L'interaction de l'homme et de son environnement a été l'objet d'étude de la médecine de tout temps. Pour évaluer les effets de diverses conditions environnementales, le terme «facteur environnemental» a été proposé, qui est largement utilisé en médecine environnementale.

Facteur (du facteur latin - fabriquer, produire) - la raison, la force motrice de tout processus, phénomène, qui détermine sa nature ou certaines caractéristiques.

Un facteur environnemental est tout impact environnemental pouvant avoir un effet direct ou indirect sur les organismes vivants. Un facteur environnemental est une condition environnementale à laquelle un organisme vivant réagit par des réactions adaptatives.

Les facteurs environnementaux déterminent les conditions d'existence des organismes. Les conditions d'existence des organismes et des populations peuvent être considérées comme des facteurs environnementaux régulateurs.

Tous les facteurs environnementaux (par exemple, la lumière, la température, l'humidité, la présence de sels, la disponibilité des nutriments, etc.) n'ont pas la même importance pour la survie réussie d'un organisme. La relation de l'organisme avec l'environnement est un processus complexe dans lequel les maillons les plus faibles, "vulnérables", peuvent être distingués. Les facteurs critiques ou limitants pour la vie d'un organisme présentent le plus grand intérêt, principalement d'un point de vue pratique.

L'idée que l'endurance d'un organisme est déterminée par le maillon le plus faible entre

tous ses besoins, a été exprimé pour la première fois par K. Liebig en 1840. Il a formulé le principe, connu sous le nom de loi du minimum de Liebig : "La récolte est contrôlée par une substance qui est au minimum, et l'ampleur et la stabilité de la ce dernier dans le temps est déterminé."

La formulation moderne de la loi de J. Liebig est la suivante : « Les possibilités de vie d'un écosystème sont limitées par celles des facteurs environnementaux écologiques dont la quantité et la qualité sont proches du minimum requis par l'écosystème, leur réduction conduit à la la mort de l'organisme ou la destruction de l'écosystème."

Le principe, formulé à l'origine par K. Liebig, est actuellement étendu à tous les facteurs environnementaux, mais il est complété par deux restrictions :

S'applique uniquement aux systèmes qui sont dans un état stationnaire ;

Il se réfère non seulement à un facteur, mais aussi à un ensemble de facteurs de nature différente et interagissant dans leur influence sur les organismes et les populations.

Selon les idées dominantes, le facteur limitant est considéré comme un tel facteur, selon lequel, pour obtenir un changement relatif donné (suffisamment petit) dans la réponse, un changement relatif minimum de ce facteur est nécessaire.

A côté de l'influence d'un manque, d'un "minimum" de facteurs environnementaux, l'influence d'un excès, c'est-à-dire d'un maximum de facteurs comme la chaleur, la lumière, l'humidité, peut aussi être négative. Le concept de l'influence limitante du maximum avec le minimum a été introduit par W. Shelford en 1913, qui a formulé ce principe comme la "loi de tolérance": Le facteur limitant pour la prospérité d'un organisme (espèce) peut être à la fois un minimum et un maximum d'impact environnemental, la fourchette entre laquelle détermine la valeur de l'endurance (tolérance) du corps par rapport à ce facteur.

La loi de tolérance, formulée par W. Shelford, a été complétée par un certain nombre de dispositions :

Les organismes peuvent avoir une large plage de tolérance pour un facteur et une tolérance étroite pour un autre ;

Les plus répandus sont les organismes avec une large gamme de tolérance;

La plage de tolérance pour un facteur environnemental peut dépendre d'autres facteurs environnementaux;

Si les conditions d'un facteur écologique ne sont pas optimales pour l'espèce, cela affecte également la plage de tolérance pour d'autres facteurs environnementaux;

Les limites de tolérance dépendent significativement de l'état de l'organisme ; ainsi, les limites de tolérance pour les organismes pendant la saison de reproduction ou à un stade précoce de développement sont généralement plus étroites que pour les adultes ;

La plage entre le minimum et le maximum des facteurs environnementaux est communément appelée les limites ou la plage de tolérance. Pour indiquer les limites de tolérance aux conditions environnementales, les termes "eurybiontique" - un organisme avec une large limite de tolérance - et "sténobionte" - avec une limite étroite sont utilisés.

Au niveau des communautés et même des espèces, on connaît le phénomène de compensation factorielle, entendu comme la capacité à s'adapter (s'adapter) aux conditions environnementales de manière à affaiblir l'influence limitante de la température, de la lumière, de l'eau et d'autres facteurs physiques. facteurs. Les espèces à large répartition géographique forment presque toujours des populations adaptées aux conditions locales - les écotypes. Par rapport aux personnes, il y a le terme de portrait écologique.

On sait que tous les facteurs environnementaux naturels n'ont pas la même importance pour la vie humaine. Ainsi, les plus importants considèrent l'intensité du rayonnement solaire, la température et l'humidité de l'air, la concentration d'oxygène et de dioxyde de carbone dans la couche superficielle de l'air, la composition chimique du sol et de l'eau. Le facteur environnemental le plus important est la nourriture. Pour maintenir la vie, pour la croissance et le développement, la reproduction et la préservation de la population humaine, il faut de l'énergie, qui est obtenue de l'environnement sous forme de nourriture.

Il existe plusieurs approches de classification des facteurs environnementaux.

En ce qui concerne le corps, les facteurs environnementaux sont divisés en: externes (exogènes) et internes (endogènes). On pense que les facteurs externes, agissant sur l'organisme, ne sont eux-mêmes pas soumis ou presque pas à son influence. Ceux-ci incluent des facteurs environnementaux.

Les facteurs environnementaux externes liés à l'écosystème et aux organismes vivants en sont l'impact. La réponse d'un écosystème, d'une biocénose, de populations et d'organismes individuels à ces impacts s'appelle une réponse. La nature de la réponse à l'impact dépend de la capacité de l'organisme à s'adapter aux conditions environnementales, à s'adapter et à acquérir une résistance à l'influence de divers facteurs environnementaux, y compris les effets indésirables.

Il existe aussi un facteur mortel (du latin - letalis - mortel). Il s'agit d'un facteur environnemental dont l'action entraîne la mort des organismes vivants.

Lorsque certaines concentrations sont atteintes, de nombreux polluants chimiques et physiques peuvent agir comme des facteurs létaux.

Les facteurs internes sont en corrélation avec les propriétés de l'organisme lui-même et le forment, c'est-à-dire sont inclus dans sa composition. Les facteurs internes sont le nombre et la biomasse des populations, la quantité de divers produits chimiques, les caractéristiques de l'eau ou de la masse du sol, etc.

Selon le critère de la "vie", les facteurs environnementaux sont divisés en biotiques et abiotiques.

Ces derniers comprennent les éléments non vivants de l'écosystème et de son environnement externe.

Les facteurs environnementaux abiotiques sont des composants et des phénomènes de nature inanimée et inorganique qui affectent directement ou indirectement les organismes vivants : facteurs climatiques, édaphiques et hydrographiques. Les principaux facteurs environnementaux abiotiques sont la température, la lumière, l'eau, la salinité, l'oxygène, les caractéristiques électromagnétiques et le sol.

Les facteurs abiotiques sont divisés en :

Physique

Chimique

Facteurs biotiques (du grec biotikos - vie) - facteurs du milieu de vie qui affectent l'activité vitale des organismes.

Les facteurs biotiques sont divisés en:

Phytogène;

microbiogène;

Zoogène :

Anthropogène (socio-culturel).

L'action des facteurs biotiques s'exprime sous la forme d'influences mutuelles de certains organismes sur l'activité vitale d'autres organismes et tous ensemble sur l'environnement. Distinguer les relations directes et indirectes entre les organismes.

Au cours des dernières décennies, le terme facteurs anthropiques a été de plus en plus utilisé, c'est-à-dire causé par l'homme. Les facteurs anthropiques s'opposent aux facteurs naturels ou naturels.

Le facteur anthropique est un ensemble de facteurs environnementaux et d'impacts causés par l'activité humaine dans les écosystèmes et la biosphère dans son ensemble. Le facteur anthropique est l'impact direct d'une personne sur les organismes ou l'impact sur les organismes par le biais d'un changement par une personne dans son habitat.

Les facteurs environnementaux sont également divisés en:

1. Physique

Naturel

Anthropique

2. Chimique

Naturel

Anthropique

3. Biologique

Naturel

Anthropique

4. Social (socio-psychologique)

5. Informationnel.

Les facteurs environnementaux sont également divisés en climato-géographiques, biogéographiques, biologiques, ainsi que sol, eau, atmosphérique, etc.

facteurs physiques.

Les facteurs physiques naturels comprennent :

Climatique, y compris le microclimat de la région ;

activité géomagnétique;

Fond de rayonnement naturel ;

rayonnement cosmique;

Terrain;

Les facteurs physiques sont divisés en :

Mécanique;

vibration;

Acoustique;

rayonnement électromagnétique.

Facteurs anthropiques physiques :

Microclimat des établissements et des locaux ;

Pollution de l'environnement par rayonnement électromagnétique (ionisant et non ionisant);

Pollution sonore de l'environnement;

Pollution thermique de l'environnement ;

Déformation de l'environnement visible (changements de terrain et de couleurs dans les agglomérations).

facteurs chimiques.

Les produits chimiques naturels comprennent :

Composition chimique de la lithosphère :

Composition chimique de l'hydrosphère ;

La composition chimique de l'atmosphère,

La composition chimique des aliments.

La composition chimique de la lithosphère, de l'atmosphère et de l'hydrosphère dépend de la composition naturelle + de la libération de produits chimiques à la suite de processus géologiques (par exemple, des impuretés de sulfure d'hydrogène à la suite de l'éruption d'un volcan) et de l'activité vitale de la vie organismes (par exemple, impuretés dans l'air de phytoncides, terpènes).

Facteurs chimiques anthropiques :

déchets ménagers,

Déchets industriels,

Matériaux synthétiques utilisés dans la vie quotidienne, l'agriculture et la production industrielle,

produits de l'industrie pharmaceutique,

Additifs alimentaires.

L'effet des facteurs chimiques sur le corps humain peut être dû à:

Excès ou carence d'éléments chimiques naturels dans

environnement (microéléments naturels);

Teneur excessive en éléments chimiques naturels dans l'environnement

environnement associé aux activités humaines (pollution anthropique),

La présence dans l'environnement d'éléments chimiques inhabituels

(xénobiotiques) dus à la pollution anthropique.

Facteurs biologiques

Facteurs environnementaux biologiques ou biotiques (du grec biotikos - vie) - facteurs du milieu de vie qui affectent l'activité vitale des organismes. L'action des facteurs biotiques s'exprime sous la forme d'influences mutuelles de certains organismes sur l'activité vitale d'autres, ainsi que de leur influence conjointe sur l'environnement.

Facteurs biologiques :

bactéries;

Végétaux;

protozoaires ;

Insectes;

Invertébrés (y compris les helminthes);

Vertébrés.

Environnement social

La santé humaine n'est pas complètement déterminée par les propriétés biologiques et psychologiques acquises dans l'ontogenèse. L'homme est un être social. Il vit dans une société régie par les lois de l'État, d'une part, et d'autre part, par les lois dites généralement acceptées, les principes moraux, les règles de conduite, y compris celles comportant diverses restrictions, etc.

Chaque année, la société devient de plus en plus complexe et a un impact croissant sur la santé de l'individu, de la population et de la société. Pour profiter des avantages d'une société civilisée, une personne doit vivre dans une dépendance rigide du mode de vie accepté dans la société. Pour ces prestations, souvent très incertaines, la personne paie avec une partie de sa liberté, ou totalement avec toute sa liberté. Et une personne qui n'est pas libre, dépendante ne peut pas être complètement en bonne santé et heureuse. Une partie de la liberté de l'homme, donnée à une société technocritique en échange des avantages d'une vie civilisée, le maintient constamment dans un état de tension neuropsychique. Le surmenage et le surmenage neuro-psychiques constants entraînent une diminution de la stabilité mentale en raison d'une diminution des capacités de réserve du système nerveux. De plus, de nombreux facteurs sociaux peuvent entraîner la perturbation des capacités d'adaptation d'une personne et le développement de diverses maladies. Ceux-ci incluent le désordre social, l'incertitude quant à l'avenir, l'oppression morale, qui sont considérés comme les principaux facteurs de risque.

Facteurs sociaux

Les facteurs sociaux sont divisés en:

1. système social ;

2. sphère de la production (industrie, agriculture) ;

3. sphère domestique ;

4. éducation et culture ;

5. population ;

6. zo et médecine;

7. autres sphères.

Il existe également le groupement suivant de facteurs sociaux :

1. Politique sociale qui forme un sociotype ;

2. La sécurité sociale, qui a un impact direct sur la formation de la santé ;

3. Politique environnementale qui forme l'écotype.

Le sociotype est une caractéristique indirecte de la charge sociale intégrale par rapport à l'ensemble des facteurs de l'environnement social.

Le sociotype comprend :

2. conditions de travail, de repos et de vie.

Tout facteur environnemental relatif à une personne peut être : a) favorable - contribuant à sa santé, son développement et sa réalisation ; b) défavorable, entraînant sa maladie et sa dégradation, c) influençant les deux. Il n'est pas moins évident qu'en réalité la plupart des influences sont de ce dernier type, ayant à la fois des côtés positifs et négatifs.

En écologie, il existe une loi de l'optimum selon laquelle tout produit écologique

le facteur a certaines limites d'influence positive sur les organismes vivants. Le facteur optimal est l'intensité du facteur environnemental le plus favorable à l'organisme.

Les impacts peuvent aussi varier en ampleur : certains affectent l'ensemble de la population du pays dans son ensemble, d'autres affectent les habitants d'une région particulière, d'autres affectent des groupes identifiés par des caractéristiques démographiques, et d'autres affectent un citoyen individuel.

Interaction des facteurs - impact total simultané ou séquentiel sur les organismes de divers facteurs naturels et anthropiques, entraînant un affaiblissement, un renforcement ou une modification de l'action d'un seul facteur.

La synergie est l'effet combiné de deux facteurs ou plus, caractérisé par le fait que leur effet biologique combiné dépasse de manière significative l'effet de chaque composant et leur somme.

Il faut comprendre et se rappeler que le principal préjudice pour la santé n'est pas causé par des facteurs environnementaux individuels, mais par la charge environnementale intégrale totale sur le corps. Elle se compose d'une charge écologique et d'une charge sociale.

La charge environnementale est une combinaison de facteurs et de conditions de l'environnement naturel et artificiel qui sont défavorables à la santé humaine. Un écotype est une caractéristique indirecte d'une charge écologique intégrale basée sur une combinaison de facteurs de l'environnement naturel et anthropique.

Les évaluations des écotypes nécessitent des données d'hygiène sur :

La qualité du logement

boire de l'eau,

air,

Sol, nourriture,

Médicaments, etc

La charge sociale est un ensemble de facteurs et de conditions de vie sociale défavorables à la santé humaine.

Facteurs environnementaux qui façonnent la santé de la population

1. Caractéristiques climato-géographiques.

2. Caractéristiques socio-économiques du lieu de résidence (ville, village).

3. Caractéristiques sanitaires et hygiéniques de l'environnement (air, eau, sol).

4. Caractéristiques de la nutrition de la population.

5. Caractéristiques de l'activité de travail :

Métier,

Conditions de travail sanitaires et hygiéniques,

La présence de risques professionnels,

Microclimat psychologique au travail,

6. Facteurs familiaux et domestiques :

composition familiale,

La nature du logement

Revenu moyen par membre de la famille,

Organisation de la vie familiale.

Répartition du temps non travaillé,

Climat psychologique dans la famille.

Indicateurs qui caractérisent l'attitude face à l'état de santé et déterminent l'activité pour le maintenir:

1. Évaluation subjective de sa propre santé (en bonne santé, malade).

2. Détermination de la place de la santé personnelle et de la santé des membres de la famille dans le système de valeurs individuelles (hiérarchie des valeurs).

3. Sensibilisation aux facteurs contribuant à la préservation et à la promotion de la santé.

4. La présence de mauvaises habitudes et de dépendances.

Chacun de nous a sûrement remarqué à quel point les plantes de la même espèce se développent bien dans la forêt, mais se sentent mal dans les espaces ouverts. Ou, par exemple, certaines espèces de mammifères ont de grandes populations, tandis que d'autres sont plus limitées dans apparemment les mêmes conditions. Tous les êtres vivants sur Terre obéissent d'une manière ou d'une autre à leurs propres lois et règles. L'écologie s'occupe de leur étude. L'une des déclarations fondamentales est la loi de Liebig du minimum

Limiter c'est quoi ?

Le chimiste allemand et fondateur de la chimie agricole, le professeur Justus von Liebig, a fait de nombreuses découvertes. L'une des plus connues et reconnues est la découverte du facteur limitant fondamental. Il a été formulé en 1840 et plus tard complété et généralisé par Shelford. La loi dit que pour tout organisme vivant, le facteur le plus important est celui qui s'écarte le plus de sa valeur optimale. En d'autres termes, l'existence d'un animal ou d'une plante dépend du degré d'expression (minimum ou maximum) d'une condition particulière. Les individus rencontrent une variété de facteurs limitants tout au long de leur vie.

"Le tonneau de Liebig"

Le facteur limitant l'activité vitale des organismes peut être différent. La loi formulée est encore activement utilisée dans l'agriculture. J. Liebig a constaté que la productivité des plantes dépend principalement de la substance minérale (nutriment), qui est le plus faiblement exprimée dans le sol. Par exemple, si l'azote dans le sol ne représente que 10% de la norme requise et le phosphore - 20%, le facteur limitant le développement normal est l'absence du premier élément. Par conséquent, les engrais contenant de l'azote doivent être appliqués initialement sur le sol. Le sens de la loi a été énoncé aussi clairement et clairement que possible dans le soi-disant «baril Liebig» (photo ci-dessus). Son essence est que lorsque le navire est rempli, l'eau commence à déborder sur le bord où se trouve la planche la plus courte, et la longueur du reste n'a plus beaucoup d'importance.

Eau

Ce facteur est le plus grave et le plus significatif en comparaison avec les autres. L'eau est la base de la vie, car elle joue un rôle important dans la vie d'une cellule individuelle et de l'ensemble de l'organisme dans son ensemble. Maintenir sa quantité au bon niveau est l'une des principales fonctions physiologiques de toute plante ou animal. L'eau en tant que facteur limitant l'activité de la vie est due à la répartition inégale de l'humidité sur la surface de la Terre tout au long de l'année. Au cours de l'évolution, de nombreux organismes se sont adaptés à une utilisation économique de l'humidité, connaissant une période sèche dans un état d'hibernation ou de repos. Ce facteur est plus prononcé dans les déserts et les semi-déserts, où il existe une flore et une faune très rares et particulières.

Léger

La lumière venant sous forme de rayonnement solaire assure tous les processus de vie sur la planète. Pour les organismes, sa longueur d'onde, sa durée d'exposition et son intensité de rayonnement sont importantes. En fonction de ces indicateurs, l'organisme s'adapte aux conditions environnementales. En tant que facteur limitant l'existence, il est particulièrement prononcé aux grandes profondeurs marines. Par exemple, les plantes à une profondeur de 200 m ne sont plus trouvées. En conjonction avec l'éclairage, au moins deux autres facteurs limitants « fonctionnent » ici : la pression et la concentration en oxygène. Cela peut être mis en contraste avec les forêts tropicales humides d'Amérique du Sud, en tant que territoire le plus favorable à la vie.

Température ambiante

Ce n'est un secret pour personne que tous les processus physiologiques se produisant dans le corps dépendent de la température externe et interne. De plus, la plupart des espèces sont adaptées à une gamme assez étroite (15-30 °C). La dépendance est particulièrement prononcée chez les organismes qui ne sont pas capables de maintenir indépendamment une température corporelle constante, par exemple les reptiles (reptiles). Au cours de l'évolution, de nombreuses adaptations ont été formées pour surmonter ce facteur limité. Ainsi, par temps chaud, afin d'éviter une surchauffe des plantes, elle augmente à travers les stomates, chez les animaux - à travers la peau et le système respiratoire, ainsi que les caractéristiques comportementales (se cacher à l'ombre, des terriers, etc.).

Polluants

La valeur ne peut pas être sous-estimée. Les derniers siècles de l'homme ont été marqués par le progrès technique rapide, le développement rapide de l'industrie. Cela a conduit au fait que les émissions nocives dans les masses d'eau, le sol et l'atmosphère ont augmenté plusieurs fois. Il n'est possible de comprendre quel facteur limite telle ou telle espèce qu'après des recherches. Cet état de choses explique le fait que la diversité des espèces de régions ou de zones individuelles a changé au-delà de toute reconnaissance. Les organismes changent et s'adaptent, l'un remplace l'autre.

Ce sont là les principaux facteurs limitant la vie. En plus d'eux, il y en a beaucoup d'autres, qui sont tout simplement impossibles à énumérer. Chaque espèce et même individu est individuel, par conséquent, les facteurs limitants seront très divers. Par exemple, pour la truite, le pourcentage d'oxygène dissous dans l'eau est important, pour les plantes - la composition quantitative et qualitative des insectes pollinisateurs, etc.

Tous les organismes vivants ont certaines limites d'endurance pour l'un ou l'autre facteur limitant. Certains sont assez larges, d'autres sont étroits. En fonction de cet indicateur, on distingue les eurybiontes et les sténobiontes. Les premiers sont capables de tolérer une grande amplitude de fluctuations de divers facteurs limitants. Par exemple, vivant partout des steppes à la forêt-toundra, loups, etc. Les sténobiontes, au contraire, sont capables de résister à des fluctuations très étroites et comprennent presque toutes les plantes de la forêt tropicale.

Définition

Écologie- est la science de la relation des organismes entre eux et avec la nature inanimée environnante.

Le terme "écologie" a été introduit dans l'usage scientifique en 1866 par le zoologiste et évolutionniste allemand, un disciple de Charles Darwin E. Haeckel.

Tâches écologiques :

L'étude de la distribution spatiale et des capacités d'adaptation des organismes vivants, leur rôle dans le cycle des substances (écologie des individus, ou autécologie).

Étude de la dynamique et de la structure des populations (écologie des populations).

L'étude de la composition et de la structure spatiale des communautés, de la circulation de la matière et de l'énergie dans les biosystèmes (écologie des communautés, ou écologie des écosystèmes).

Étude de l'interaction avec l'environnement de groupes taxonomiques individuels d'organismes (écologie des plantes, écologie des animaux, écologie des micro-organismes, etc.).

L'étude de divers écosystèmes : aquatique (hydrobiologie), forestier (foresterie).

Reconstitution et étude de l'évolution des communautés anciennes (paléoécologie).

L'écologie est étroitement liée aux autres sciences : physiologie, génétique, physique, géographie et biogéographie, géologie et théorie de l'évolution.

Dans les calculs environnementaux, les méthodes de modélisation mathématique et informatique, la méthode d'analyse statistique des données sont utilisées.

facteurs environnementaux

Facteurs environnementaux- les composants de l'environnement qui affectent un organisme vivant.

L'existence d'une espèce particulière dépend d'une combinaison de nombreux facteurs différents. De plus, pour chaque espèce, l'importance des facteurs individuels, ainsi que leurs combinaisons, sont très spécifiques.

Types de facteurs environnementaux :

Facteurs abiotiques- des facteurs de nature inanimée, agissant directement ou indirectement sur l'organisme.
Exemples : relief, température et humidité, lumière, courant et vent.

Facteurs biotiques- facteurs de la nature qui affectent le corps.
Exemples : micro-organismes, animaux et plantes.

Facteurs anthropiques- les facteurs liés à l'activité humaine.
Exemples : construction de routes, labourage, industrie et transport.

