CURS 4

FACTORII ECOLOGICI Şl INFLUENTA LOR ASUPRA

VIEŢUITOARELOR

Factorul ecologic reprezintă orice mediu susceptibil de a acţiona asupra fiinţelor

vii, cel puţin în perioada unei faze a ciclului lor de dezvoltare.

Factorii ecologici acţionează în diferite moduri:

elimină anumite specii din teritoriile ale căror caracteristici climatice şi fizico-

chimice nu le convin, şi în consecinţă intervin în repartiţia lor geografică;

modifică gradele de fecunditate şi de mortalitate ale diferitelor specii, acţionând

asupra ciclurilor lor de dezvoltare, provocând migraţia, deci acţionează asupra

densităţii populaţiilor;

favorizează apariţia modificărilor adaptative: a modificării cantitative de

metabolism şi modificări calitative la vreme de iarnă, vară, etc.

Studiul efectelor principalilor factori ecologici se poate face asupra unui individ luat

izolat (ramură numită apropiere eco-psihologică), pe o populaţie a unei specii determinate

(ecologia populaţiei sau demo-ecologie) sau asupra comunităţii întregi (ecologie de sistem sau

sinecologie).

Experienţa arată că toţi factorii ecologici, fără nici o excepţie, sunt succeptibili, la un

moment dat, în anumite condiţii locale să se comporte ca factori limitanţi. Într-un biotop

dat, fiecare organism pretinde anumite condiţii particulare de :

• temperatură;

www.referat.ro

• lumină;

• săruri minerale nutritive;

• hrană, etc.

Factorul ecologic care se va afla la nivelul cel mai apropiat de minimum critic se

va comporta ca factor limitant.

Legea minimului, legea toleranţei şi valenţei ecologice

Legea minimului a fost formulată în 1840 de Liebeg referitor la influenţa

elementelor minerale indispensabile asupra dezvoltării plantelor cultivate. Conform acestei

legi creşterea unei plante nu este posibilă decât în măsura în care toate elementele

necesare pentru dezvoltare sunt în cantităţi suficiente în sol. Randamentul unei culturi

depinde unilateral de elementele nutritive prezente în mediu.

Legea minimului poate fi extinsă la ansamblul de factori ecologici sub forma legii

factorilor limitanţi care se enunţă astfel: manifestarea oricărui proces ecologic este

condiţionată în rapiditate şi amploare prin acel factor care este cel mai slab reprezentat

în mediu.

Exemplu: Dacă un element cum ar fi borul (B) care este indispensabil şi există în

cantitate mică în sol, este epuizat de plantele cultivate, creşterea plantelor se opreşte chiar

dacă ii se furnizează alte elemente indispensabile.

Legea minimului este un caz particular al legi toleranţei. Astfel legea toleranţei se enunţă;

pentru fiecare factor de mediu există un domeniu de valori, numit interval de toleranţă, în

care orice proces ecologic va putea sa se efectueze normal. Astfel, numai în interiorul

acestui interval viaţa va fi posibilă.

Acest interval de toleranţă are două limite în afara cărora intervin moartea organismelor

respective şi, de asemeni, există o valoare optima pentru care metabolismul se efectuază cu

viteză maximă.

Pentru a explica această lege, în figura 4.1 este reprezentată variaţia vitezei de creştere a unui

organism în funcţie de un anumit factor, de exemplu temperatura.

Intinderea intervalului de toleranţă pentru fiecare factor ecologic variază de la o specie la

alta.

Noţiunea de valenţă ecologică a unei specii vii reprezintă posibilitatea unei specii de a

popula medii diferite, caracterizate prin variaţii mai mari sau mai mici de factori ecologici.

Gradul de creştere al speciei

Fig.4.1. Variaţia gradului de creştere a unei specii în funcţie de temperatură

Dacă într-un mediu unul din factorii ecologici prezintă variaţii importante, fauna

şi flora vor fi sărace în specii dotate cu valenţă ecologică mică, iar dacă o specie are

limitele de toleranţă apropiate, pentru un factor de mediu care variază mult într-un biotop

studiat, acest factor este un factor limitant.

