ОСНОВНІ ЗАКОНИ І ПРИНЦИПИ ЕКОЛОГІЇ

У будь-якій науці ведеться пошук закономірностей розвитку і функціонування досліджуваної нею області пізнання. В екології досліджуються закони, що стосуються умов існування живих організмів і взаємозв'язку між організмами і навколишнім їх природним середовищем. Закони відображають необхідне, істотне, стійке, повторюване відношення між явищами в природі і суспільстві. Пізнання екологічних законів виступає основою гармонійного існування людей і природи.

Екологічні закони відображають різні аспекти природних процесів, що відбуваються в екосистемах. Для цілей вивчення вони можуть бути об'єднані в групи (рис. 1.4).

Класифікація екологічних законів

Рис . 1.4. Класифікація екологічних законів

1. Перша група відображає характер впливу екологічних факторів на організми та екосистеми.

Закон мінімуму. Історично першим в екології був встановлений закон мінімуму, відкритий Ю. Лібіх в 1840 р Цей закон визначив залежність живих організмів від чинників, що обмежують їх розвиток (лімітують). Суть закону полягає в тому, що існування і витривалість організму визначаються найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб.

Відповідно до закону мінімуму життєві можливості організмів лімітують ті екологічні фактори, кількість і якість яких близькі до мінімуму, необхідного організму чи екосистемі.

На прикладі вирощування зернових культур Лібіх вивчав вплив середовища проживання па врожайність зерна. При цьому він встановив, що лімітуючим фактором часто є не ті поживні речовини, які присутні в достатній кількості, а ті, потреба в яких мала, але яких виявляється в грунті найменше. Ю. Лібіх вивів закон в наступному формулюванні: «Матеріалом, що знаходяться в мінімумі, управляється врожай і визначаються величина і стійкість останнього в часі» [1] . У більш пізній час до фактору впливу поживних речовин були додані інші фактори, зокрема температура.

Дія сформульованого таким чином закону коригується двома принципами. Перший встановлює, що закон Лібіха застосуємо тільки в умовах стаціонарного, тобто Незмінні, стану. Другий принцип вказує на необхідність врахування взаємодії факторів, оскільки організм іноді може замінити дефіцитну речовину іншим, наявним в надлишку. З огляду на ці принципи, можна успішно застосовувати закон Лібіха в екологічних дослідженнях.

Закон дії факторів Тінеманна. Закон мінімуму Лібіха знайшов свій розвиток в законі дії факторів датського еколога Тінеманна. Він формулюється так: склад і структура екологічної системи визначаються тим фактором середовища, який наближається до мінімуму. В даному законі мова йде про дію екологічних факторів не на окремий організм, а на всю екосистему. Не тільки організми, але вся екосистема виявляється схильна до дії лімітує фактора.

Закон толерантності. Негативний вплив на існування і розвиток організму може надавати не тільки мінімум (лімітуючий фактор), але і максимум, тобто надлишкова величина якого-небудь фактора (наприклад, світла, тепла, вологи). Організми здатні зберігати життєдіяльність в певному діапазоні між мінімальним і максимальним рівнями стійкості до будь-якого фактору. Цей діапазон становить межа толерантності. Толерантність - це здатність рослин зберігати життєдіяльність в умовах надлишку елемента в навколишньому середовищі (грунті). Вона також трактується як стійкість живих організмів до дії несприятливих факторів зовнішнього середовища.

У 1913 р В. Шелфорд був виведений закон толерантності, згідно з яким існування виду визначається лімітують факторами, що знаходяться не тільки в мінімумі, а й в максимумі. Таким чином, даний закон розширює закон мінімуму Лібіха.

Практична спрямованість закону полягає, зокрема, в тому, що певні рослини є стійкими (толерантними) до підвищеного вмісту певних елементів в грунті, тобто вони можуть виростати в цьому грунті і накопичувати в собі гранично високі кількості даних речовин. Такі рослини, що входять до групи сільськогосподарських культур (капустяні, бобові та ін.), Становлять велику небезпеку, оскільки відкривають доступ забруднюючих речовин в харчові ланцюги. З цієї ж причини не можна вирощувати і використовувати в їжу рослини поблизу шосейних, автомобільних доріг і аеропортів в зв'язку з підвищеною концентрацією шкідливих речовин в грунті і атмосфері.

Як встановлено сучасною наукою, рослини пристосовуються і до радіаційного впливу. Дослідження дерев в околицях Чорнобильської АЕС показало, що вони в змозі захистити свій геном від руйнівних змін, які могла викликати висока радіоактивність. У заражений ґрунт поблизу Чорнобиля були посаджені здорове насіння сосни, які сьогодні перетворилися в дерева, але мають генетичні зміни. Подібні зміни виявлені і у 40-річних сосен, які пережили чорнобильську катастрофу. Отже, висока толерантність допомагає рослинам вижити в несприятливих умовах.

  • [1] Див .: Лібіх 10. Хімія в додатку до землеробства і фізіологіі.М.-Л .: ОГИЗ-Сельхозгиз, 1936.
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >