Interakcja człowieka i jego środowiska była przez cały czas przedmiotem badań medycyny. Do oceny skutków różnych warunków środowiskowych zaproponowano powszechnie stosowany w medycynie środowiskowej termin „czynnik środowiskowy”.

Czynnik (od łac. czynnik wytwarzający, wytwarzający) – przyczyna, siła napędowa dowolnego procesu, zjawiska, które decyduje o jego naturze lub pewnych cechach.

Czynnikiem środowiskowym jest każdy wpływ na środowisko, który może mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na organizmy żywe. Czynnik środowiskowy to stan środowiska, na który żywy organizm reaguje reakcjami adaptacyjnymi.

Czynniki środowiskowe determinują warunki istnienia organizmów. Warunki istnienia organizmów i populacji można uznać za regulacyjne czynniki środowiskowe.

Nie wszystkie czynniki środowiskowe (na przykład światło, temperatura, wilgotność, obecność soli, dostępność składników odżywczych itp.) są równie ważne dla pomyślnego przetrwania organizmu. Związek organizmu ze środowiskiem to złożony proces, w którym można wyróżnić najsłabsze, „podatne” ogniwa. Największe zainteresowanie, przede wszystkim z praktycznego punktu widzenia, mają te czynniki, które są krytyczne lub ograniczają życie organizmu.

Pomysł, że wytrzymałość organizmu jest determinowana przez najsłabsze ogniwo wśród

wszystkie jego potrzeby zostały po raz pierwszy wyrażone przez K. Liebiga w 1840 r. Sformułował on zasadę, znaną jako prawo minimum Liebiga: „Uprawa jest kontrolowana przez substancję, która jest na minimalnym poziomie, a wielkość i stabilność w czasie jest określane."

Współczesne sformułowanie prawa J. Liebiga jest następujące: „Możliwości życiowe ekosystemu są ograniczone przez ekologiczne czynniki środowiska, których ilość i jakość są zbliżone do minimum wymaganego przez ekosystem, ich zmniejszenie prowadzi do śmierć organizmu lub zniszczenie ekosystemu”.

Zasada, pierwotnie sformułowana przez K. Liebiga, jest obecnie rozszerzona na wszelkie czynniki środowiskowe, ale jest uzupełniona dwoma ograniczeniami:

Dotyczy tylko systemów, które są w stanie stacjonarnym;

Odnosi się to nie tylko do jednego czynnika, ale także do zespołu czynników o różnym charakterze i oddziałujących na organizmy i populacje.

Zgodnie z panującymi poglądami za czynnik ograniczający uważa się taki czynnik, zgodnie z którym do uzyskania danej (wystarczająco małej) względnej zmiany odpowiedzi wymagana jest minimalna względna zmiana tego czynnika.

Wraz z wpływem braku, „minimum” czynników środowiskowych, negatywny może być również wpływ nadmiaru, czyli maksimum czynników takich jak ciepło, światło, wilgoć. Pojęcie ograniczającego wpływu maksimum wraz z minimum zostało wprowadzone przez W. Shelforda w 1913 roku, który sformułował tę zasadę jako „prawo tolerancji”: Czynnikiem ograniczającym dobrobyt organizmu (gatunku) może być zarówno minimalny i maksymalny wpływ na środowisko, którego zakres określa wartość wytrzymałości (tolerancji) organizmu w stosunku do tego czynnika.

Sformułowane przez W. Shelforda prawo tolerancji zostało uzupełnione o szereg zapisów:

Organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji na jeden czynnik i wąską na inny;

Najbardziej rozpowszechnione są organizmy o dużym zakresie tolerancji;

Zakres tolerancji dla jednego czynnika środowiskowego może zależeć od innych czynników środowiskowych;

Jeżeli warunki dla jednego czynnika ekologicznego nie są optymalne dla gatunku, to wpływa to również na zakres tolerancji dla innych czynników środowiskowych;

Granice tolerancji w znacznym stopniu zależą od stanu organizmu; tym samym granice tolerancji dla organizmów w okresie lęgowym lub na wczesnym etapie rozwoju są zwykle węższe niż dla osobników dorosłych;

Zakres pomiędzy minimum a maksimum czynników środowiskowych jest powszechnie nazywany granicami lub zakresem tolerancji. Aby wskazać granice tolerancji na warunki środowiskowe, stosuje się określenia "eurybiontyczny" - organizm o szerokiej granicy tolerancji - i "stenobiont" - o wąskim.

Na poziomie zbiorowisk, a nawet gatunków znane jest zjawisko kompensacji czynnikowej, rozumiane jako zdolność adaptacji (adaptacji) do warunków środowiskowych w taki sposób, aby osłabić ograniczający wpływ temperatury, światła, wody i innych czynników fizycznych. czynniki. Gatunki o szerokim rozmieszczeniu geograficznym prawie zawsze tworzą populacje przystosowane do warunków lokalnych - ekotypy. W odniesieniu do ludzi istnieje pojęcie portretu ekologicznego.

Wiadomo, że nie wszystkie naturalne czynniki środowiskowe mają jednakowe znaczenie dla życia człowieka. Najistotniejsze są więc natężenie promieniowania słonecznego, temperatura i wilgotność powietrza, stężenie tlenu i dwutlenku węgla w powierzchniowej warstwie powietrza, skład chemiczny gleby i wody. Najważniejszym czynnikiem środowiskowym jest żywność. Do utrzymania życia, wzrostu i rozwoju, reprodukcji i zachowania populacji ludzkiej potrzebna jest energia, którą pozyskuje się ze środowiska w postaci pożywienia.

Istnieje kilka podejść do klasyfikacji czynników środowiskowych.

W odniesieniu do organizmu czynniki środowiskowe dzieli się na: zewnętrzne (egzogeniczne) i wewnętrzne (endogenne). Uważa się, że czynniki zewnętrzne, działające na organizm, same nie podlegają lub prawie nie podlegają jego wpływowi. Należą do nich czynniki środowiskowe.

Oddziaływanie to zewnętrzne czynniki środowiskowe w stosunku do ekosystemu i organizmów żywych. Reakcja ekosystemu, biocenozy, populacji i poszczególnych organizmów na te oddziaływania nazywana jest reakcją. Charakter reakcji na oddziaływanie zależy od zdolności organizmu do przystosowania się do warunków środowiskowych, przystosowania się i nabycia odporności na wpływ różnych czynników środowiskowych, w tym negatywnych skutków.

Istnieje również coś takiego jak czynnik śmiercionośny (z łac. letalis - śmiertelny). Jest to czynnik środowiskowy, którego działanie prowadzi do śmierci organizmów żywych.

