Действие экологических факторов на экосистемы

Действие энергетических, абиотических и биотических факторов на биоту проявляется в изменении численности организмов. При высоких уровнях воздействия может произойти вымирание доминирующих видов и перестройка экосистемы.

В. И. Вернадский назвал эту закономерность экологической корреляцией.

В экосистеме, как и в любой другой системе, все виды живого и абиотические компоненты экосистемы функционально отвечают друг другу. Выпадение одной части (вида) неминуемо приводит к выключению связанных с нею других частей и функциональным изменениям экосистемы.

Одним из следствий экологической корреляции является принцип конкурентного исключения Гаузе.

Два вида не могут существовать в одной и той же местности, если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

Из принципа Гаузе следует, что конкурирующие в сфере использования природных ресурсов отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу.

Несмотря разнообразие ЭФ, для оценки их воздействия на экосистему можно применить единый критерий – изменение численности вида в зависимости от дозы или уровня фактора. По степени воздействия на популяцию выделяют дозы:

· оптимальные, при которых численность вида сохраняется постоянной;

· критические, при которых происходит уменьшение численности вида;

· летальные (за пределами min - max), приводящие к гибели вида.

Рис. 9. Зависимость численности популяции от дозы фактора

Рассматривая экосистему, так же можно выделить:

– зону оптимума, при которой доза фактора для всех популяций оптимальна. Это соответствует гомеостазу системы;

– критические области, при которых доза фактора достигает критических значений, по крайней мере, для одной из популяций. Начинается снижение численности соответствующего вида и заполнение освобождающейся экологической ниши другими. Это зона сукцессии;

– зону кризиса, отвечающую условиям, при которых доза фактора превышает критическую величину для одного из видов. Он постепенно исчезает. Изменения экосистемы становятся необратимыми.

Воздействие ЭФ проявляются на фоне конкретных физико‑географических и биотических условий, которые усиливают (синергетическое действие) или ослабляют (антагонистическое действие) последствия. Возможно и суммирование эффекта (аддитивное действие). Почему важно знать о взаимодействии экологических факторов? Не редко уровень большинства загрязнителей в атмосфере города находится в пределах норм, а Госсанэпиднадзор констатирует повышенный уровень респираторных заболеваний. Объяснение может быть таким. Загрязнители обладают сходным эффектом – провоцируют респираторные заболевания, а их совместное действие дает аддитивный или синергетический эффект.

Другой пример связан с воздействием разливов нефти на морские экосистемы. В теплых морях нефтепродукты разлагаются бактериями, и это снижает опасность загрязнения. При температуре воды ниже 5° разложение не происходит и опасность загрязнения многократно возрастает.

Учет взаимодействия ЭФ – важная научная проблема, которая находится в стадии разработки. Большинство допустимых доз разработано без учета взаимодействия факторов.