічні та едафічні.
Фізичні фактори -ті, джерелом яких є фізичний стан чи явище (механічне, хвильове та інших.). Наприклад, температура.
Хімічні фактори- Ті, що походять від хімічного складу середовища. Наприклад, солоність води, вміст кисню тощо.
Едафічні (або ґрунтові) факториявляють собою сукупність хімічних, фізичних і механічних властивостей грунтів і гірських порід, що впливають як на організми, для яких вони є довкіллям, так і на кореневу систему рослин. Наприклад, вплив біогенних елементів, вологості, структури ґрунту, вміст гумусу тощо. на зростання та розвиток рослин.
Мал. 1. Схема впливу довкілля (навколишнього середовища) на організм
- фактори діяльності людини, що впливають на навколишнє природне середовище (і гідросфери, ерозія ґрунтів, знищення лісів тощо).
Лімітуючими (обмежуючими) екологічними фактораминазивають такі фактори, які обмежують розвиток організмів через нестачу чи надлишок поживних речовин у порівнянні з потребою (оптимальним вмістом).
Так, при вирощуванні рослин за різних температур точка, при якій спостерігається максимальне зростання, і буде оптимумом.Весь інтервал температур, від мінімальної до максимальної, за яких ще можливе зростання, називають діапазоном стійкості (витривалості),або толерантності.Обмежують його точки, тобто. максимальна та мінімальна придатні для життя температури – межі стійкості. Між зоною оптимуму і межами стійкості з наближенням до останнім рослина відчуває все наростаючий стрес, тобто. мова йде про стресові зони, або зони пригнічення,у межах діапазону стійкості (рис. 2). У міру віддалення від оптимуму вниз і вгору за шкалою не тільки посилюється стрес, але після досягнення меж стійкості організму відбувається його загибель.
Мал. 2. Залежність впливу екологічного чинника від його інтенсивності
Таким чином, для кожного виду рослин або тварин існують оптимум, стресові зони та межі стійкості (або витривалості) щодо кожного фактора довкілля. При значенні фактора, близького до меж витривалості, організм може існувати лише нетривалий час. У вужчому інтервалі умов можливе тривале існування та зростання особин. Ще у вужчому діапазоні відбувається розмноження, і вигляд може існувати необмежено довго. Зазвичай десь у середній частині діапазону стійкості є умови, найбільш сприятливі для життєдіяльності, зростання та розмноження. Ці умови називають оптимальними, у яких особини цього виду виявляються найпристосованішими, тобто. залишають найбільша кількістьнащадків. Насправді виявити такі умови складно, тому оптимум зазвичай визначають окремі показники життєдіяльності (швидкість зростання, виживання тощо.).
Адаптаціяполягає в пристосуванні організму до умов довкілля.
Здатність до адаптацій - одна з основних властивостей життя взагалі, що забезпечує можливість її існування, можливість організмів виживати та розмножуватися. Адаптації проявляються на різних рівнях - від біохімії клітин та поведінки окремих організмів до будови та функціонування спільнот та екологічних систем. Усі пристосування організмів до існування у різних умовах виробилися історично. В результаті сформувалися специфічні для кожної географічної зониугруповання рослин та тварин.
Адаптації можуть бути морфологічними,коли змінюється будова організму аж до утворення нового виду, та фізіологічними,коли відбуваються зміни у функціонуванні організму. До морфологічних адаптацій близько примикає пристосувальне забарвлення тварин, здатність змінювати її залежно від освітленості (камбала, хамелеон та ін.).
Широко відомі приклади фізіологічної адаптації - зимова сплячка тварин, сезонні перельоти птахів.
Дуже важливими для організмів є поведінкові адаптації.Наприклад, інстинктивна поведінка визначає дію комах та нижчих хребетних: риб, земноводних, плазунів, птахів та ін. Така поведінка генетично запрограмована і передається у спадок (вроджена поведінка). Сюди відноситься: спосіб побудови гнізда у птахів, спарювання, вирощування потомства та ін.
Існує також і набутий наказ, отриманий індивідом у його житті. Навчання(або навчання) -Основний метод передачі отриманого поведінки від покоління до іншого.