Po osiągnięciu określonych stężeń wiele zanieczyszczeń chemicznych i fizycznych może działać jako czynniki śmiertelne.

Czynniki wewnętrzne korelują z właściwościami samego organizmu i go tworzą, tj. wchodzą w jego skład. Czynniki wewnętrzne to liczba i biomasa populacji, ilość różnych chemikaliów, charakterystyka masy wody lub gleby itp.

Według kryterium „życia” czynniki środowiskowe dzieli się na biotyczne i abiotyczne.

Te ostatnie obejmują nieożywione składniki ekosystemu i jego środowiska zewnętrznego.

Abiotyczne czynniki środowiskowe to komponenty i zjawiska natury nieożywionej, nieorganicznej, które bezpośrednio lub pośrednio oddziałują na organizmy żywe: czynniki klimatyczne, glebowe i hydrograficzne. Główne abiotyczne czynniki środowiskowe to temperatura, światło, woda, zasolenie, tlen, właściwości elektromagnetyczne i gleba.

Czynniki abiotyczne dzielą się na:

Fizyczny

Chemiczny

Czynniki biotyczne (z greckiego biotikos - życie) - czynniki środowiska życia, które wpływają na życiową aktywność organizmów.

Czynniki biotyczne dzielą się na:

fitogeniczne;

mikrobiogenny;

Zoogeniczny:

Antropogeniczny (społeczno-kulturowy).

Działanie czynników biotycznych wyraża się w postaci wzajemnego oddziaływania jednych organizmów na życiową aktywność innych organizmów, a wszystko razem na środowisko. Rozróżnij bezpośrednie i pośrednie relacje między organizmami.

W ostatnich dziesięcioleciach coraz częściej używa się określenia czynniki antropogeniczne, tj. spowodowane przez człowieka. Czynnikom antropogenicznym przeciwstawia się czynniki naturalne, czyli naturalne.

Czynnik antropogeniczny to zespół czynników środowiskowych i oddziaływań wywołanych działalnością człowieka w ekosystemach i biosferze jako całości. Czynnikiem antropogenicznym jest bezpośredni wpływ człowieka na organizmy lub wpływ na organizmy poprzez zmianę człowieka w jego środowisku.

Czynniki środowiskowe dzielą się również na:

1. Fizyczne

Naturalny

Antropogeniczny

2. Chemiczny

Naturalny

Antropogeniczny

3. Biologiczne

Naturalny

Antropogeniczny

4. Społeczne (socjopsychologiczne)

5. Informacyjne.

Czynniki środowiskowe dzielą się również na klimatyczno-geograficzne, biogeograficzne, biologiczne, glebowe, wodne, atmosferyczne itp.

czynniki fizyczne.

Fizyczne czynniki naturalne obejmują:

Klimatyczny, w tym mikroklimat okolicy;

aktywność geomagnetyczna;

Naturalne tło promieniowania;

Promieniowanie kosmiczne;

Teren;

Czynniki fizyczne dzielą się na:

Mechaniczny;

wibracja;

Akustyczny;

Promieniowanie EM.

Fizyczne czynniki antropogeniczne:

Mikroklimat osiedli i lokali;

Zanieczyszczenie środowiska promieniowaniem elektromagnetycznym (jonizujące i niejonizujące);

Zanieczyszczenie środowiska hałasem;

Zanieczyszczenie termiczne środowiska;

Deformacja widocznego środowiska (zmiany ukształtowania terenu i kolorystyki w osadach).

czynniki chemiczne.

Naturalne chemikalia obejmują:

Skład chemiczny litosfery:

Skład chemiczny hydrosfery;

skład chemiczny atmosfery,

Skład chemiczny żywności.

Skład chemiczny litosfery, atmosfery i hydrosfery zależy od naturalnego składu + uwalnianie substancji chemicznych w wyniku procesów geologicznych (na przykład zanieczyszczenia siarkowodoru w wyniku erupcji wulkanu) i żywotna aktywność życiowa organizmy (na przykład zanieczyszczenia w powietrzu fitoncydów, terpenów).

Antropogeniczne czynniki chemiczne:

Odpady z gospodarstw domowych,

Odpady przemysłowe,

Materiały syntetyczne stosowane w życiu codziennym, rolnictwie i produkcji przemysłowej,

produkty przemysłu farmaceutycznego,

Dodatki do żywności.

Wpływ czynników chemicznych na organizm człowieka może wynikać z:

Nadmiar lub niedobór naturalnych pierwiastków chemicznych w

środowisko (naturalne mikroelementozy);

Nadmierna zawartość naturalnych pierwiastków chemicznych w środowisku

środowisko związane z działalnością człowieka (zanieczyszczenia antropogeniczne),

Obecność w środowisku nietypowych pierwiastków chemicznych

(ksenobiotyki) z powodu zanieczyszczenia antropogenicznego.

Czynniki biologiczne

Biologiczne lub biotyczne (z greckiego biotikos - życie) czynniki środowiskowe - czynniki środowiska życia, które wpływają na życiową aktywność organizmów. Działanie czynników biotycznych wyraża się w postaci wzajemnych wpływów jednych organizmów na życiową aktywność innych, a także ich łącznego wpływu na środowisko.

Czynniki biologiczne:

bakteria;

Rośliny;

pierwotniaki;

Owady;

Bezkręgowce (w tym robaki);

Kręgowce.

Środowisko socjalne

Zdrowie człowieka nie jest całkowicie zdeterminowane biologicznymi i psychologicznymi właściwościami nabytymi w ontogenezie. Człowiek jest istotą społeczną. Żyje w społeczeństwie rządzonym z jednej strony prawami państwowymi, a z drugiej tzw. powszechnie przyjętymi prawami, zasadami moralnymi, regułami postępowania, w tym z różnymi ograniczeniami itp.

Z każdym rokiem społeczeństwo staje się coraz bardziej złożone i ma coraz większy wpływ na zdrowie jednostki, populacji i społeczeństwa. Aby korzystać z dobrodziejstw cywilizowanego społeczeństwa, człowiek musi żyć w ścisłej zależności od przyjętego w społeczeństwie stylu życia. Za te korzyści, często bardzo wątpliwe, człowiek płaci częścią swojej wolności lub całkowicie całą swoją wolnością. A osoba, która nie jest wolna, zależna, nie może być całkowicie zdrowa i szczęśliwa. Część wolności człowieka, oddana społeczeństwu technokrytycznemu w zamian za korzyści płynące z cywilizowanego życia, stale utrzymuje go w stanie neuropsychicznego napięcia. Stałe przeciążenie i przeciążenie neuropsychiczne prowadzi do zmniejszenia stabilności psychicznej z powodu zmniejszenia rezerwowych zdolności układu nerwowego. Ponadto istnieje wiele czynników społecznych, które mogą prowadzić do zakłócenia zdolności adaptacyjnych osoby i rozwoju różnych chorób. Należą do nich nieład społeczny, niepewność przyszłości, ucisk moralny, które uważane są za główne czynniki ryzyka.

