Приказки

Възможно е да се идентифицират основните модели на действие на факторите на околната среда. Взаимодействие на факторите. ограничаващ фактор Общи модели на въздействие върху околната среда

Закон за оптимума.Екологичните фактори на околната среда имат количествен израз. Всеки фактор има определени граници на положително въздействие върху организмите (фиг. 2). Както недостатъчното, така и прекомерното действие на фактора се отразява негативно върху жизнената активност на индивидите.

Във връзка с всеки фактор могат да се разграничат оптимална зона (зона на нормална жизнена активност), зона на песимум (зона на депресия), горна и долна граница на издръжливостта на организма.

Оптимална зона или оптимум (от лат. оптимално- най-благородното, най-доброто), - такова количество фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организмите е максимална.

Зона на песимум, или песимум (от лат. песимум -причиняват вреда, понасят щети) - такова количество фактор на околната среда, при което се потиска интензивността на жизнената дейност на организмите.

Горна граница на издръжливост - максималното количество фактор на околната среда, при което е възможно съществуването на даден организъм.

Ориз. 2.

Долна граница на издръжливост - минималното количество фактор на околната среда, при което е възможно съществуването на даден организъм.

Отвъд границите на издръжливост съществуването на един организъм е невъзможно.

Извивката може да бъде широка или тясна, симетрична или асиметрична. Формата му зависи от вида на организма, от естеството на фактора и от това коя от реакциите на тялото е избрана като отговор и на какъв етап от развитието.

Способността на живите организми да понасят в една или друга степен количествени колебания в действието на фактор на околната среда се нарича екологична валентност (толерантност, устойчивост, пластичност).

Стойностите на фактора на околната среда между горната и долната граница на издръжливост се наричат зона на толерантност.

Наричат се видове с широка зона на толерантност еврибионт (от гръцки euris - широк), с тесен - стенобионт (от гръцки стъбла - тясна) (фиг. 3 и 4).

Наричат се организми, които могат да понасят значителни температурни колебания евритермна и адаптирани към тесен температурен диапазон - стенотермичен. По същия начин, по отношение на натиска, те се различават еври- и стенобат организми, по отношение на влажността - еври- и стенохидрични, във връзка със степента на

Ориз. 3.1 - еврибионт: 2 - стенобионт

Ориз. 4.

среда за осоляване - еври- и стенохалин,по отношение на съдържанието на кислород във водата - еври- и стеноксибионт,във връзка с писането - еври- и стенофаги,по отношение на местообитанието - еври- и стено-оик,и т.н.

По този начин посоката и интензивността на действие на даден фактор от околната среда зависи от количествата, в които се приема и в комбинация с какви други фактори действа. Няма абсолютно полезни или вредни фактори на околната среда: всичко е въпрос на количество. Например, ако температурата на околната среда е твърде ниска или твърде висока, тоест извън границите на издръжливост на живите организми, това е лошо за тях. Само оптималните стойности са благоприятни. В същото време факторите на околната среда не могат да се разглеждат изолирано един от друг. Например, ако тялото изпитва липса на вода, то по-трудно понася високите температури.

Феноменът на аклиматизацията.Положението на границите на оптимума и издръжливостта на факторния градиент може да се измести в определени граници. Например, човек може по-лесно да понася по-ниски температури на околната среда през зимата, отколкото през лятото, и по-високи температури, обратно. Това явление се нарича аклиматизация (или аклиматизация).Аклиматизацията настъпва при смяна на сезоните или при навлизане в район с различен климат.

Неяснотата на ефекта на фактора върху различни функции на тялото.

Едно и също количество фактор има различни ефекти върху различните функции на тялото. Оптимумът за някои процеси може да бъде песимум за други. Например при растенията максималната интензивност на фотосинтезата се наблюдава при температура на въздуха +25...+35 °C, а на дишането - +55 °C (фиг. 5). Съответно при по-ниски температури ще има увеличение на растителната биомаса, а при по-високи ще има загуба на биомаса. При хладнокръвни животни повишаването на температурата до +40 ° C или повече значително увеличава скоростта на метаболитните процеси в тялото, но инхибира двигателната активност и животните изпадат в термичен ступор. При хората тестисите са разположени извън таза, тъй като сперматогенезата изисква по-ниски температури. За много риби температурата на водата, която е оптимална за узряване на гамети, е неблагоприятна за хвърляне на хайвера, което се случва при различна температура.

