Ф а к т о р и с е р е д о в и щ а. З а г а л ь н і з а к о н о м і р н о с т і ї х д і ї н а ж и в і о р г а н і з м иє.

Е к о л о г і ч н і ф а к т о р и – це компоненти середовища, що впливають на організми, популяції, біоценози. Фактори середовища різноманітні. Вони можуть сприяти виду або перешкоджати виживанню і розмноженню.

За силою впливу на організм екологічні фактори бувають:

– оптимальний фактор – сила якого є найсприятливіша для організму (для кімнатних рослин tº_опт.= 20ºС-22ºС;

– песимальний фактор – сила якого надто велика або надто мала, пригнічуються процеси життєдіяльності організму;

– летальний фактор – сила якого спричиняє загибель організму.

Розглянемо з а к о н о п т и м у м у.

Позитивний чи негативний вплив змінного фактора на живі організми залежить передусім від сили його прояву. Як недостатня, так і надмірна дія фактора негативно відбивається на життєдіяльності особин. Сприятлива сила впливу називається зоною оптимуму екологічного фактора або його оптимумом для організмів даного виду. Чим сильніші відхилення від оптимуму, тим більше пригнічує даний фактор життєдіяльність організму (зона песимуму).

Значення фактора, що переносяться максимально і мінімально, – це критичні точки, за межами яких існування вже неможливе, настає смерть.

Критичні точки обмежують ступінь витривалості, яка називається також екологічною валентністю живих істот відносно конкретного фактора середовища – толерантністю (лат. "терпіння").

Представники різних видів дуже відрізняються один від одного як за положенням оптимуму, так і за екологічною. Наприклад, песці в тундрі можуть переносити коливання температури повітря в діапазоні близько 80ºС (від+30ºС до -55ºС), тоді як тепловодні рачки Copilia marabilis витримують зміни температури води в інтервалі не більше ніж 6ºС (від +23ºС до +29ºС.

Одна і та ж сила прояву фактора може бути оптимальною для одного виду, песимальною – для другого і виходити за межі витривалості третього.

Широку екологічну валентність виду відносно абіотичних факторів середовища позначають додаванням до назви фактора префікса "еври-", а вузьку – префікса "стено-". Наприклад, евритермні види – це ті, що витримують значні коливання темпе6ратури, а стенотермні – коливань температури не витримують (еврибатні – тиск, еври – засолення)

У широкому розумінні слова види, що здатні пристосовуватись до різних екологічних обставин, називаються еврибіонтними, а ті види, для існування яких необхідні строго визначені екологічні умови – стенобіонтними.

З а к о н м і н і м у м у (сформований 1840 р. Ю. Лібіхом):

стійкість організму визначається найслабкішою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Якщо кількість і якість екологічних факторів близькі до необхідного організму мінімуму, він виживає, якщо менші за цей мінімум, організм гине. екосистема руйнується.

Тобто, якщо один із життєво необхідних факторів відсутній або дія його недостатня, організм не може нормально розвиватись і давати потомство. Фактор, дія якого недостатня для нормального життя, називається лімітуючим.

Лібіх був перший, хто розпочав вивчення впливу різних факторів на розвиток рослин. Він встановив, що урожай лімітується не факторами, які в достатній кількості, а тими, які необхідні в невеликій кількості і відсутні в грунті (Zn, Cu, Fe). – Ріст рослини залежить від того елемента живлення, який присутній у мінімальній кількості.

Лібіх встановив роль мінімальної дії фактора. Проте пригнічувати організм може і надлишок фактору. Отже, лімітуючим фактором може бути не лише недостаток його, а і його надлишок – максимум.

Уявлення про лімітуючий вплив максимуму поряд з мінімумом ввів Шелфорд (1913 р.), відоме під назвою з а к о н у т о л е р а н т н о с т і Ш е л ф о р д а.

Існує ще ряд закономірностей, які доповнюють вищеназвані закони.

1. Організми можуть мати великий діапазон толерантності відносно одного фактора і вузький відносно іншого. Наприклад, річковий рак – всеїдний, але холоднокровний.

2. Організми з широким діапазоном толерантності відносно всіх факторів широко розповсюджені (сірі щурі).

3. Неоднозначність дії фактора на різні функції. Оптимум для одних процесів може бути песимумом для інших. Наприклад, надлишок їжі викликає зменшення рухової активності (омелюх), tº повітря +45ºС у холоднокровних тварин дуже збільшує швидкість обмінних процесів в організмі, однак гальмує рухову активність і тварини впадають у теплове оціпеніння.

4. Взаємодія факторів. Якщо умови по одному з екологічних факторів не є оптимальними для виду, то може звузитись і діапазон толерантності для інших екологічних факторів. І навпаки. Наприклад, спеку легше переносити при сухому, а не вологому повітрі. Загроза замерзнути значно більша при морозі із сильним вітром, ніж у безвітряну погоду. Таким чином, один і той же фактор у поєднанні з іншим виявляє неоднакову екологічну дію. Навпаки, одного і того ж екологічного результату можна досягти різними шляхами. Наприклад, в’янення рослин можна припинити як збільшенням кількості вологи у ґрунті, так і зниженням температури повітря, що зменшує випаровування. Створюється ефект часткової взаємодії факторів.

Разом з тим взаємна компенсація дії факторів середовища має певні межі, і повністю замінити один з них іншим неможливо. Цілковита відсутність води чи хоча б одного з основних елементів мінерального живлення робить неможливим життя рослин навіть при найсприятливішому поєднанні інших умов. Наприклад, крайній дефіцит тепла у полярних пустелях не можна компенсувати ні багатством вологи, ні цілодобовим освітленням.

5. Період розмноження особини є критичним відносно меж толерантності. Межі толерантності осіб, що розмножуються вужчі.