Czynniki społeczne

Czynniki społeczne dzielą się na:

1. system społeczny;

2. sfera produkcji (przemysł, rolnictwo);

3. sfera gospodarstwa domowego;

4. edukacja i kultura;

5. ludność;

6. zoo i medycyna;

7. inne sfery.

Istnieje również następująca grupa czynników społecznych:

1. Polityka społeczna tworząca socjotyp;

2. Ubezpieczenie społeczne, które ma bezpośredni wpływ na kształtowanie zdrowia;

3. Polityka środowiskowa tworząca ekotyp.

Socjotyp jest pośrednią charakterystyką integralnego obciążenia społecznego w ujęciu ogółu czynników środowiska społecznego.

Socjotyp obejmuje:

2. warunki pracy, odpoczynku i życia.

Każdy czynnik środowiskowy w stosunku do człowieka może być: a) korzystny – przyczyniający się do jego zdrowia, rozwoju i realizacji; b) niekorzystna, prowadząca do jego choroby i degradacji, c) wpływająca na jedno i drugie. Nie mniej oczywiste jest, że w rzeczywistości większość wpływów ma charakter tego drugiego typu, mając zarówno pozytywne, jak i negatywne aspekty.

W ekologii obowiązuje prawo optimum, zgodnie z którym każdy ekologiczny

czynnik ma pewne granice pozytywnego wpływu na organizmy żywe. Czynnikiem optymalnym jest intensywność najbardziej korzystnego dla organizmu czynnika środowiskowego.

Oddziaływania mogą również różnić się skalą: niektóre dotyczą całej populacji kraju jako całości, inne dotykają mieszkańców określonego regionu, inne dotykają grupy zidentyfikowane na podstawie cech demograficznych, a inne dotykają pojedynczego obywatela.

Oddziaływanie czynników - jednoczesne lub sekwencyjne całkowite oddziaływanie na organizmy różnych czynników naturalnych i antropogenicznych, prowadzące do osłabienia, wzmocnienia lub modyfikacji działania pojedynczego czynnika.

Synergizm to łączny efekt dwóch lub więcej czynników, charakteryzujący się tym, że ich łączny efekt biologiczny znacznie przewyższa działanie każdego składnika i ich sumy.

Należy rozumieć i pamiętać, że główna szkoda dla zdrowia nie jest spowodowana indywidualnymi czynnikami środowiskowymi, ale całkowitym integralnym obciążeniem środowiskowym organizmu. Składa się z obciążenia ekologicznego i obciążenia społecznego.

Obciążenie środowiska jest kombinacją niekorzystnych dla zdrowia ludzi czynników i warunków środowiska naturalnego i wytworzonego przez człowieka. Ekotyp jest pośrednią cechą integralnego ładunku ekologicznego, opartą na kombinacji czynników środowiska naturalnego i spowodowanego przez człowieka.

Oceny ekotypu wymagają danych higienicznych dotyczących:

Jakość mieszkań

woda pitna,

powietrze,

Gleba, żywność,

Leki itp.

Obciążenie społeczne to zespół czynników i warunków życia społecznego niekorzystnych dla zdrowia człowieka.

Czynniki środowiskowe kształtujące zdrowie populacji

1. Charakterystyka klimatyczno-geograficzna.

2. Charakterystyka społeczno-gospodarcza miejsca zamieszkania (miasto, wieś).

3. Właściwości sanitarno-higieniczne środowiska (powietrza, wody, gleby).

4. Cechy żywienia ludności.

5. Charakterystyka aktywności zawodowej:

Zawód,

Sanitarno-higieniczne warunki pracy,

Obecność zagrożeń zawodowych,

Mikroklimat psychologiczny w pracy,

6. Czynniki rodzinne i domowe:

skład rodziny,

Charakter mieszkania

Średni dochód na członka rodziny,

Organizacja życia rodzinnego.

Rozkład czasu wolnego od pracy,

Klimat psychologiczny w rodzinie.

Wskaźniki charakteryzujące stosunek do stanu zdrowia i określające aktywność w celu jego utrzymania:

1. Subiektywna ocena własnego zdrowia (zdrowy, chory).

2. Ustalenie miejsca zdrowia osobistego i zdrowia członków rodziny w systemie wartości indywidualnych (hierarchia wartości).

3. Świadomość czynników przyczyniających się do zachowania i promocji zdrowia.

4. Obecność złych nawyków i uzależnień.

Z pewnością każdy z nas zauważył, jak rośliny tego samego gatunku dobrze rozwijają się w lesie, ale źle czują się na otwartej przestrzeni. Lub, na przykład, niektóre gatunki ssaków mają duże populacje, podczas gdy inne są bardziej ograniczone w pozornie tych samych warunkach. Wszystkie żywe istoty na Ziemi w taki czy inny sposób przestrzegają własnych praw i zasad. Ekologia zajmuje się ich badaniem. Jednym z podstawowych stwierdzeń jest prawo minimum Liebiga

Ograniczenie co to jest?

Niemiecki chemik i twórca chemii rolniczej prof. Justus von Liebig dokonał wielu odkryć. Jednym z najbardziej znanych i uznanych jest odkrycie podstawowego czynnika ograniczającego. Został sformułowany w 1840 roku, a później uzupełniony i uogólniony przez Shelforda. Prawo mówi, że dla każdego żywego organizmu najważniejszym czynnikiem jest ten, który w większym stopniu odbiega od swojej optymalnej wartości. Innymi słowy, istnienie zwierzęcia lub rośliny zależy od stopnia ekspresji (minimum lub maksimum) określonego stanu. Przez całe życie ludzie napotykają różne czynniki ograniczające.

„Beczka Liebiga”

Czynnik ograniczający żywotną aktywność organizmów może być inny. Sformułowane prawo jest nadal aktywnie wykorzystywane w rolnictwie. J. Liebig stwierdził, że produktywność roślin zależy przede wszystkim od substancji mineralnej (odżywczej), która jest najsłabiej wyrażona w glebie. Na przykład, jeśli azot w glebie to tylko 10% wymaganej normy, a fosfor - 20%, to czynnikiem ograniczającym normalny rozwój jest brak pierwszego pierwiastka. Dlatego nawozy zawierające azot powinny być początkowo aplikowane na glebę. Znaczenie prawa zostało określone tak jasno i wyraźnie, jak to możliwe w tak zwanej „beczce Liebiga” (na zdjęciu powyżej). Jego istotą jest to, że gdy naczynie jest napełnione, woda zaczyna przelewać się przez krawędź, w której znajduje się najkrótsza deska, a długość reszty nie ma już większego znaczenia.