Жизненият цикъл, в който през определени периоди организмът изпълнява предимно определени функции (хранене, растеж, размножаване, заселване и др.), Винаги е в съответствие със сезонните промени в комплекс от фактори на околната среда. Подвижните организми могат

Ориз. 5.t MUH, t onm, t MaKC- минимална, оптимална и максимална температура за растеж на растенията (засенчена зона)

също променят местообитанията за успешното изпълнение на всичките си жизнени функции.

Екологична валентност на вида.Екологичните валенции на отделните индивиди не съвпадат. Те зависят от наследствените и онтогенетичните особености на отделните индивиди: пол, възраст, морфологични, физиологични и др. Следователно екологичната валентност на даден вид е по-широка от екологичната валентност на всеки отделен индивид. Например за воденичарския молец - един от вредителите по брашното и зърнените продукти - критичната минимална температура за гъсениците е -7 °C, за възрастните форми - 22 °C,

а за яйцата - 27 °C. Слана от -10 °C убива гъсениците, но не е опасна за

имаго и яйца на този вредител.

Екологичен спектър на вида.Наборът от екологични валентности на даден вид по отношение на различни фактори на околната среда е екологичен спектър на вида.Екологичните спектри на различните видове се различават един от друг. Това позволява на различните видове да заемат различни местообитания. Познаването на екологичния спектър на даден вид позволява успешното въвеждане на растения и животни.

Взаимодействие на факторите.В природата факторите на околната среда действат заедно, тоест по комплексен начин. Комбинираното въздействие на няколко фактора на околната среда върху тялото се нарича съзвездие.Оптималната зона и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да се изместят в зависимост от силата, с която и в каква комбинация действат едновременно други фактори. Например високите температури се понасят по-трудно при недостиг на вода, силният вятър засилва ефекта на студа, жегата се понася по-лесно при сух въздух и т.н. Така един и същи фактор в комбинация с други има различни въздействия върху околната среда (фиг. 6). Съответно един и същ екологичен резултат може да бъде получен по различни начини. Например, компенсирането на липсата на влага може да се извърши чрез поливане или понижаване на температурата. Създава се ефект на частична размяна на фактори. Взаимната компенсация на факторите на околната среда обаче има определени граници и е невъзможно напълно да се замени един от тях с друг.

Ориз. 6. Смъртност на яйцата на боровата копринена буба Dendrolimuspiniпри различни комбинации от температура и влажност (по N.M. Chernova, A.M. Bylova, 2004)

По този начин абсолютното отсъствие на някое от задължителните условия на живот не може да бъде заменено с други фактори на околната среда, но дефицитът или излишъкът на някои фактори на околната среда може да бъде компенсиран от действието на други фактори на околната среда. Например, пълната (абсолютна) липса на вода не може да бъде компенсирана от други фактори на околната среда. Въпреки това, ако другите фактори на околната среда са в своя оптимум, тогава е по-лесно да се толерира липсата на вода, отколкото когато други фактори са в дефицит или излишък.

Закон за ограничаващия фактор.Възможностите за съществуване на организмите са предимно ограничени от онези фактори на средата, които са най-отдалечени от оптимума. Нарича се екологичен фактор, чиято количествена стойност надхвърля издръжливостта на вида ограничаващ (ограничаващ) фактор. Такъв фактор ще ограничи съществуването (разпространението) на вида, дори ако всички други фактори са благоприятни (фиг. 7).

Ориз.

Ограничаващите фактори определят географския ареал на вида. Например, придвижването на даден вид към полюсите може да бъде ограничено от липса на топлина, а към сухи райони от липса на влага или твърде високи температури.