O specie de mică valenţă ecologică care nu va putea suporta decât variaţii limitate

ale factorilor ecologici, se numeşte stenospecie. In schimb o specie cu valenţă ecologică

mare, capabilă să populeze medii foarte diferite se numeşte eurispecie.

Fig.4.2. Legea toleranţei aplicată eurispeciilor şi stenospeciilor

Factorul temperatură este un exemplu foarte bun pentru a demonstra intervalul de

toleranţă pentru diverse specii animale şi vegetale.

In regnul animal, se cunosc numeroase specii de nevertebrate terestre care pot trăii în

largi intrevale de temperatură, fiind deci specii euriterme. Astfel, o insectă (Borcus hiemalis),

trăieşte de la -12° C la +32° C.

In regnul vegetal, arborii din pădurile boreale de conifere sunt de asemeni specii

euriterme. Astfel, pinul (Pinus sylvestris) care creşte în nordul taigalei este capabil să

suporte variaţii de temperatură, în cursul unui an, între - 45° C şi+30° C.

Există, de asemeni şi stenospecii vegetale şi animale adaptate la frig (oligotreme) sau

la căldură (politerme).

Recordul de stenotermie este deţinut de o specie de peşti (Trematomus) care

trăieşte în Oceanul îngheţat antarctic. Aceasta specie trăieşte în apele marine situate la

limita de îngheţ, la temperaturi care oscilează între -2,5° C şi +2° C.

Pentru specia Trematomus, intervalul de toleranţă nu este mai mare de 8,5° C,

optimul de temperatură fiind 0,1° C şi temperatura letală superioară celei de 6° C. Dintre

stenospeciile de mediu cald, un exemplu concludent sunt madriporele (organisme care

construiesc recifurile de corali) care au nevoie pentru a se dezvolta de apă cu temperaturi mai

mari de 20° C, maxima lor dezvoltare observându-se în ape cu 27°C şi a căror fluctuaţii

termice anuale sunt de 3-4 ° C. Aceste organisme au temperatura letală superioară care

depăşeşte cu 4 -5 °C temperatura lor optimă de dezvoltare, iar la temperaturi mai mici de

18°C, dezvoltarea lor este inhibată.

Recordul de termofilie şi de stenotermie este deţinut de speciile vii capabile să se dezvolte în

sursele de apă termală.

Adaptarea organismelor la factorii de mediu

Comunităţile de organisme vii nu reacţionează pasiv la factorii de mediu, având

diferite grade de plasticitate ecologică care le permite să se adapteze la fluctuaţii temporale

sau spaţiale ale factorilor limitanţi din mediul în care ele se dezvoltă.

Variabilitatea mediului înconjurător implică aptitudinea fiecărui organism de a se

adapta la un gradient de temperatură, luminozitate sau la orice alt factor ecologic.

Aclimatizarea, sau adaptarea fiziologică reprezintă prima expresie a plasticităţii ecologice a

speciilor. Acesta rezultă din existenţa mecanismelor de reglare care provoacă modificări

metabolice care permit organismelor vii sa-şi menţină constante şi la valori optime condiţiile

lor interne faţă de fluctuaţiile mediului înconjurător.

In funcţie de reacţia la variaţiile temperaturii ambiante, organismele animale se

împart în două categorii:

poikiloterme - animale cu sânge rece, la care temperatura corporală este apropiată

sau identică cu cea a mediului exterior şi variază la fel cu aceasta;

homeoterme - animale cu sânge cald, a căror temperatură internă rămâne constantă,

independent de temperatura exterioară.

La poikilotermele acvatice, toate modificările temperaturii apei induc un fenomen de

aclimatizare, care se realizează prin deplasarea intervalului de toleranţă în sus sau în jos, în

funcţie de plasarea individului într-o apă mai caldă sau mai rece, decât cea în care s-a

dezvoltat în mod obişnuit.