Facteurs abiotiques

climatique : somme annuelle des températures, température annuelle moyenne, humidité, pression atmosphérique ;

Étendre

Étendre

GROUPES ÉCOLOGIQUES DE PLANTES

En ce qui concerne l'échange d'eau

hydrophytes - plantes qui vivent constamment dans l'eau;

hydrophytes - plantes partiellement immergées dans l'eau;

hélophytes - plantes de marais;

hygrophytes - plantes terrestres qui vivent dans des endroits excessivement humides;

mésophytes - plantes qui préfèrent une humidité modérée;

xérophytes - plantes adaptées à un manque constant d'humidité (dont succulentes- plantes qui accumulent de l'eau dans leurs tissus corporels (par exemple, Crassula et cactus);

Les sclérophytes sont des plantes résistantes à la sécheresse avec des feuilles et des tiges coriaces et coriaces.

édaphique (sol) : composition mécanique du sol, perméabilité à l'air du sol, acidité du sol, composition chimique du sol ;

GROUPES ÉCOLOGIQUES DE PLANTES

En relation avec la fertilité du sol On distingue les groupes écologiques suivants de plantes:

oligotrophes - plantes de sols pauvres et infertiles (pin sylvestre);

mésotrophes - plantes ayant un besoin modéré de nutriments (la plupart des plantes forestières des latitudes tempérées);

eutrophes - plantes qui nécessitent une grande quantité de nutriments dans le sol (chêne, noisetier, goutte).

GROUPES ÉCOLOGIQUES DE PLANTES

Toutes les plantes par rapport au monde peuvent être divisés en trois groupes : héliophytes, sciophytes, héliophytes facultatifs.

Les héliophytes sont des plantes qui aiment la lumière (herbes des steppes et des prairies, plantes de la toundra, plantes du début du printemps, la plupart des plantes cultivées en pleine terre, de nombreuses mauvaises herbes).

Les sciophytes sont des plantes qui aiment l'ombre (herbes forestières).

Les héliophytes facultatifs sont des plantes tolérantes à l'ombre, capables de se développer aussi bien avec une très grande qu'avec une faible quantité de lumière (épicéa commun, érable de Norvège, charme commun, noisetier, aubépine, fraisier, géranium des champs, nombreuses plantes d'intérieur).

La combinaison de divers facteurs abiotiques détermine la répartition des espèces d'organismes dans différentes régions du globe. Une certaine espèce biologique ne se trouve pas partout, mais dans des zones où existent les conditions nécessaires à son existence.

phytogène - influence des plantes;

mycogène - l'influence des champignons;

zoogène - l'influence des animaux;

microbiogène - l'influence des micro-organismes.

FACTEURS ANTHROPOGÈNES

Bien qu'une personne influence la nature vivante par une modification des facteurs abiotiques et des relations biotiques des espèces, les activités des personnes sur la planète se distinguent comme une force spéciale.

physiques : l'utilisation de l'énergie nucléaire, les déplacements en train et en avion, l'impact du bruit et des vibrations ;

chimiques : utilisation d'engrais minéraux et de pesticides, pollution des enveloppes terrestres par les déchets industriels et de transport ;

biologique : alimentaire ; les organismes pour lesquels une personne peut être un habitat ou une source de nourriture ;

social - lié aux relations des personnes et à la vie en société : interaction avec les animaux domestiques, les espèces synanthropes (mouches, rats, etc.), utilisation des animaux de cirque et de la ferme.

Les principales méthodes d'influence anthropique sont : l'importation de plantes et d'animaux, la réduction des habitats et la destruction des espèces, l'impact direct sur la végétation, le labourage des terres, l'abattage et le brûlage des forêts, le pâturage des animaux domestiques, le fauchage, le drainage, l'irrigation et l'arrosage, la pollution de l'air, la création de dépotoirs et de friches, la création de phytocénoses culturelles. A cela s'ajoutent diverses formes d'activités de culture et d'élevage, les mesures de protection des végétaux, la protection des espèces rares et exotiques, la chasse des animaux, leur acclimatation, etc.

L'influence du facteur anthropique n'a cessé d'augmenter depuis l'apparition de l'homme sur Terre.

OPTIMUM ÉCOLOGIQUE DE LA VUE

Il est possible d'établir la nature générale de l'impact des facteurs environnementaux sur un organisme vivant. Tout organisme possède un ensemble spécifique d'adaptations aux facteurs environnementaux et n'existe avec succès que dans certaines limites de leur variabilité.

Optimum écologique- la valeur d'un ou plusieurs facteurs environnementaux les plus favorables à l'existence d'une espèce ou d'une communauté donnée.

Étendre

Zone optimale- c'est la gamme du facteur qui est la plus favorable à la vie de cette espèce.

Les écarts par rapport à l'optimum déterminent secteursoppression (zonespessimisme). Plus l'écart par rapport à l'optimum est fort, plus l'effet inhibiteur de ce facteur sur les organismes est prononcé.

Points critiques- valeurs minimales et maximales tolérées du facteur, derrière lesquelles l'organisme meurt.

Zone de tolérance- la gamme de valeurs du facteur environnemental, dans laquelle l'existence de l'organisme est possible.

Chaque organisme a ses propres maximums, optimums et minimums de facteurs environnementaux. Par exemple, une mouche domestique peut supporter des fluctuations de température de 7 à 50 ° C, et le ver rond humain ne vit qu'à la température du corps humain.

NICHE ÉCOLOGIQUE

niche écologique- un ensemble de facteurs environnementaux (abiotiques et biotiques) nécessaires à l'existence d'une espèce particulière.

La niche écologique caractérise le mode de vie de l'organisme, les conditions de son habitat et de sa nutrition. Contrairement à une niche, le concept d'habitat fait référence au territoire où vit un organisme, c'est-à-dire son « adresse ». Par exemple, les habitants herbivores des steppes - une vache et un kangourou - occupent la même niche écologique, mais ont des habitats différents. Au contraire, les habitants de la forêt - écureuil et wapiti, également apparentés aux herbivores - occupent des niches écologiques différentes.

La niche écologique détermine toujours la distribution de l'organisme et son rôle dans la communauté.

Dans une même communauté, deux espèces ne peuvent occuper la même niche écologique.

FACTEUR LIMITANT

Facteur limitant (limitant)- tout facteur limitant le développement ou l'existence d'un organisme, d'une espèce ou d'une communauté.

Par exemple, si un micronutriment particulier fait défaut dans le sol, cela entraîne une diminution de la productivité des plantes. En raison du manque de nourriture, les insectes qui se nourrissent de ces plantes meurent. Cette dernière se traduit par la survie des prédateurs entomophages : autres insectes, oiseaux et amphibiens.