Човешкото познаване на ограничаващите фактори за определен тип организми позволява, чрез промяна на условията на околната среда, да потиска или стимулира неговото развитие.

Битови условия и битови условия.Комплексът от фактори, под въздействието на които протичат всички основни жизнени процеси на организмите, включително нормалното развитие и размножаване, се нарича условия на живот. Наричат се условия, при които не се осъществява размножаване условия на съществуване.

Прочетете също:

Компютърната архитектура се отнася до неговата логическа организация, структура и ресурси, които програмистът може да използва.
Въпрос 5. Екологичен мониторинг на околната среда, неговите цели и задачи, нива на мониторинг.
Изплащане на трудови пенсии на лица, заминаващи за постоянно пребиваване извън Руската федерация
Граничен продукт на променливия фактор в стотинки на конкурентния пазар (цена - променлив фактор, капитал - постоянен)
Историческият процес на превръщане на преди това непроизводна основа в производна се нарича _________________
Сред страните от ОНД Казахстан се нарича „страната с най-голям излаз на море“, защото
Как се нарича радиационна авария, при която радиационните последици са ограничени до една сграда или конструкция?
Как се нарича свойството на организма да реагира чрез промени в жизнената си дейност на различни влияния на околната среда?
Как се нарича средата, която е характерна за набор от социални фактори, присъщи на даден етап от развитието на обществото при взаимодействието му с природата?

Определен натиск в околната среда” Как разбирате това твърдение?

Задача No6. В момента всеки жител на нашата планета произвежда средно около 1 тон боклук годишно (ТБО - твърди битови отпадъци), без да се броят милиони износени и счупени коли. Има три основни варианта за обработка на твърди отпадъци: 1 – заравяне, изгаряне, сортиране и рециклиране. Кой от тези методи е най-екологичен? Предоставете доказателства.

Изберете един верен отговор

Единни природни комплекси, образувани от организми и местообитания

1) екосистеми

2) биосфера

3) популации

4) биомаса

Дял от екологията, който изучава индивидуалните връзки на отделните организми (видове, индивиди) с околната среда

1) аутекология

2) биохимия

3) геоекология

4) синекология

5) демекология

3. Система от по-висок порядък, обхващаща всички явления от живота на нашата планета

1) биосфера

2) атмосфера

3) стратосфера

4) апобиосфера

5) аеробиосфера

Най-трудното местообитание

1) земя-въздух

3) атмосферни

4) социална среда

5) екологична среда

5. Всички възможни форми на въздействие на живите организми един върху друг и върху околната среда са:

1) биотични фактори

2) биологични фактори

3) симбиотични фактори

4) едафични фактори

5) екстремни фактори

Неустойчива екосистема с изкуствено създадени и изчерпани видове, произвеждащи селскостопански продукти

1) агороценоза

2) биогеоценоза

3) агробиогеоценоза

4) биоценоза

5) агролесовъден комплекс

7. Стабилността на биогеоценозата се определя главно от:

1) потребители

2) продуценти - фотосинтетици

3) голямо видово разнообразие

4) декомпозитори

5) хемосинтетични производители

Екосистемни производители - наричат се организми, които синтезират органични вещества от неорганични вещества

1) хетеротрофи

2) автотрофи

3) симбионти

4) анаеробни бактерии

5) потребители

Възникнаха глобални екологични катастрофи в биосферата

1) преди появата на човека

2) този период не е точно определен

3) след появата на човека

4) през периода на възникване на биосферата

5) след ледниковия период

Характеризира се приемствеността

1) промяна на биотопа на екосистемата

4) сезонна смяна на общностите

5) промяна на фитоценозата

Когато са изложени на фактор на околната среда с ниска интензивност, повечето от индивидите в популацията

1) адаптира се

2) е в процес на обезщетение

3) е в стадий на декомпенсация

4) умира

5) активно се размножава

Ендемичните заболявания включват

1) флуороза

3) аскаридоза

4) фасциолиаза

5) туберкулоза

Фактор на околната среда, който надхвърля границите на издръжливост, се нарича

1) стимулиращ

2) абиотичен

3) ограничаване

4) антропогенни

5) биотичен

1 | |

Въпреки голямото разнообразие от фактори на околната среда, могат да се идентифицират редица общи модели в естеството на тяхното въздействие върху организмите и в реакциите на живите същества.