Woda

Ten czynnik jest najbardziej dotkliwy i znaczący w porównaniu z innymi. Woda jest podstawą życia, ponieważ odgrywa ważną rolę w życiu pojedynczej komórki i całego organizmu. Utrzymanie jego ilości na odpowiednim poziomie jest jedną z głównych funkcji fizjologicznych każdej rośliny lub zwierzęcia. Woda jako czynnik ograniczający aktywność życiową wynika z nierównomiernego rozmieszczenia wilgoci na powierzchni Ziemi w ciągu roku. W procesie ewolucji wiele organizmów przystosowało się do ekonomicznego wykorzystywania wilgoci, doświadczając okresu suchego w stanie hibernacji lub spoczynku. Ten czynnik jest najbardziej widoczny na pustyniach i półpustyniach, gdzie występuje bardzo nieliczna i osobliwa flora i fauna.

Lekki

Światło w postaci promieniowania słonecznego zapewnia wszystkie procesy życiowe na planecie. Dla organizmów ważna jest długość fali, czas ekspozycji i intensywność promieniowania. W zależności od tych wskaźników organizm przystosowuje się do warunków środowiskowych. Jako czynnik ograniczający byt jest szczególnie wyraźny na dużych głębokościach morskich. Na przykład nie znaleziono już roślin na głębokości 200 m. W połączeniu z oświetleniem „działają” jeszcze co najmniej dwa czynniki ograniczające: ciśnienie i stężenie tlenu. Można to skontrastować z tropikalnymi lasami deszczowymi Ameryki Południowej, jako obszarem najbardziej sprzyjającym życiu.

Temperatura otoczenia

Nie jest tajemnicą, że wszystkie procesy fizjologiczne zachodzące w organizmie zależą od temperatury zewnętrznej i wewnętrznej. Co więcej, większość gatunków jest przystosowana do raczej wąskiego zakresu (15-30 °C). Zależność jest szczególnie wyraźna u organizmów, które nie są w stanie samodzielnie utrzymać stałej temperatury ciała, na przykład gadów (gadów). W procesie ewolucji powstało wiele adaptacji, aby przezwyciężyć ten ograniczony czynnik. Tak więc w czasie upałów, aby uniknąć przegrzania u roślin, wzrasta przez aparaty szparkowe, u zwierząt - przez skórę i układ oddechowy, a także cechy behawioralne (chowaj się w cieniu, norach itp.).

Zanieczyszczenia

Wartość nie do przecenienia. Ostatnie stulecia to dla człowieka szybki postęp techniczny, szybki rozwój przemysłu. Doprowadziło to do kilkukrotnego wzrostu szkodliwych emisji do zbiorników wodnych, gleby i atmosfery. Dopiero po badaniach można zrozumieć, jaki czynnik ogranicza ten lub inny gatunek. Ten stan rzeczy tłumaczy fakt, że różnorodność gatunkowa poszczególnych regionów czy obszarów zmieniła się nie do poznania. Organizmy zmieniają się i dostosowują, jedno zastępuje drugie.

To wszystko są główne czynniki ograniczające życie. Oprócz nich istnieje wiele innych, których po prostu nie sposób wymienić. Każdy gatunek, a nawet osobnik, jest indywidualny, dlatego czynniki ograniczające będą bardzo zróżnicowane. Na przykład dla pstrąga ważny jest procent tlenu rozpuszczonego w wodzie, dla roślin - skład ilościowy i jakościowy owadów zapylających itp.

Wszystkie żywe organizmy mają pewne granice wytrzymałości na ten lub inny czynnik ograniczający. Niektóre są wystarczająco szerokie, inne wąskie. W zależności od tego wskaźnika rozróżnia się eurybionty i stenobionty. Te pierwsze są w stanie tolerować dużą amplitudę wahań różnych czynników ograniczających. Na przykład żyjąc wszędzie, od stepów po las-tundrę, wilki itp. Wręcz przeciwnie, Stenobionty są w stanie wytrzymać bardzo wąskie wahania i obejmują prawie wszystkie rośliny lasów deszczowych.

Definicja

Ekologia- jest nauką o związkach organizmów ze sobą iz otaczającą przyrodą nieożywioną.

Termin „ekologia” został wprowadzony do użytku naukowego w 1866 r. przez niemieckiego zoologa i ewolucjonistę, wyznawcę Karola Darwina E. Haeckela.

Zadania ekologiczne:

Badanie przestrzennego rozmieszczenia i zdolności adaptacyjnych organizmów żywych, ich roli w cyklu substancji (ekologia osobników lub autekologia).

Badanie dynamiki i struktury populacji (ekologia populacji).

Badanie składu i struktury przestrzennej zbiorowisk, obiegu materii i energii w biosystemach (ekologia zbiorowisk lub ekologia ekosystemu).

Badanie interakcji ze środowiskiem poszczególnych grup taksonomicznych organizmów (ekologia roślin, ekologia zwierząt, ekologia mikroorganizmów itp.).

Badanie różnych ekosystemów: wodnych (hydrobiologia), leśnych (leśnictwo).

Rekonstrukcja i badanie ewolucji społeczności starożytnych (paleoekologia).

Ekologia jest ściśle związana z innymi naukami: fizjologią, genetyką, fizyką, geografią i biogeografią, geologią i teorią ewolucji.

W obliczeniach środowiskowych wykorzystuje się metody modelowania matematycznego i komputerowego, metodę statystycznej analizy danych.

czynniki środowiskowe

Czynniki środowiskowe- składniki środowiska, które wpływają na żywy organizm.

Istnienie określonego gatunku zależy od kombinacji wielu różnych czynników. Co więcej, dla każdego gatunku znaczenie poszczególnych czynników, a także ich kombinacji, jest bardzo specyficzne.

Rodzaje czynników środowiskowych:

Czynniki abiotyczne- czynniki natury nieożywionej, działające bezpośrednio lub pośrednio na organizm.
Przykłady: ulga, temperatura i wilgotność, światło, prąd i wiatr.

Czynniki biotyczne- czynniki natury, które wpływają na organizm.
Przykłady: mikroorganizmy, zwierzęta i rośliny.

Czynniki antropogeniczne- czynniki związane z działalnością człowieka.
Przykłady: budowa dróg, orka, przemysł i transport.