Здатність індивіда керувати своїми пізнавальними здібностями, щоб вижити при несподіваних змінах довкілля, є інтелектом.Роль навчання та інтелекту у поведінці зростає з удосконаленням нервової системи – збільшенням кори головного мозку. Для людини це визначальний механізм еволюції. Властивість видів адаптуватися до того чи іншого діапазону факторів середовища позначається поняттям екологічна містичність виду.
Спільна дія екологічних факторів на організм
Екологічні чинники зазвичай діють по одному, а комплексно. Дія одного фактора залежить від сили впливу інших. Поєднання різних факторів помітно впливає на оптимальні умови життя організму (див. рис. 2). Дія одного фактора не замінює дію іншого. Однак при комплексному впливі середовища часто можна спостерігати «ефект заміщення», який проявляється у схожості результатів впливу різних факторів. Так, світло не може бути замінене надлишком тепла або великою кількістю вуглекислого газу, але, впливаючи змінами температури, можна призупинити, наприклад, фотосинтез рослин.
У комплексному впливі середовища дія різних факторів для організмів нерівноцінна. Їх можна поділити на головні, супутні та другорядні. Провідні чинники різні для різних організмів, навіть вони живуть одному місці. У ролі провідного чинника різних етапах життя організму можуть виступати то одні, то інші елементи середовища. Наприклад, у житті багатьох культурних рослин, таких, як злаки, у період проростання провідним фактором є температура, у період колосіння та цвітіння – ґрунтова волога, у період дозрівання – кількість поживних речовин та вологість повітря. Роль провідного фактора в різні пори року може змінюватися.
Провідний чинник може бути неоднаковий в тих самих видів, що у різних фізико-географічних умовах.
Поняття про провідні фактори не можна змішувати з поняттям про. Чинник, рівень якого в якісному чи кількісному відношенні (недолік чи надлишок) виявляється близьким до меж витривалості даного організму, називається лімітуючим.Дія лімітуючого фактора виявлятиметься і в тому випадку, коли інші фактори середовища сприятливі або навіть оптимальні. Лімітуючими можуть бути як провідні, і другорядні екологічні чинники.
Поняття лімітуючих чинників було запроваджено 1840 р. хіміком 10. Лібіхом. Вивчаючи вплив зростання рослин вмісту різних хімічних елементів у грунті, він сформулював принцип: «Речовою, що у мінімумі, управляється врожай і визначається величина і стійкість останнього у часе». Цей принцип відомий за назвою закону мінімуму Лібіха.
Лімітуючим фактором може бути не лише недолік, на що вказував Лібіх, а й надлишок таких факторів, як, наприклад, тепло, світло та вода. Як зазначалося раніше, організми характеризуються екологічним мінімумом та максимумом. Діапазон між цими двома величинами прийнято називати межами стійкості чи толерантності.
У загальному вигляді всю складність впливу екологічних факторів на організм відображає закон толерантності В. Шелфорда: відсутність або неможливість процвітання визначається недоліком або, навпаки, надлишком будь-якого з ряду факторів, рівень яких може виявитися близьким до меж, що переносяться даним організмом (1913). Ці дві межі називають межами толерантності.
За «екологією толерантності» було проведено численні дослідження, завдяки яким стали відомі межі існування багатьох рослин та тварин. Таким прикладом є вплив речовини, що забруднює атмосферне повітря, на організм людини (рис. 3).
Мал. 3. Вплив речовини, що забруднює атмосферне повітря, на організм людини. Макс - максимальна життєва активність; Додаткова - допустима життєва активність; Опт - оптимальна (не впливає на життєву активність) концентрація шкідливої речовини; ГДК - гранично допустима концентрація речовини, що істотно не змінює життєву активність; Літ - летальна концентрація
Концентрація фактора, що впливає (шкідливої речовини) на рис. 5.2 позначена символом З. При значеннях концентрації З = З років людина загине, але незворотні зміни у його організмі відбудуться за значно менших значеннях З = З пдк. Отже, діапазон толерантності обмежується саме значенням С пдк = С лім. Звідси, С пк необхідно визначити експериментально для кожного забруднюючого або будь-якого шкідливого хімічного з'єднання і не допускати перевищення його С плк в конкретному середовищі проживання (життєвому середовищі).