Закон за толерантността (закон за оптимума или закон на У. Шелфорд) –Всеки фактор има определени граници на положително въздействие върху организмите. Както недостатъчното, така и прекомерното действие на фактора се отразява негативно на жизнената активност на индивидите (твърде много „добро“ също е „недобро“).

Факторите на околната среда имат количествен израз. Във връзка с всеки фактор може да се разграничи оптимална зона (зона на нормална жизнена активност), зона на песимум (зона на потисничество) и граници на издръжливост тяло. Оптимално е количеството фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организмите е максимална. В зоната на песимума жизнената дейност на организмите е потисната. Отвъд границите на издръжливост съществуването на един организъм е невъзможно. Има долна и горна граница на издръжливост.

Способността на живите организми да понасят в една или друга степен количествени колебания в действието на фактор на околната среда се нарича екологична валентност (толерантност, устойчивост, пластичност).

Стойностите на фактора на околната среда между горната и долната граница на издръжливост се наричат зона на толерантност. Наричат се видове с широка зона на толерантност еврибионт, с тясна стенобионт . Наричат се организми, които могат да понасят значителни температурни колебания евритермнаи адаптиран към тесен температурен диапазон – стенотермичен. По същия начин, по отношение на натиска, те се различават еври- и стенобатни организми, във връзка със степента на соленост на околната среда – еври- И стенохалин, във връзка с храненето еври- И стенотрофи(по отношение на животните се използват термините еври- И стенофаги) и т.н.

Екологичните валентности на индивидите не съвпадат. Следователно екологичната валентност на даден вид е по-широка от екологичната валентност на всеки отделен индивид.

Екологичната валентност на даден вид към различните фактори на околната среда може да се различава значително. Наборът от екологични валентности по отношение на различни фактори на околната среда е екологичен спектър на вида.

Нарича се екологичен фактор, чиято количествена стойност надхвърля издръжливостта на вида ограничаващ (ограничаващ) фактор.

2. Неяснота на ефекта на фактора върху различни функции -Всеки фактор влияе различно върху различните функции на тялото. Оптимумът за някои процеси може да бъде песимум за други. По този начин за много риби температурата на водата, която е оптимална за узряването на репродуктивните продукти, е неблагоприятна за хвърляне на хайвера.

3. Разнообразие от индивидуални реакции към факторите на околната среда –степента на издръжливост, критичните точки, оптималните и песималните зони на отделните индивиди от един и същи вид не съвпадат. Тази променливост се определя както от наследствените качества на индивидите, така и от пола, възрастта и физиологичните различия. Например пеперудата мелничен молец, един от вредителите по брашното и зърнените продукти, има критична минимална температура за гъсениците от -7 °C, за възрастните форми -22 °C и за яйцата -27 °C. Слана от -10 °C убива гъсениците, но не е опасна за възрастните и яйцата на този вредител. Следователно, екологичната валентност на даден вид винаги е по-широка от екологичната валентност на всеки отделен индивид.

4. Относителна независимост на адаптацията на организмите към различни фактори– степента на толерантност към който и да е фактор не означава съответната екологична валентност на вида по отношение на други фактори. Например, видовете, които понасят големи промени в температурата, не е задължително да могат да понасят големи промени във влажността или солеността. Евритермните видове могат да бъдат стенохалинни, стенобатни или обратното.

5. Несъответствие между екологичните спектри на отделните видове– всеки вид е специфичен в своите екологични възможности. Дори сред видовете, които са сходни в методите си на адаптация към околната среда, има различия в отношението им към определени индивидуални фактори.

6. Взаимодействие на факторите– оптималната зона и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да се изместят в зависимост от силата и в каква комбинация действат едновременно други фактори. Например топлината се понася по-лесно в сух, отколкото във влажен въздух. Рискът от замръзване е много по-голям при студено време със силен вятър, отколкото при тихо време.