Czynniki abiotyczne

klimatyczne: roczna suma temperatur, średnia roczna temperatura, wilgotność, ciśnienie powietrza;

Zwiększać

Zwiększać

EKOLOGICZNE GRUPY ROŚLIN

W związku z wymianą wody

hydrofity - rośliny stale żyjące w wodzie;

hydrofity - rośliny częściowo zanurzone w wodzie;

helofity - rośliny bagienne;

higrofity - rośliny lądowe żyjące w miejscach nadmiernie wilgotnych;

mezofity - rośliny preferujące umiarkowaną wilgotność;

kserofity – rośliny przystosowane do stałego braku wilgoci (m.in. sukulenty- rośliny gromadzące wodę w tkankach ciała (np. Grubosz i kaktusy);

sklerofity to odporne na suszę rośliny o twardych, skórzastych liściach i łodygach.

edaficzny (gleba): skład mechaniczny gleby, przepuszczalność powietrza gleby, kwasowość gleby, skład chemiczny gleby;

EKOLOGICZNE GRUPY ROŚLIN

W odniesieniu do żyzności gleby Wyróżnia się następujące ekologiczne grupy roślin:

oligotrofy - rośliny o ubogich, nieurodzajnych glebach (sosna zwyczajna);

mezotrofy - rośliny o umiarkowanym zapotrzebowaniu na składniki odżywcze (większość roślin leśnych o umiarkowanych szerokościach geograficznych);

eutroficzne – rośliny wymagające dużej ilości składników odżywczych w glebie (dąb, leszczyna, dna moczanowa).

EKOLOGICZNE GRUPY ROŚLIN

Wszystkie rośliny w stosunku do świata można podzielić na trzy grupy: heliofity, sciofity, heliofity fakultatywne.

Heliofity to rośliny światłolubne (trawy stepowe i łąkowe, rośliny tundry, rośliny wczesnowiosenne, większość roślin uprawnych na otwartym terenie, wiele chwastów).

Sciophytes to rośliny cieniolubne (trawy leśne).

Heliofity fakultatywne to rośliny tolerujące cień, zdolne do rozwoju zarówno przy bardzo dużym, jak i przy niewielkiej ilości światła (świerk pospolity, klon zwyczajny, grab pospolity, leszczyna, głóg, truskawka, pelargonia polna, wiele roślin domowych).

Połączenie różnych czynników abiotycznych determinuje rozmieszczenie gatunków organizmów w różnych regionach globu. Pewien gatunek biologiczny występuje nie wszędzie, ale na obszarach, gdzie istnieją warunki niezbędne do jego istnienia.

fitogeniczny - wpływ roślin;

mykogenny - wpływ grzybów;

zoogeniczny - wpływ zwierząt;

mikrobiogenny – wpływ drobnoustrojów.

CZYNNIKI ANTROPOGENICZNE

Chociaż człowiek wpływa na żywą przyrodę poprzez zmianę czynników abiotycznych i biotycznych relacji gatunków, działalność ludzi na planecie wyróżnia się jako siła szczególna.

fizyczne: wykorzystanie energii jądrowej, podróżowanie pociągami i samolotami, oddziaływanie hałasu i wibracji;

chemiczne: stosowanie nawozów mineralnych i pestycydów, zanieczyszczenie skorupy ziemskiej odpadami przemysłowymi i transportowymi;

biologiczne: żywność; organizmy, dla których człowiek może być siedliskiem lub źródłem pożywienia;

społeczne - związane z relacjami międzyludzkimi i życiem w społeczeństwie: interakcje ze zwierzętami domowymi, gatunkami synantropijnymi (muchy, szczury itp.), wykorzystanie cyrku i zwierząt gospodarskich.

Główne metody oddziaływania antropogenicznego to: import roślin i zwierząt, ograniczanie siedlisk i niszczenie gatunków, bezpośredni wpływ na roślinność, orka, wycinanie i wypalanie lasów, wypas zwierząt domowych, koszenie, melioracja, nawadnianie i podlewanie, zanieczyszczenie powietrza, tworzenie wysypisk śmieci i nieużytków, tworzenie fitocenoz kulturowych. Do tego należy dodać różne formy działalności uprawnej i hodowlanej, środki ochrony roślin, ochronę rzadkich i egzotycznych gatunków, polowanie na zwierzęta, ich aklimatyzację itp.

Od pojawienia się człowieka na Ziemi wpływ czynnika antropogenicznego stale wzrasta.

EKOLOGICZNY OPTYMALIZACJA WIDZENIA

Możliwe jest ustalenie ogólnego charakteru wpływu czynników środowiskowych na żywy organizm. Każdy organizm ma określony zestaw adaptacji do czynników środowiskowych i z powodzeniem istnieje tylko w pewnych granicach ich zmienności.

Optimum ekologiczny- wartość jednego lub więcej czynników środowiskowych, które są najbardziej korzystne dla istnienia danego gatunku lub zbiorowiska.

Zwiększać

Strefa optymalna- jest to zakres czynnika najkorzystniejszego dla życia tego gatunku.

Odchylenia od optimum określają strefyucisk (strefypesymizm). Im silniejsze odchylenie od optimum, tym silniejszy jest hamujący wpływ tego czynnika na organizmy.

Punkt krytyczny- minimalne i maksymalne tolerowane wartości czynnika, za którym organizm umiera.

Obszar tolerancji- zakres wartości czynnika środowiskowego, w którym możliwe jest istnienie organizmu.

Każdy organizm ma swoje maksima, optimum i minima czynników środowiskowych. Na przykład mucha domowa może wytrzymać wahania temperatury od 7 do 50 ° C, a glista ludzka żyje tylko w temperaturze ludzkiego ciała.

NISZA EKOLOGICZNA

nisza ekologiczna- zestaw czynników środowiskowych (abiotycznych i biotycznych), które są niezbędne do istnienia danego gatunku.

Nisza ekologiczna charakteryzuje sposób życia organizmu, warunki jego siedliska i odżywiania. W przeciwieństwie do niszy pojęcie siedliska odnosi się do terytorium, na którym żyje organizm, czyli jego „adresu”. Na przykład roślinożerni mieszkańcy stepów - krowa i kangur - zajmują tę samą niszę ekologiczną, ale mają różne siedliska. Wręcz przeciwnie, mieszkańcy puszczy - wiewiórka i łoś, także spokrewnieni z roślinożercami - zajmują różne nisze ekologiczne.

Nisza ekologiczna zawsze determinuje rozmieszczenie organizmu i jego rolę w społeczności.

W tej samej społeczności dwa gatunki nie mogą zajmować tej samej niszy ekologicznej.

CZYNNIK OGRANICZAJĄCY

Czynnik ograniczający (ograniczający)- każdy czynnik, który ogranicza rozwój lub istnienie organizmu, gatunku lub społeczności.

