Екологія - Васюкова Г.Т. - 2.5. Лімітуючі екологічні фактори, принцип Лібіха. Межа толерантності екосистеми. Принцип емержентності

Живі організми, а значить і екосистеми, реагують на силу впливу того або іншого екологічного фактора. Негативний вплив екологічного фактора може виникати як у випадку надлишку, так і нестачі його дози. Тому є поняття сприятлива доза, або зона оптимуму екологічного фактора й зона песімуму (поза фактора, за якої організми почуваються пригнічено). Залежність ступеня впливу екологічного фактора від його дози показана на рис. 2.1.

Максимальні і мінімальні стерплі значення дози екологічного фактора звуться критичними значеннями (критичними точками).

Для нормальної життєдіяльності екосистеми будь-який екологічний фактор повинен приймати оптимальні значення (див. рис.2.1.) або хоча б не виходити за межі критичних точок - закон оптимуму.

Слід наголосити, що в природі екологічні фактори діють комплексно. Особливо важливо пам'ятати це, оцінюючи вплив хімічних забруднювачів, коли на негативну дію однієї речовини накладається негативна дія інших, а до цього додається вплив стресової ситуації, шумів, різних фізичних полів - радіаційного, теплового, гравітаційного чи електромагнітного. Сумарний вплив дуже змінює умовні значення граничнодопустимих концентрацій (ГДК), які наведені в довідниках.

Рис. 2.1. Залежність ступеня впливу екологічного фактора

на життя від його дози: 1,3 — зона пригнічення; 2 — зона толерантності (зона оптимуму); 4- зона смерті

Зона між критичними значеннями екологічного фактора зветься зоною толерантності (зоною виживання ) екосистеми стосовно даного екологічного фактора.

Найбільше поширені організми з широким діапазоном толерантності щодо всіх екологічних факторів. Найвища толерантність характерна для бактерій і синьо-зелених водоростей, які виживають у широкому діапазоні температур, радіації, солоності, рН.

Відповідно з законом толерантності надлишок будь-якої речовини може бути так само шкідливим, як і його недолік.

Важливими є також поняття лімітуючі фактори.

Лімітуючі екологічні фактори - це ті екологічні фактори, доза яких наближається до критичних значень, тобто значення яких вище або нижче оптимального значення. Це поняття започатковане законом Лібіха.

Принцип Лібіха - стійкість екосистеми визначається найслабшою ланкою в ланцюзі її екологічних потреб (тобто стійкість визначається тим компонентом, що у мінімумі).

Якщо кількість і якість екологічних факторів близька до необхідного організму мінімуму, він виживає, якщо менше - організм гине, екосистема руйнується. Таким чином, лімітуючі фактори стримують розвиток організмі в за рахунок недоліку або надлишку цього фактора порівняно з потребою.

Принцип емержентності.

Компоненти екосистеми мають визначені властивості.

По мірі об'єднання компонентів або під множин у більш значні функціональні одиниці, у цих нових одиниць виникають нові властивості, які були відсутні на попередньому рівні. Ці нові властивості звуться емержентними.

Принцип емержентності можна сформулювати так: властивості цілого неможливо зводити до суми властивостей його частин.

Емержентні властивості виникають як результат взаємодії компонентів, а не внаслідок зміни природи цих компонентів.

Емержентні властивості виникають при функціонуванні екосистеми як цілого і зникають при руйнації екосистеми.

Вся сукупність умов, необхідних для існування того або іншого виду живих організмів, а також його роль у біологічному співтоваристві, становлять екологічну нішу. Кожний вид займає свою нішу у співтоваристві.

У випадку зникнення виду, його екологічну нішу рано чи пізно займе інший вид, здатний виконувати ті ж функції у співтоваристві, що і зниклий, відбувається екологічне дублювання.