7. Законът за минимума (законът на J. Liebig или правилото за ограничаващите фактори) -Възможностите за съществуване на организмите са предимно ограничени от онези фактори на околната среда, които са най-отдалечени от оптималните. Ако поне един от факторите на околната среда се приближи или надхвърли критичните стойности, тогава, въпреки оптималната комбинация от други условия, индивидите са застрашени от смърт. По този начин движението на вида на север може да бъде ограничено (ограничено) от липса на топлина, а в сухи райони - от липса на влага или твърде високи температури. Идентифицирането на ограничаващите фактори е много важно в селскостопанската практика.

8. Хипотеза за незаменимостта на фундаменталните фактори (V. R. Williamson)– пълна липса в околната среда; пълната липса в околната среда на основни фактори на околната среда (физиологично необходими; например светлина, вода, въглероден диоксид, хранителни вещества) не могат да бъдат компенсирани (заменени) от други фактори. Така, според Книгата на рекордите на Гинес, човек може да живее до 10 минути без въздух, 10-15 дни без вода и до 100 дни без храна.

В природата факторите на околната среда действат заедно, тоест по комплексен начин. Комплексът от фактори, под въздействието на които протичат всички основни жизнени процеси на организмите, включително нормалното развитие и размножаване, се нарича условия на живот. Наричат се условия, при които не се осъществява размножаване условия на съществуване.

Факторите на околната среда имат количествен израз (Фигура 6). Във връзка с всеки фактор може да се разграничи оптимална зона (зона на нормална жизнена активност), зона на песимум(зона на потисничество) и граници на издръжливосттяло. Оптимално е количеството фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организмите е максимална. В зоната на песимума жизнената дейност на организмите е потисната. Отвъд границите на издръжливост съществуването на един организъм е невъзможно. Има долна и горна граница на издръжливост.

Фигура 6: Зависимост на действието на фактор от околната среда от неговото действие

Способността на живите организми да понасят количествени колебания в действието на фактор на околната среда Vв една или друга степен се нарича екологична валентност (толерантност, устойчивост, пластичност). Наричат се видове с широка зона на толерантност еврибионт, с тесен - стенобионт (Фигура 7 и Фигура 8).

Фигура 7: Екологична валентност (пластичност) на видовете:

1- еврибионт; 2 - стенобионт

Фигура 8: Екологична валентност (пластичност) на видовете

(по Ю. Одум)

Организмите, които понасят значителни температурни колебания, се наричат евритермни, докато тези, адаптирани към тесен температурен диапазон, се наричат стенотермични. По същия начин, по отношение на налягането, се разграничават еври- и стенобатни организми, по отношение на степента на соленост на околната среда - еври - и стенохалин и др.

Нарича се екологичен фактор, чиято количествена стойност надхвърля издръжливостта на вида ограничаване (ограничаващ) фактор. Този фактор ще ограничи разпространението на вида, дори ако всички други фактори са благоприятни. Ограничаващите фактори определят географския ареал на вида. Човешкото познаване на ограничаващите фактори за определен тип организми позволява чрез промяна на условията на околната среда да потиска или стимулира развитието му.

Можем да подчертаем основните модели на действие на факторите на околната среда:

закон за относителността на факторите на околната среда - посоката и интензивността на действие на даден фактор от околната среда зависи от количествата, в които се приема и в комбинация с какви други фактори действа. Няма абсолютно полезни или вредни фактори на околната среда: всичко е въпрос на количество. Например,ако температурата на околната среда е твърде ниска или твърде висока, т.е. надхвърля издръжливостта на живите организми, това е лошо за тях. Само оптималните стойности са благоприятни. В същото време факторите на околната среда не могат да се разглеждат изолирано един от друг. Например,ако тялото изпитва недостиг на вода, то по-трудно толерира високи температури;

закон за относителната заменимост и абсолютната заменимост на факторите на околната среда - пълното отсъствие на някое от задължителните условия на живот не може да бъде заменено с други фактори на околната среда, но дефицитът или излишъкът на някои фактори на околната среда може да бъде компенсиран от действието на други фактори на околната среда. Например, пълната (абсолютна) липса на вода не може да бъде компенсирана от други фактори на околната среда. Въпреки това, ако другите фактори на околната среда са в своя оптимум, тогава е по-лесно да се толерира липсата на вода, отколкото когато други фактори са в дефицит или излишък.