Na przykład brak określonego mikroelementu w glebie powoduje spadek produktywności roślin. Z powodu braku pożywienia giną owady żywiące się tymi roślinami. Ta ostatnia ma odzwierciedlenie w przetrwaniu drapieżników entomofagicznych: innych owadów, ptaków i płazów.

Czynniki ograniczające określają zasięg występowania każdego gatunku. Na przykład rozprzestrzenianie się wielu gatunków zwierząt na północy jest ograniczone brakiem ciepła i światła, a na południu brakiem wilgoci.

Prawo tolerancji Shelforda

Czynnikiem ograniczającym rozwój organizmu może być zarówno minimalny, jak i maksymalny wpływ na środowisko.

Prawo tolerancji można sformułować prościej: złe jest zarówno niedokarmianie, jak i przekarmianie rośliny lub zwierzęcia.

Z tego prawa wynika konsekwencja: każdy nadmiar materii lub energii jest składnikiem zanieczyszczającym. Na przykład na suchych obszarach nadmiar wody jest szkodliwy, a woda może być postrzegana jako zanieczyszczenie.

Tak więc dla każdego gatunku istnieją granice wartości czynników życiowych środowiska abiotycznego, które ograniczają strefę jego tolerancji (stabilności). Żywy organizm może istnieć w pewnym przedziale wartości czynników. Im szerszy ten przedział, tym wyższa odporność organizmu. Prawo tolerancji jest jednym z fundamentalnych we współczesnej ekologii.

REGULAMIN DZIAŁANIA CZYNNIKÓW ŚRODOWISKOWYCH

PRAWO OPTYMALNEGO

Prawo Optimum

Każdy czynnik środowiskowy ma pewne granice pozytywnego wpływu na organizmy żywe.

Czynniki pozytywnie wpływają na organizmy tylko w pewnych granicach. Niewystarczające lub nadmierne ich działanie wpływa negatywnie na organizmy.

Prawo optimum jest uniwersalne. Określa granice warunków, w jakich możliwe jest istnienie gatunków, a także miarę zmienności tych warunków.

Stenobionty- wysoce wyspecjalizowane gatunki, które mogą żyć tylko w stosunkowo stałych warunkach. Na przykład ryby głębinowe, szkarłupnie, skorupiaki nie tolerują wahań temperatury nawet w granicach 2–3 °C. Rośliny siedlisk wilgotnych (nagietek bagienny, niecierpek itp.) natychmiast więdną, jeśli powietrze wokół nich nie jest nasycone parą wodną.

eurybionty- gatunki o dużym zakresie mrozoodporności (gatunki ekologicznie plastyczne). Na przykład gatunki kosmopolityczne.

Jeśli konieczne jest podkreślenie stosunku do jakiegokolwiek czynnika, użyj kombinacji „steno-” i „evry-” w odniesieniu do jego nazwy, na przykład gatunek ciepłolubny - nie tolerujący wahań temperatury, euryhalinowy - zdolny do życia z szerokim wahania zasolenia wody itp.

PRAWO MINIMUM LIEBIGA

Prawo minimum Liebiga, czyli prawo czynnika ograniczającego

Najważniejszym czynnikiem dla organizmu jest czynnik, który przede wszystkim odbiega od swojej optymalnej wartości.

Przetrwanie organizmu zależy od tego minimalnie (lub maksymalnie) czynnika ekologicznego prezentowanego w danym momencie. W innych okresach inne czynniki mogą ograniczać. W ciągu swojego życia poszczególne gatunki spotykają się z różnymi ograniczeniami ich życiowej aktywności. Czynnikiem ograniczającym rozmieszczenie jeleni jest więc głębokość pokrywy śnieżnej; motyle zimowej miarki - temperatura zimowa; a dla lipienia - stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie.

To prawo jest uwzględniane w praktyce rolniczej. Niemiecki chemik Justus von Liebig stwierdził, że produktywność roślin uprawnych zależy przede wszystkim od składników odżywczych (elementów mineralnych) obecnych w glebie. najsłabszy. Na przykład, jeśli fosfor w glebie stanowi tylko 20% wymaganej dawki, a wapń 50%, to czynnikiem ograniczającym będzie brak fosforu; Przede wszystkim konieczne jest wprowadzenie do gleby nawozów zawierających fosfor.

Figuratywne przedstawienie tego prawa nosi imię naukowca - tak zwana „beczka Liebiga” (patrz rys.). Istotą modelu jest to, że podczas napełniania beczki woda zaczyna przelewać się przez najmniejszą deskę w beczce i długość pozostałych desek nie ma już znaczenia.

INTERAKCJA CZYNNIKÓW ŚRODOWISKOWYCH

Zmiana intensywności jednego czynnika środowiskowego może zawęzić granicę wytrzymałości organizmu do innego czynnika lub odwrotnie, zwiększyć ją.

W środowisku naturalnym wpływ czynników na organizm może być sumowany, wzajemnie wzmacniany lub kompensowany.

sumowanie czynników. Przykład: wysoka radioaktywność środowiska i jednoczesna zawartość azotu azotanowego w wodzie pitnej i żywności kilkakrotnie zwiększają zagrożenie dla zdrowia człowieka niż każdy z tych czynników z osobna.

Wzajemne wzmacnianie (zjawisko synergii). Konsekwencją tego jest zmniejszenie żywotności organizmu. Wysoka wilgotność znacznie zmniejsza odporność organizmu na wysokie temperatury. Spadek zawartości azotu w glebie prowadzi do zmniejszenia odporności zbóż na suszę.

Odszkodowanie. Przykład: kaczki pozostawione na zimę w umiarkowanych szerokościach geograficznych rekompensują brak ciepła obfitym pożywieniem; ubóstwo gleby w wilgotnym lesie równikowym jest kompensowane szybkim i wydajnym obiegiem substancji; w miejscach, gdzie jest dużo strontu, mięczaki mogą zastąpić stront wapń w swoich muszlach. Optymalna temperatura zwiększa tolerancję na brak wilgoci i pokarmu.

Jednocześnie żaden z czynników niezbędnych dla organizmu nie może być całkowicie zastąpiony innym. Na przykład brak wilgoci spowalnia proces fotosyntezy nawet przy optymalnym oświetleniu i stężeniu CO_2$ w atmosferze; braku ciepła nie można zastąpić obfitością światła, a składników mineralnych niezbędnych do odżywiania roślin nie można zastąpić wodą. Dlatego jeśli wartość przynajmniej jednego z niezbędnych czynników wykracza poza zakres tolerancji, wówczas istnienie organizmu staje się niemożliwe (patrz prawo Liebiga).

Intensywność oddziaływania czynników środowiskowych jest bezpośrednio zależna od czasu trwania tego oddziaływania. Długotrwałe narażenie na wysokie lub niskie temperatury jest szkodliwe dla wielu roślin, podczas gdy rośliny normalnie tolerują krótkotrwałe spadki.