В охороні навколишнього середовища важливі саме верхні межі стійкості організмудо шкідливих речовин.
Таким чином, фактична концентрація забруднюючої речовини С факт не повинна перевищувати С пдк (С факт ≤ С пдк = С лім).
Цінність концепції лімітуючих чинників (З лім) у тому, що вона дає екологу відправну точку щодо складних ситуацій. Якщо для організму характерний широкий діапазон толерантності до фактора, що відрізняється відносною постійністю, і він присутній в середовищі в помірних кількостях, такий навряд чи є лімітуючим. Навпаки, якщо відомо, що той чи інший організм має вузький діапазон толерантності до якогось мінливого фактора, то саме цей фактор і заслуговує на уважне вивчення, оскільки він може бути лімітуючим.
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 значенніпід довкіллям 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.
При цьому можна встановити загальний характервпливу екологічних факторів на 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 дії фактора різний і у 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 факторів дуже важливе у практиці сільського господарствадля встановлення екологічної валентності, особливо у найбільш уразливі (критичні) періоди онтогенезу тварин та рослин.
Конкуренти і т. д. - відрізняються значною мінливістю у часі та просторі. Ступінь мінливості кожного з цих факторів залежить від особливостей довкілля. Наприклад, температура сильно варіюється на поверхні суші, але майже постійна на дні океану або в глибині печер.
Один і той же фактор середовища має різне значенняу житті спільно мешкають організмів. Наприклад, сольовий режим ґрунту відіграє першорядну роль при мінеральному харчуванні рослин, але байдужий для більшості наземних тварин. Інтенсивність освітлення та спектральний склад світла винятково важливі у житті фототрофних рослин, а в житті гетеротрофних організмів (грибів та водних тварин) світло не надає помітного впливу на їхню життєдіяльність.
Екологічні чинники діють організми по-різному. Вони можуть виступати як подразники, що спричиняють пристосувальні зміни фізіологічних функцій; як обмежувачі, що зумовлюють неможливість існування тих чи інших організмів у цих умовах; як модифікатори, що визначають морфологічні та анатомічні зміни організмів.
Класифікація екологічних факторів
Прийнято виділяти біотичні, антропогенніі абіотичніекологічні чинники
- Біотичні фактори- безліч факторів середовища, пов'язаних з діяльністю живих організмів. До них відносяться фітогенні (рослини), зоогенні (тварини), мікробіогенні (мікроорганізми) фактори.
- Антропогенні фактори- вся безліч факторів, пов'язаних з діяльністю людини. До них відносяться фізичні (використання атомної енергії, переміщення в поїздах та літаках, вплив шуму та вібрації та ін.), 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 і життям у суспільстві) фактори.
- Абіотичні фактори- вся безліч факторів, пов'язаних з процесами в неживій природі. До них відносяться кліматичні ( температурний режим, вологість, тиск), едафогенні (механічний склад, повітропроникність, щільність ґрунту), орографічні (рельєф, висота над рівнем моря), хімічні (газовий склад повітря, сольовий склад води, концентрація, кислотність), фізичні (шум, магнітні поля, теплопровідність) , радіоактивність, космічне випромінювання)
Найчастіше зустрічається класифікація екологічних факторів (факторів середовища)
ПО ЧАСУ:еволюційний, історичний, чинний
ЗА ПЕРІОДИЧНОЮ:періодичний, неперіодичний
ПО ЧЕРГОВОСТІ ВИНИКНЕННЯ:первинний, вторинний
ЗА ПОХОДЖЕННЯМ:космічний, абіотичний (він же абіогенний), біогенний, біологічний, біотичний, природно-антропогенний, антропогенний (у тому числі техногенний, забруднення середовища), антропічний (у тому числі тривоги)
ЗА СЕРЕДОВИЩЕ ВИНИКНЕННЯ:атмосферний, водний (він же вологості), геоморфологічний, едафічний, фізіологічний, генетичний, популяційний, біоценотичний, екосистемний, біосферний
ЗА ХАРАКТЕРОМ:речовинно-енергетичний, фізичний (геофізичний, термічний), біогенний (він же біотичний), інформаційний, хімічний (солоність, кислотність), комплексний (екологічний, еволюції, системоутворюючий, географічний, кліматичний)
ЗА ОБ'ЄКТОМ:індивідуальний, груповий (соціальний, етологічний, соціально-економічний, соціально-психологічний, видовий (у тому числі людський, життя суспільства)
ЗА УМОВАМИ СЕРЕДОВИЩА:що залежить від щільності, не залежить від щільності
ЗА СТУПЕНЮ ВПЛИВУ:летальний, екстремальний, лімітуючий, хвилюючий, мутагенний, тератогенний; канцерогенний
ЗА СПЕКТРОМ ВПЛИВУ:виборчий, загальної дії
Wikimedia Foundation. 2010 .