2. Общи модели на въздействие върху околната среда

фактори върху тялото. Оптимално правило.

В цялото разнообразие от въздействащи фактори на околната среда и адаптивни реакции към тяхното влияние от страна на организмите могат да бъдат идентифицирани редица общи закономерности.

Ефектът на фактора на околната среда върху тялото зависи не само от природата, но и от интензивността на неговото въздействие, т.е. върху количеството фактор на околната среда, възприемано от тялото.

В процеса на еволюция всички организми са развили адаптации да възприемат природните фактори на околната среда в определени количества, необходими за нормалното им функциониране, докато намаляването или увеличаването на това количество намалява тяхната жизнена активност, а когато се достигне максимум или минимум, възможността за съществуването на организми е напълно изключено.

Фигура 1 показва диаграма на ефекта на фактор от околната среда върху тялото.

Начертана е абсцисната ос количество фактор на околната среда (например температура, осветеност, влажност, соленост и т.н.), а по ординатната ос - интензивността на реакцията на тялото към фактор на околната среда, т.е. интензивността на жизнената активност на тялото (например интензивността на определен физиологичен процес - фотосинтеза, дишане, растеж и др.; морфологични характеристики - размерът на организма или неговите органи; или броят на индивидите на единица площ и др.).

Както се вижда от фиг. 1, крива 1, с увеличаване на количеството фактор на околната среда, интензивността на жизнената дейност на организма се увеличава до определено ниво и след това отново намалява.

Количеството фактор на околната среда се определя основно от три стойности, представени на диаграмата три кардинални точки:

(1) - минимална точка; (2) - оптимална точка; (3) - максимална точка.

Минимална точка (1) - съответства на количество фактор на средата, което все още не е достатъчно за съществуването на организма в дадените условия.

Оптимална точка (2) - съответства на количеството фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организма достига максималните възможни стойности.

Максимална точка (3) - съответства на максималното количество фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организма е нула.

Схема на действие на фактор на околната среда върху жизнената активност на организмите:

1, 2. 3 - точки съответно на минимум, оптимум и максимум;

I, II, III-зони съответно на песимум, норма и оптимум.

II, III – зона на нормална жизнена активност

Фиг. 1. Схема на действие на фактор на околната среда върху тялото.

Оптимална зона се нарича зона, непосредствено съседна на оптималната точка (2).

В оптималната зона количеството фактор на околната среда напълно съответства на нуждите на тялото и осигурява най-благоприятните условия за неговия живот, т.е. е оптимален.

В оптималната зона тялото е максимално адаптирано към действието на фактора на околната среда, следователно в тази зона адаптивните механизми са изключени и енергията се изразходва само за основните жизнени процеси.

Нормални зони наричат се зоните непосредствено съседни на оптималната зона. Има две такива зони, съответстващи на отклонението на стойностите на фактора на околната среда от оптималните към дефицит или излишък.

Нормалната зона съответства на количеството фактор на околната среда, в който всички жизнени процеси протичат нормално, но са необходими допълнителни енергийни разходи за поддържането им на това ниво.

Това се обяснява с факта, че когато стойностите на фактора надхвърлят оптимума, се активират адаптивни механизми, чието функциониране е свързано с определени енергийни разходи и колкото повече стойността на фактора се отклонява от оптимума, толкова повече енергия се изразходва върху адаптацията (крива 2).

Оптималната зона и нормалната зона често се наричат зона на нормалното функциониране на тялото.

Наричат се зоните, непосредствено съседни на зоната на нормална жизнена активност зони на песимизъм или зони на потисничество.

Песималните зони съответстват на количеството фактор на околната среда, което намалява ефективността на адаптивните механизми и в резултат на това нарушава жизнените функции на тялото.

В екологията често се наричат условия на околната среда, при които всеки фактор (или набор от фактори) излиза извън зоната на нормална жизнена активност и има депресиращ ефект. екстремни.

Долна и горна граница на издръжливост Минималните и максималните стойности на фактор на околната среда се наричат, при които животът на организмите все още е възможен.

Зона на издръжливост е диапазонът от стойности на фактор на околната среда, извън който животът на организмите става невъзможен.

Отвъд издръжливостта са смъртоносни зони, които съответстват на такова количество фактор на околната среда, че действието на всички адаптивни механизми е неефективно и животът става невъзможен.

Например оптималната температура за човека е 36,6 0 C; граници на зоната на нормална жизнена активност - 36,4-37,0 0 C; зоните на песимум се определят от стойности от 36,4 - 34,5 0 C и 37,0 - 42,0 0 C; извън определените стойности в леталните зони (34,5 0 C и 42,0 0 C), настъпва човешка смърт.

Графика на зависимостта на жизнената активност на индивидите от даден вид от интензивността на фактор на околната среда може да се получи експериментално или в резултат на наблюдения в природата.

1) За илюстрация можем да цитираме данни от експерименти с животни, поставени в термоградиент. Устройството представлява тръба, чийто един край е поставен в лед, а другият е потопен във водна баня, което води до температурен градиент вътре в тръбата.

В тръбата се поставят насекоми или други малки животни, след което се изследва моделът на тяхното разпространение в тръбата. Оказва се, че повечето насекоми се концентрират върху една област.

Когато се изобрази графично, този модел ще има формата на парабола, където областта на най-високата концентрация на насекоми съответства на оптималната зона.

2) Поставете животни в условия на различни температури и изчислете процента на тяхното оцеляване за определен период от време. Въз основа на резултатите от експеримента кривата се зачертава и върху нея се идентифицира централна зона, която съответства на зоната на температурния оптимум.

3) За всеки от нас един доста обикновен факт от живота, а именно стайните растения и грижите за тях, може да послужи като добър пример. Всеки знае, че те се развиват най-добре, ако количеството на поливането им е от определено естество: както прекъсването на поливането, така и прекомерното количество вода води до инхибиране на стайните растения, а понякога и до смърт.

Подобни данни са получени за осветеност и температура за стайни растения и за животни, растения и микроорганизми в „дивата природа“.

Трябва да се отбележи, че концепцията за оптимум не е приложима за някои фактори, например йонизиращо лъчение, тъй като при всяка стойност над естествения фон радиацията е неблагоприятна за тялото.

Общи модели на въздействието на факторите на околната среда върху тялото.

1) при определени стойности на фактора на околната среда се създават условия, които са най-благоприятни за живота на организмите; тези условия се наричат оптимален, и съответната област на скалата на факторните стойности е оптимална зона;

2) колкото повече стойностите на фактора се отклоняват от оптималните, толкова повече се инхибира жизнената дейност на организмите; В това отношение се откроява тяхната зона нормална жизнена дейност;

3) диапазонът от стойности на фактора на околната среда, извън който жизнената активност на организмите става невъзможна, се нарича зона на издръжливост; диференцират долна и горна граница на издръжливост.

Моделите на влияние на факторите на околната среда върху живите организми и естеството на реакциите на последните, обсъдени по-горе, са известни като „оптимално правило“.

Екологичната валентност (или толерантност към околната среда) е способността на организмите да се адаптират към определен диапазон от колебания във факторите на околната среда.

Колкото по-широк е диапазонът от колебания на фактора на околната среда, в който може да съществува даден организъм, толкова по-голяма е неговата екологична валентност (или екологична толерантност), толкова по-широка е зоната на неговата издръжливост.

За изразяване на относителната степен на екологична валентност (толерантност) се използват термини с представки "evry" и "steno".