W ten sposób czynniki środowiskowe działają na organizmy wspólnie i jednocześnie. Obecność i dobrobyt organizmów w konkretnym środowisku zależy od całej gamy warunków.

CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE

Czynniki środowiskowe - są to pewne warunki i elementy środowiska, które mają określony wpływ na żywy organizm. Organizm reaguje na działanie czynników środowiskowych reakcjami adaptacyjnymi. Czynniki środowiskowe determinują warunki istnienia organizmów.

Klasyfikacja czynników środowiskowych (według pochodzenia)

• 1. Czynniki abiotyczne to zespół czynników przyrody nieożywionej, które wpływają na życie i rozmieszczenie organizmów żywych. Wśród nich wyróżnia się:
• 1.1. Czynniki fizyczne- takie czynniki, których źródłem jest stan fizyczny lub zjawisko (np. temperatura, ciśnienie, wilgotność, ruch powietrza itp.).
• 1.2. Czynniki chemiczne- takie czynniki, które wynikają ze składu chemicznego środowiska (zasolenie wody, zawartość tlenu w powietrzu itp.).
• 1.3. Czynniki edaficzne(gleba) - zespół chemicznych, fizycznych, mechanicznych właściwości gleb i skał, które wpływają zarówno na organizmy, dla których są siedliskiem, jak i na system korzeniowy roślin (wilgotność, struktura gleby, zawartość składników pokarmowych itp.).
• 2. Czynniki biotyczne - zespół wpływów aktywności życiowej jednych organizmów na aktywność życiową innych, a także na nieożywiony składnik siedliska.
• 2.1. Interakcje wewnątrzgatunkowe scharakteryzować relacje między organizmami na poziomie populacji. Opierają się na konkurencji wewnątrzgatunkowej.
• 2.2. Interakcje międzygatunkowe charakteryzują relacje między różnymi gatunkami, które mogą być korzystne, niekorzystne i neutralne. W związku z tym charakter wpływu oznaczamy jako +, - lub 0. Wtedy możliwe są następujące rodzaje kombinacji relacji międzygatunkowych:
• 00 neutralizm- oba typy są niezależne i nie mają na siebie wpływu; rzadko spotykany w naturze (wiewiórka i łoś, motyl i komar);

+0 komensalizm- jeden gatunek czerpie korzyści, podczas gdy drugi nie przynosi żadnych korzyści, szkodzi też; (duże ssaki (psy, jelenie) służą jako nosiciele owoców i nasion roślin (łopian), nie otrzymując żadnej szkody ani korzyści);

-0 amensalizm- jeden gatunek doświadcza zahamowania wzrostu i reprodukcji od innego; (lubiące światło zioła rosnące pod świerkiem cierpią na zacienienie, co jest obojętne na samo drzewo);

++ symbioza- obopólnie korzystna relacja:

• ? mutualizm- gatunki nie mogą istnieć bez siebie; figi i pszczoły zapylające; porost;
• ? proto-operacja- współistnienie jest korzystne dla obu gatunków, ale nie jest warunkiem przetrwania; zapylanie przez pszczoły różnych roślin łąkowych;
• - - konkurencja- każdy z gatunków ma negatywny wpływ na drugi; (rośliny konkurują ze sobą o światło i wilgoć, tj. gdy wykorzystują te same zasoby, zwłaszcza jeśli są niewystarczające);

Drapieżnictwo - gatunek drapieżny żywi się zdobyczą;

Istnieje inna klasyfikacja czynników środowiskowych. Większość czynników zmienia się jakościowo i ilościowo w czasie. Na przykład czynniki klimatyczne (temperatura, oświetlenie itp.) zmieniają się w ciągu dnia, pory roku i roku. Czynniki, które zmieniają się regularnie w czasie, nazywane są czasopismo . Należą do nich nie tylko klimatyczne, ale także hydrograficzne - przypływy i odpływy, niektóre prądy oceaniczne. Czynniki, które pojawiają się nieoczekiwanie (erupcja wulkanu, atak drapieżników itp.) Nazywa się nieokresowe .

Są to wszelkie czynniki środowiskowe, na które organizm reaguje reakcjami adaptacyjnymi.

Środowisko to jedno z podstawowych pojęć ekologicznych, co oznacza zespół warunków środowiskowych wpływających na życie organizmów. W szerokim sensie środowisko rozumiane jest jako całość materialnych ciał, zjawisk i energii, które oddziałują na ciało. Możliwe jest także bardziej konkretne, przestrzenne rozumienie środowiska jako najbliższego otoczenia organizmu – jego siedliska. Siedlisko to wszystko, wśród czego żyje organizm, to część przyrody, która otacza żywe organizmy i ma na nie bezpośredni lub pośredni wpływ. Tych. elementy środowiska, które nie są obojętne danemu organizmowi lub gatunkowi i w taki czy inny sposób na niego wpływają, są czynnikami w stosunku do niego.

Składniki środowiska są różnorodne i zmienne, dlatego organizmy żywe nieustannie dostosowują się i regulują swoją aktywność życiową zgodnie z zachodzącymi zmianami parametrów środowiska zewnętrznego. Takie adaptacje organizmów nazywane są adaptacjami i pozwalają im przetrwać i rozmnażać się.

Wszystkie czynniki środowiskowe są podzielone na

• Czynniki abiotyczne - czynniki przyrody nieożywionej działające bezpośrednio lub pośrednio na organizm - światło, temperatura, wilgotność, skład chemiczny środowiska powietrza, wody, gleby itp. (tj. właściwości środowiska, których występowanie i oddziaływanie ma nie zależą bezpośrednio od aktywności organizmów żywych).
• Czynniki biotyczne - wszelkie formy oddziaływania na organizm otaczających organizmów żywych (mikroorganizmy, wpływ zwierząt na rośliny i odwrotnie).
• Czynniki antropogeniczne to różne formy aktywności społeczeństwa ludzkiego, które prowadzą do zmian w przyrodzie jako siedliska innych gatunków lub bezpośrednio wpływają na ich życie.

Czynniki środowiskowe wpływają na żywe organizmy

• jako drażniące powodujące adaptacyjne zmiany funkcji fizjologicznych i biochemicznych;
• jako ograniczniki uniemożliwiające istnienie w tych warunkach;
• jako modyfikatory powodujące zmiany strukturalne i funkcjonalne w organizmach oraz jako sygnały wskazujące na zmiany innych czynników środowiskowych.

W takim przypadku możliwe jest ustalenie ogólnego charakteru wpływu czynników środowiskowych na żywy organizm.