Дивитись що таке "Екологічний фактор" в інших словниках:
екологічний фактор- - EN ecological factor An environmental factor that, un some definite conditions, can exert appreciable influence on organisms or their communities, causing the increase or... ...
екологічний фактор- 3.3 екологічний фактор: Будь-який нерозчленований елемент навколишнього середовища, здатний надавати прямий чи опосередкований вплив на живий організм хоча б протягом одного з етапів його індивідуального розвитку. Примітки 1. Екологічний…
екологічний фактор- ekologinis veiksnys statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Bet kuris aplinkos veiksnys, veikiantis augalą ar jų bendriją ir sukeliantis prisitaikomumo reakcijas. atitikmenys: англ. ecological factor ukr. екологічний фактор … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
ФАКТОР ЛІМІТУЮЧИЙ- (ОБМЕЖУЮЧИЙ) будь-який екологічний фактор, кількісні та якісні показники якого обмежують життєдіяльність організму. Екологічний словник, 2001 Фактор, що лімітує (обмежує) будь-який екологічний фактор, … Екологічний словник
Екологічний- 23. Екологічний паспорт теплової електростанції: title= Екологічний паспорт теплової електростанції. Основні положення ЛДНТП. Л., 1990. Джерело: П 89 2001: Рекомендації з діагностичного контролю фільтраційного та гідрохімічного… … Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації
ФАКТОР ЕКОЛОГІЧНИЙ- будь-яка властивість або компонент середовища, що впливає на організм. Екологічний словник, 2001 Екологічний фактор будь-яка властивість або компонент середовища, що впливає на організм … Екологічний словник
фактор небезпеки екологічний- Природний процес, зумовлений еволюцією землі і що призводить прямо чи опосередковано до зниження якості компонентів навколишнього середовища нижче за встановлені нормативи. [РД 01.120.00 КТН 22806] Тематики магістральний нафтопровідний транспорт … Довідник технічного перекладача
ЧИННИК ЗАБЕЗПЕКИ- Антропогенний фактор, який шкідливо впливає на життєдіяльність диких тварин. факторами занепокоєння можуть бути різні шуми, безпосереднє вторгнення людини в природні системи; особливо відчутні у період виведення потомства. Екологічний словник
ФАКТОР РЕЧОВО-ЕНЕРГЕТИЧНИЙ- будь-який фактор, сила впливу якого адекватна потоку речовини і енергії, що переноситься. Порівн. Чинник інформаційний. Екологічний енциклопедичний словник. Кишинів: Головна редакція Молдавської радянської енциклопедії І.І. Дід ю. 1989 … Екологічний словник
ФАКТОР АТМОСФЕРНИЙ- фактор, пов'язаний з фізичним станомі хімічним складоматмосфери (температурою, ступенем розрідженості, наявністю забруднювачів). Екологічний енциклопедичний словник. Кишинів: Головна редакція Молдавської радянської енциклопедії І.І.… … Екологічний словник
Книги
- Лобістська діяльність корпорацій у сучасній Росії, Андрій Башков. Вплив екологічного чинника на здійснення сучасних політичних процесів, як у Росії, і у світі Останнім часомдедалі більше посилюється. У нинішніх політичних реаліях...
- Аспекти екологічної відповідальності суб'єктів господарювання Російської Федерації, А. П. Гарнов, О. В. Краснобаєва. Сьогодні екологічний фактор набуває транскордонного значення, однозначно корелюючи з найбільшими геосоціополітичними процесами у світі. Одним із основних джерел негативного…