Организмите, които толерират големи отклонения на фактора от оптималните стойности, се обозначават с термин, съдържащ името на фактора с префикса всеки- (от гръцки „широк“).

Организмите, които могат да съществуват при малки отклонения на фактора от оптималната стойност, се обозначават с термин, съдържащ името на фактора с префикса стено- (от гръцки „тесен“).

Това може да се покаже схематично по следния начин (фиг. 2):

Фиг.2. Формите на организмите във връзка с обхвата на вибрациите

фактор на околната среда.

Например, евритермни и стенотермни формите са организми, които са съответно устойчиви и нестабилни на температурни колебания.

Примери евритермна животни и растения:

- Арктическите лисици в тундрата могат да понасят колебания на температурата на въздуха в диапазона от около 85 0 C (от +30 0 От до -55 0 СЪС);

- шаранът в сладките води понася температурни колебания от 0 0 до 35 0 СЪС;

- растенията от умерените климатични зони понасят диапазон от температурни промени в активно състояние от порядъка на 60 0 C, а в състояние на ступор дори до 90 0 В. И така, лиственицата в Якутия може да издържи на студове до -70 0 СЪС.

Примери стенотермичен животни и растения:

- топловодните ракообразни могат да издържат на промени в температурата на водата в диапазона не повече от 6 0 C (от +23 0 От до 29 0 СЪС);

- някои видове антарктически риби са адаптирани към ниски температури (от -2 0 От до +2 0 СЪС); с повишаване на температурата те спират да се движат, изпадайки в термичен ступор;

- тропическите горски растения могат да издържат на тесни температурни граници, за тях температурата е около +5 0 C - +8 0 C вече може да бъде пагубно.

Еври- и стенохигрид Формите на организмите се различават по реакцията си на колебания във влажността.

Еври- и стенохалин Формите на организмите се различават по реакцията си на колебанията в солеността на водата.

Еври- и стеноксибионт Формите на организмите се различават по реакцията си към съдържанието на кислород във водата.

Ако имаме предвид устойчивостта на организмите към промени в комплекс от фактори, тогава говорим за еврибионт и стенобионт форми на организми .

- човек по отношение на абиотичните фактори на околната среда –еврибионт (технология), обаче, като биологичен вид по отношение на температурата, той е стенотермен организъм.

Еврибионтизмът и стенобионтизмът характеризират различни видове адаптация на организмите към оцеляване.

Видове, които са съществували дълго време при значителни колебания във факторите на околната среда, придобиват повишена екологична валентност и стават еврибионт , т.е. видове с широк диапазон на толерантност, докато видовете, развиващи се в относително стабилни условия, губят екологична валентност и развиват черти стенобионтизъм. В общи линии, еврибионтизъм насърчава широкото разпространение на организмите в природата и стенобионтизъм ограничава техния район на разпространение.

Организмите могат да се различават и по позицията на оптимума в скалата на количествените промени на фактора (фиг. 3).

Фиг.3. Форми на организми, които се различават по позицията на оптимума.

Организмите, приспособени към високи дози от даден фактор на околната среда, се обозначават с окончанието на термина -Фил (от гръцки „любов“), например:

- термофили - топлолюбиви организми;

- оксифили - изискващи високо съдържание на кислород;

- хигрофили - жители на места с висока влажност.

Организмите, живеещи в противоположни условия, се обозначават с окончание на термина -фоб (от гръцки „страх“), например:

- халофоби - обитатели на сладки водни тела, които не понасят солена вода;

- хионофоби - организми, които избягват дълбок сняг.

Информацията за оптималните стойности на отделните фактори на околната среда и диапазона на техните допустими колебания доста пълно характеризира отношението на организма към всеки изследван фактор.

Трябва обаче да се има предвид, че разглежданите категории дават само обща представа за реакцията на тялото към влиянието на отделни фактори. Това е важно за общата екологична характеристика на вида и е полезно при решаването на редица приложни проблеми на екологията (например проблема за аклиматизацията на вида в нови условия), но не определя пълната степен на взаимодействие на видовете с екологични условия в сложна природна среда.