Każdy organizm ma określony zestaw adaptacji do czynników środowiskowych i z powodzeniem istnieje tylko w pewnych granicach ich zmienności. Najkorzystniejszy poziom czynnika aktywności życiowej nazywany jest optymalnym.

Przy małych wartościach lub przy nadmiernym wpływie czynnika żywotna aktywność organizmów gwałtownie spada (jest zauważalnie zahamowana). Zakres działania czynnika ekologicznego (obszar tolerancji) jest ograniczony przez punkty minimalne i maksymalne odpowiadające skrajnym wartościom tego czynnika, przy których możliwe jest istnienie organizmu.

Górny poziom czynnika, powyżej którego żywotna aktywność organizmów staje się niemożliwa, nazywany jest maksimum, a niższy poziom nazywany jest minimum (ryc.). Naturalnie, każdy organizm ma swoje maksima, optimum i minima czynników środowiskowych. Na przykład mucha domowa może wytrzymać wahania temperatury od 7 do 50 ° C, a ludzka glista żyje tylko w temperaturze ludzkiego ciała.

Punkty optimum, minimum i maksimum to trzy punkty kardynalne, które określają możliwości reakcji organizmu na ten czynnik. Skrajne punkty krzywej, wyrażające stan ucisku z brakiem lub nadmiarem czynnika, nazywane są obszarami pessimum; odpowiadają pesymistycznym wartościom czynnika. W pobliżu punktów krytycznych znajdują się subletalne wartości czynnika, a poza strefą tolerancji znajdują się strefy letalne czynnika.

Warunki środowiskowe, w których jakikolwiek czynnik lub ich kombinacja wykracza poza strefę komfortu i działa przygnębiająco, są często nazywane w ekologii skrajnymi, granicznymi (ekstremalnymi, trudnymi). Charakteryzują nie tylko sytuacje ekologiczne (temperatura, zasolenie), ale także takie siedliska, w których warunki są bliskie granic możliwości istnienia roślin i zwierząt.

Na każdy żywy organizm wpływa jednocześnie zespół czynników, ale tylko jeden z nich jest ograniczający. Czynnik, który wyznacza ramy dla istnienia organizmu, gatunku lub społeczności, nazywany jest ograniczaniem (ograniczeniem). Na przykład rozmieszczenie wielu zwierząt i roślin na północy jest ograniczone brakiem ciepła, podczas gdy na południu czynnikiem ograniczającym dla tego samego gatunku może być brak wilgoci lub niezbędnego pożywienia. Jednak granice wytrzymałości organizmu w stosunku do czynnika ograniczającego zależą od poziomu innych czynników.

Niektóre organizmy wymagają warunków w wąskich granicach do życia, tzn. optymalny zakres nie jest stały dla gatunku. Optymalny wpływ czynnika jest również różny u różnych gatunków. Rozpiętość krzywej, czyli odległość między punktami progowymi, pokazuje strefę działania czynnika środowiskowego na organizm (ryc. 104). W warunkach zbliżonych do progowego działania czynnika organizmy czują się uciskane; mogą istnieć, ale nie osiągają pełnego rozwoju. Rośliny zwykle nie owocują. Natomiast u zwierząt dojrzewanie przyspiesza.

Wielkość zasięgu czynnika, a zwłaszcza strefy optimum, pozwala ocenić wytrzymałość organizmów w odniesieniu do danego elementu środowiska oraz wskazuje ich amplitudę ekologiczną. W związku z tym organizmy, które mogą żyć w różnych warunkach środowiskowych, nazywane są svrybiont (od greckiego „evros” - szeroki). Na przykład niedźwiedź brunatny żyje w zimnym i ciepłym klimacie, na obszarach suchych i wilgotnych i zjada różnorodne pokarmy roślinne i zwierzęce.

W odniesieniu do prywatnych czynników środowiskowych stosuje się termin rozpoczynający się tym samym przedrostkiem. Na przykład zwierzęta, które mogą istnieć w szerokim zakresie temperatur, nazywane są eurytermicznymi, a organizmy, które mogą żyć tylko w wąskich zakresach temperatur, nazywane są ciepłolubnymi. Zgodnie z tą samą zasadą organizm może być eurywodorkiem lub stenowodorkiem, w zależności od jego reakcji na wahania wilgotności; euryhalina lub stenohalina - w zależności od zdolności tolerowania różnych wartości zasolenia itp.

Istnieją również pojęcia walencji ekologicznej, czyli zdolności organizmu do zamieszkiwania różnych środowisk, oraz amplitudy ekologicznej, która odzwierciedla szerokość zakresu czynników lub szerokość strefy optymalnej.

Ilościowe prawidłowości reakcji organizmów na działanie czynnika środowiskowego różnią się w zależności od warunków ich siedliska. Stenobiontowość czy eurybiontowość nie charakteryzuje specyfiki gatunku w odniesieniu do żadnego czynnika ekologicznego. Na przykład, niektóre zwierzęta są ograniczone do wąskiego zakresu temperatur (tj. ciepłolubne) i mogą jednocześnie istnieć w szerokim zakresie zasolenia środowiska (euryhalin).

Czynniki środowiskowe oddziałują na żywy organizm jednocześnie i łącznie, a działanie jednego z nich zależy w pewnym stopniu od ilościowej ekspresji innych czynników – światła, wilgotności, temperatury, otaczających organizmów itp. Ten wzorzec nazywamy interakcją czynników. Czasami brak jednego czynnika jest częściowo rekompensowany przez wzmocnienie aktywności innego; następuje częściowe zastąpienie działania czynników środowiskowych. Jednocześnie żaden z czynników niezbędnych dla organizmu nie może być całkowicie zastąpiony innym. Rośliny fototroficzne nie mogą rosnąć bez światła w najbardziej optymalnych warunkach temperatury lub odżywiania. Dlatego jeśli wartość przynajmniej jednego z niezbędnych czynników wykracza poza zakres tolerancji (poniżej minimum lub powyżej maksimum), wówczas istnienie organizmu staje się niemożliwe.

Czynniki środowiskowe, które w określonych warunkach mają wartość pesymistyczną, tj. te, które są najbardziej odległe od optimum, szczególnie utrudniają egzystencję gatunku w tych warunkach, pomimo optymalnej kombinacji innych warunków. Ta zależność nazywana jest prawem czynników ograniczających. Takie czynniki odbiegające od optimum nabierają pierwszorzędnego znaczenia w życiu gatunku lub poszczególnych osobników, determinując ich zasięg geograficzny.

Identyfikacja czynników ograniczających jest bardzo ważna w praktyce rolniczej dla ustalenia walencji ekologicznej, zwłaszcza w najbardziej wrażliwych (krytycznych) okresach ontogenezy zwierząt i roślin.