Des facteurs limitatifs déterminent l'aire de répartition de chaque espèce. Par exemple, la propagation de nombreuses espèces d'animaux vers le nord est contrainte par un manque de chaleur et de lumière, vers le sud par un manque d'humidité.

Loi de tolérance de Shelford

Le facteur limitant limitant le développement d'un organisme peut être à la fois un minimum et un maximum d'impact environnemental.

La loi de tolérance peut être formulée plus simplement : il est mauvais à la fois de sous-alimenter et de suralimenter une plante ou un animal.

Une conséquence découle de cette loi : tout excès de matière ou d'énergie est un élément polluant. Par exemple, dans les zones arides, l'excès d'eau est nocif et l'eau peut être considérée comme un polluant.

Ainsi, pour chaque espèce, il existe des limites aux valeurs des facteurs vitaux du milieu abiotique, qui limitent la zone de sa tolérance (stabilité). Un organisme vivant peut exister dans une certaine gamme de valeurs de facteur. Plus cet intervalle est large, plus la résistance de l'organisme est élevée. La loi de tolérance est l'une des lois fondamentales de l'écologie moderne.

RÉGULARITÉS DE L'ACTION DES FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX

LOI DE L'OPTIMUM

Loi de l'optimum

Tout facteur environnemental a certaines limites d'impact positif sur les organismes vivants.

Les facteurs n'affectent positivement les organismes que dans certaines limites. Insuffisante ou excessive leur action affecte négativement les organismes.

La loi de l'optimum est universelle. Elle définit les limites des conditions dans lesquelles l'existence des espèces est possible, ainsi que la mesure de la variabilité de ces conditions.

Sténobiontes- des espèces très spécialisées qui ne peuvent vivre que dans des conditions relativement constantes. Par exemple, les poissons d'eau profonde, les échinodermes, les crustacés ne tolèrent pas les fluctuations de température même à moins de 2–3 °C. Les plantes des habitats humides (souci des marais, impatiens, etc.) se flétrissent instantanément si l'air qui les entoure n'est pas saturé de vapeur d'eau.

eurybiontes- des espèces à large gamme de rusticité (espèces écologiquement plastiques). Par exemple, les espèces cosmopolites.

S'il est nécessaire de souligner l'attitude envers un facteur, utilisez les combinaisons "steno-" et "evry-" par rapport à son nom, par exemple, une espèce sténothermique - ne tolérant pas les fluctuations de température, euryhaline - capable de vivre avec de larges fluctuations de la salinité de l'eau, etc.

LOI DU MINIMUM DE LIEBIG

Loi du minimum de Liebig ou loi du facteur limitant

Le facteur le plus important pour l'organisme est le facteur qui s'écarte le plus de sa valeur optimale.

La survie de l'organisme dépend de ce facteur minimalement (ou maximalement) écologique présenté à ce moment précis. À d'autres périodes, d'autres facteurs peuvent être limitants. Au cours de leur vie, les individus des espèces rencontrent diverses restrictions à leur activité vitale. Ainsi, le facteur limitant la répartition des cerfs est l'épaisseur du manteau neigeux; papillons du scoop d'hiver - température hivernale; et pour l'ombre - la concentration d'oxygène dissous dans l'eau.

Cette loi est prise en compte dans la pratique de l'agriculture. Le chimiste allemand Justus von Liebig a découvert que la productivité des plantes cultivées dépend principalement du nutriment (élément minéral) présent dans le sol. le plus faible. Par exemple, si le phosphore dans le sol n'est que de 20 % du taux requis et que le calcium est de 50 % du taux, alors le facteur limitant sera un manque de phosphore; Tout d'abord, il est nécessaire d'introduire des engrais contenant du phosphore dans le sol.

Une représentation figurative de cette loi porte le nom du scientifique - le soi-disant "baril de Liebig" (voir fig.). L'essence du modèle est que lors du remplissage du baril, l'eau commence à déborder à travers la plus petite planche du baril et la longueur des planches restantes n'a plus d'importance.

INTERACTION DES FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX

Une modification de l'intensité d'un facteur environnemental peut réduire la limite d'endurance d'un organisme à un autre facteur ou, au contraire, l'augmenter.

Dans l'environnement naturel, l'effet des facteurs sur le corps peut être résumé, mutuellement amélioré ou compensé.

somme des facteurs. Exemple : la radioactivité élevée de l'environnement et la teneur simultanée en azote nitrique de l'eau potable et des aliments augmentent plusieurs fois la menace pour la santé humaine que chacun de ces facteurs séparément.

Renforcement mutuel (phénomène de synergie). La conséquence en est une diminution de la viabilité de l'organisme. Une humidité élevée réduit considérablement la résistance du corps aux températures élevées. Une diminution de la teneur en azote du sol entraîne une diminution de la résistance à la sécheresse des céréales.

Compensation. Exemple : des canards laissés hiverner sous des latitudes tempérées compensent le manque de chaleur par une nourriture abondante ; la pauvreté du sol de la forêt équatoriale humide est compensée par la circulation rapide et efficace des substances ; dans les endroits où il y a beaucoup de strontium, les mollusques peuvent remplacer le calcium de leur coquille par du strontium. La température optimale augmente la tolérance au manque d'humidité et de nourriture.

Dans le même temps, aucun des facteurs nécessaires au corps ne peut être complètement remplacé par un autre. Par exemple, un manque d'humidité ralentit le processus de photosynthèse même avec un éclairage optimal et une concentration de $CO_2$ dans l'atmosphère ; le manque de chaleur ne peut être remplacé par une abondance de lumière, et les éléments minéraux nécessaires à la nutrition des plantes ne peuvent être remplacés par l'eau. Par conséquent, si la valeur d'au moins un des facteurs nécessaires dépasse la plage de tolérance, l'existence de l'organisme devient alors impossible (voir la loi de Liebig).

L'intensité de l'impact des facteurs environnementaux dépend directement de la durée de cet impact. Une exposition prolongée à des températures élevées ou basses est préjudiciable à de nombreuses plantes, tandis que les plantes tolèrent normalement les chutes à court terme.

Ainsi, les facteurs environnementaux agissent sur les organismes conjointement et simultanément. La présence et la prospérité des organismes dans un habitat particulier dépendent de toute une gamme de conditions.

FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX

Facteurs environnementaux - ce sont certaines conditions et éléments de l'environnement qui ont un effet spécifique sur un organisme vivant. Le corps réagit à l'action des facteurs environnementaux par des réactions adaptatives. Les facteurs environnementaux déterminent les conditions d'existence des organismes.

Classification des facteurs environnementaux (par origine)

• 1. Les facteurs abiotiques sont un ensemble de facteurs de nature inanimée qui affectent la vie et la distribution des organismes vivants. Parmi eux se distinguent :
• 1.1. Facteurs physiques- de tels facteurs, dont la source est un état ou un phénomène physique (par exemple, température, pression, humidité, mouvement d'air, etc.).
• 1.2. Facteurs chimiques- tels facteurs dus à la composition chimique du milieu (salinité de l'eau, teneur en oxygène de l'air, etc.).
• 1.3. Facteurs édaphiques(sol) - un ensemble de propriétés chimiques, physiques et mécaniques des sols et des roches qui affectent à la fois les organismes dont ils sont l'habitat et le système racinaire des plantes (humidité, structure du sol, teneur en nutriments, etc.).
• 2. Facteurs biotiques - un ensemble d'influences de l'activité vitale de certains organismes sur l'activité vitale d'autres, ainsi que sur la composante non vivante de l'habitat.
• 2.1. Interactions intraspécifiques caractériser les relations entre les organismes au niveau de la population. Ils sont basés sur la compétition intraspécifique.
• 2.2. Interactions interspécifiques caractérisent les relations entre différentes espèces, qui peuvent être favorables, défavorables et neutres. En conséquence, nous notons la nature de l'impact par +, - ou 0. Alors les types suivants de combinaisons de relations interspécifiques sont possibles :
• 00 neutralisme- les deux types sont indépendants et n'ont aucun effet l'un sur l'autre ; rarement trouvé dans la nature (écureuil et wapiti, papillon et moustique);

+0 commensalisme- une espèce profite, tandis que l'autre n'a aucun avantage, nuit aussi ; (les grands mammifères (chiens, cerfs) servent de porteurs de fruits et de graines de plantes (bardane), sans en recevoir aucun préjudice ni bénéfice) ;

-0 amensalisme- une espèce subit une inhibition de la croissance et de la reproduction d'une autre ; (les herbes qui aiment la lumière et qui poussent sous une épinette souffrent d'ombrage, ce qui est indifférent à l'arbre lui-même);

++ symbiose- relation mutuellement bénéfique :

• ? mutualisme- les espèces ne peuvent exister les unes sans les autres ; figues et abeilles pollinisatrices; lichen;
• ? proto-opération- la coexistence est bénéfique aux deux espèces, mais n'est pas une condition préalable à la survie ; pollinisation par les abeilles de différentes plantes de prairie;
• - - concours- chacune des espèces a un effet néfaste sur l'autre ; (les plantes se font concurrence pour la lumière et l'humidité, c'est-à-dire lorsqu'elles utilisent les mêmes ressources, surtout si elles sont insuffisantes) ;

Prédation - une espèce prédatrice se nourrit de sa proie ;

Il existe une autre classification des facteurs environnementaux. La plupart des facteurs évoluent qualitativement et quantitativement avec le temps. Par exemple, les facteurs climatiques (température, éclairage, etc.) changent au cours de la journée, de la saison et de l'année. Les facteurs qui changent régulièrement au fil du temps sont appelés périodique . Ceux-ci incluent non seulement le climat, mais aussi certains hydrographiques - flux et reflux, certains courants océaniques. Les facteurs qui surviennent de manière inattendue (éruption volcanique, attaque de prédateurs, etc.) sont appelés non périodique .

Ce sont tous les facteurs environnementaux auxquels le corps réagit avec des réactions adaptatives.

L'environnement est l'un des concepts écologiques de base, ce qui signifie un ensemble de conditions environnementales qui affectent la vie des organismes. Au sens large, l'environnement s'entend comme l'ensemble des corps matériels, des phénomènes et de l'énergie qui affectent le corps. Une compréhension spatiale plus concrète de l'environnement en tant qu'environnement immédiat de l'organisme est également possible - son habitat. L'habitat est tout ce dans lequel vit un organisme, c'est une partie de la nature qui entoure les organismes vivants et agit directement ou indirectement sur eux. Ceux. les éléments du milieu, qui ne sont pas indifférents à un organisme ou à une espèce donnés et qui, d'une manière ou d'une autre, l'influencent, sont des facteurs par rapport à lui.

Les composants de l'environnement étant divers et changeants, les organismes vivants adaptent et régulent en permanence leur activité vitale en fonction des variations permanentes des paramètres de l'environnement extérieur. De telles adaptations d'organismes sont appelées adaptations et leur permettent de survivre et de se reproduire.

Tous les facteurs environnementaux sont divisés en

• Facteurs abiotiques - facteurs de nature inanimée affectant directement ou indirectement le corps - lumière, température, humidité, composition chimique de l'environnement de l'air, de l'eau et du sol, etc. (c'est-à-dire les propriétés de l'environnement, dont l'occurrence et l'impact ne dépendent directement de l'activité des organismes vivants) .
• Facteurs biotiques - toutes les formes d'influence sur le corps des êtres vivants environnants (micro-organismes, influence des animaux sur les plantes et vice versa).
• Les facteurs anthropiques sont diverses formes d'activité de la société humaine qui entraînent une modification de la nature en tant qu'habitat pour d'autres espèces ou affectent directement leur vie.

Les facteurs environnementaux affectent les organismes vivants

• en tant qu'irritants provoquant des modifications adaptatives des fonctions physiologiques et biochimiques ;
• comme limiteurs, rendant impossible d'exister dans ces conditions ;
• comme modificateurs qui provoquent des changements structurels et fonctionnels dans les organismes, et comme signaux indiquant des changements dans d'autres facteurs environnementaux.

Dans ce cas, il est possible d'établir la nature générale de l'impact des facteurs environnementaux sur un organisme vivant.

Tout organisme possède un ensemble spécifique d'adaptations aux facteurs environnementaux et n'existe avec succès que dans certaines limites de leur variabilité. Le niveau le plus favorable du facteur d'activité vitale est appelé optimal.

Avec de petites valeurs ou avec une influence excessive du facteur, l'activité vitale des organismes chute fortement (elle est sensiblement inhibée). La plage d'action du facteur écologique (la zone de tolérance) est limitée par les points minimum et maximum correspondant aux valeurs extrêmes de ce facteur, auxquelles l'existence de l'organisme est possible.

Le niveau supérieur du facteur, au-delà duquel l'activité vitale des organismes devient impossible, est appelé le maximum, et le niveau inférieur est appelé le minimum (Fig.). Naturellement, chaque organisme a ses propres maximums, optimums et minimums de facteurs environnementaux. Par exemple, une mouche domestique peut supporter des fluctuations de température de 7 à 50 ° C, et un ascaris humain ne vit qu'à la température du corps humain.

Les points optimum, minimum et maximum sont trois points cardinaux qui déterminent les possibilités de réaction de l'organisme à ce facteur. Les points extrêmes de la courbe, exprimant l'état d'oppression avec manque ou excès d'un facteur, sont appelés aires de pessimum ; ils correspondent aux valeurs pessimales du facteur. Près des points critiques se trouvent les valeurs sublétales du facteur, et en dehors de la zone de tolérance se trouvent les zones létales du facteur.

Les conditions environnementales dans lesquelles tout facteur ou leur combinaison dépasse la zone de confort et ont un effet déprimant sont souvent appelées extrêmes, limites (extrêmes, difficiles) en écologie. Ils caractérisent non seulement des situations écologiques (température, salinité), mais aussi des habitats où les conditions sont proches des limites de possibilité d'existence pour les plantes et les animaux.

Tout organisme vivant est simultanément affecté par un ensemble de facteurs, mais un seul d'entre eux est limitant. Le facteur qui définit le cadre de l'existence d'un organisme, d'une espèce ou d'une communauté est appelé limitant (limitant). Par exemple, la distribution de nombreux animaux et plantes au nord est limitée par un manque de chaleur, alors qu'au sud, le facteur limitant pour une même espèce peut être un manque d'humidité ou de nourriture nécessaire. Cependant, les limites de l'endurance de l'organisme par rapport au facteur limitant dépendent du niveau des autres facteurs.

Certains organismes ont besoin de conditions dans des limites étroites pour la vie, c'est-à-dire que la plage optimale n'est pas constante pour l'espèce. L'effet optimal du facteur est également différent selon les espèces. L'étendue de la courbe, c'est-à-dire la distance entre les points seuils, indique la zone d'action du facteur environnemental sur l'organisme (Fig. 104). Dans des conditions proches du seuil d'action du facteur, les organismes se sentent opprimés ; ils peuvent exister mais n'atteignent pas leur plein développement. Les plantes ne portent généralement pas de fruits. Chez les animaux, au contraire, la puberté s'accélère.

L'amplitude de la portée du facteur, et surtout la zone d'optimum, permet de juger de l'endurance des organismes par rapport à un élément donné du milieu, et indique leur amplitude écologique. À cet égard, les organismes qui peuvent vivre dans une grande variété de conditions environnementales sont appelés svrybiont (du grec "evros" - large). Par exemple, un ours brun vit dans des climats froids et chauds, dans des zones sèches et humides, et mange une variété d'aliments végétaux et animaux.

En ce qui concerne les facteurs environnementaux privés, un terme est utilisé qui commence par le même préfixe. Par exemple, les animaux qui peuvent exister dans une large plage de températures sont appelés eurythermes, et les organismes qui ne peuvent vivre que dans des plages de températures étroites sont appelés sténothermes. Selon le même principe, un organisme peut être euryhydrure ou sténohydrure, selon sa réponse aux fluctuations d'humidité ; euryhaline ou sténohaline - selon la capacité à tolérer différentes valeurs de salinité, etc.

Il existe également des concepts de valence écologique, qui est la capacité d'un organisme à habiter une variété d'environnements, et d'amplitude écologique, qui reflète la largeur de la plage de facteurs ou la largeur de la zone optimale.

Les régularités quantitatives de la réaction des organismes à l'action du facteur environnemental diffèrent selon les conditions de leur habitat. La sténobionte ou eurybionte ne caractérise pas la spécificité d'une espèce par rapport à un quelconque facteur écologique. Par exemple, certains animaux sont confinés à une plage de température étroite (c'est-à-dire sténothermique) et peuvent simultanément exister dans une large plage de salinité environnementale (euryhaline).

Les facteurs environnementaux affectent un organisme vivant simultanément et conjointement, et l'action de l'un d'eux dépend dans une certaine mesure de l'expression quantitative d'autres facteurs - lumière, humidité, température, organismes environnants, etc. Ce schéma est appelé interaction des facteurs. Parfois le manque d'un facteur est partiellement compensé par le renforcement de l'activité d'un autre ; il y a une substitution partielle de l'action des facteurs environnementaux. Dans le même temps, aucun des facteurs nécessaires au corps ne peut être complètement remplacé par un autre. Les plantes phototrophes ne peuvent pas pousser sans lumière dans les conditions optimales de température ou de nutrition. Par conséquent, si la valeur d'au moins un des facteurs nécessaires dépasse la plage de tolérance (inférieure au minimum ou supérieure au maximum), l'existence de l'organisme devient alors impossible.

Les facteurs environnementaux qui ont une valeur pessimale dans des conditions spécifiques, c'est-à-dire ceux qui sont les plus éloignés de l'optimum, rendent particulièrement difficile l'existence d'une espèce dans ces conditions, malgré la combinaison optimale d'autres conditions. Cette dépendance s'appelle la loi des facteurs limitants. De tels facteurs s'écartant de l'optimum acquièrent une importance primordiale dans la vie d'une espèce ou d'individus individuels, déterminant leur aire de répartition géographique.

L'identification des facteurs limitants est très importante dans la pratique agricole pour établir la valence écologique, en particulier dans les périodes les plus vulnérables (critiques) de l'ontogenèse animale et végétale.