Fig.4.3. Variaţia temperaturii corporale în funcţie de temperatura ambiantă

Acomodarea - reprezintă o etapă ulterioară aclimatizării şi indică un grad mai mare

de adaptare a organismelor vii la o variaţie a factorilor de mediu. Acomodarea corespunde

la o modificare fenotipică rezultată din acţiunea factorilor ecologici asupra creşterii

organismelor.

Speciile vegetale furnizează numeroase exemple de acomodare, referitor relativ la

aspectul coroanei. Astfel, un arbore care se dezvoltă izolat, îşi formează o coroană cu un

diametru important faţă de înălţime. Acelaşi arbore, care se dezvoltă într-o pădure, în urma

competiţiei pentru lumină cu arborii vecini, îşi dezvoltă coroana mai mult spre înălţime.

Speciile amfibii prezintă diferenţe fenoptice considerabile între plantele care se acomodează

pe soluri inundate şi cele care cresc sub apă. In cazul sagitariilor (Sagittaria sagittaefolia),

indivizii care se dezvoltă în mediu terestru prezintă frunze de forme lanceolate, aplatizate,

rigide şi rădăcini puternice. Aceleaşi plante care se dezvoltă în mediu acvatic, imersate în apă,

au frunze alungite, flexibile (adaptate la curenţii de apă), prevăzute cu cuticule capabile să

absoarbă direct sărurile minerale nutritive dizolvate în apă şi cu rădăcini reduse. Plantele

semiimersate, prezintă simultan trei tipuri frunze. în afară de frunzele specifice speciilor

terestre şi a celor total imersate, se dezvoltă un tip intermediar, aplatizat, care pluteşte la

suprafaţa apei.

Ecotipurile - reprezintă forme de adaptare perfectă a populaţiilor unei specii date la

condiţiile ecologice locale. Spre deosebire de speciile acomodate, ecotipurile constituie o

expresie ereditară, genotipică a plasticităţii ecologice a speciilor vii.

Selecţia naturală şi factorii ecologici, prin acţiunea lor combinată stau la baza apariţiei în

prima etapă a ecotipurilor conducând în final la diferenţierea speciilor.

Clasificarea factorilor ecologici

Studiul mecanismului de acţiune a factorilor ecologici constituie o etapă

indispensabilă pentru înţelegerea comportamentului şi reacţiilor proprii organismelor,

populaţiilor şi comunităţilor în biotopul în care sunt incluse.

In principiu, orice fenomen ecologic poate fii explicat prin cinci variabile: materie,

energie, spaţiu, timp şi diversitate specifică. Aceste variabile sunt şi criterii de clasificare a

factorilor ecologici.

Există numeroase metode de clasificare a factorilor ecologici (tab.4.1):

A. După cum sunt constituiţi sau nu din materie vie

• Factorii abiotici care sunt de natură fizică sau chimică, cum ar fi de exemplu: factorii

climatici, compoziţia chimică a solului, ş.a.

• factorii biotici sunt: parazitismul, alimentaţia, competiţia, prădarea, ş.a.

B. După densitatea de populaţie:

• Factorii ecologici independenţi de densitatea populaţiei care îşi exercită efectul asupra

indivizilor izolaţi, independent de densitatea populaţiei căreia îi aparţin. Cvasitotalitatea

factorilor fizico-chimici pot fi incluşi în această categorie.

• Factorii ecologici dependenţi de densitatea populaţiei, care provoacă o acţiune asupra

tuturor indivizilor. Aceşti factori sunt în general factori biotici cum ar fi: alimentaţia,

parazitismul, competiţia, ş.a.

Tabel 1 Clasificarea factorilor ecologici

Factori climatici Temperature Lumina Umiditate Ploaie Alti factori : vantul

Periodici primari

Periodici secundari

Factoriabiotici

Factori independenti de ensitate

Factori fizico-cimici neclimatici Mediul acvatic

- presiunea- concentratia in saruri

minerale- concentratia in oxygen

dizolvat Mediu edafic (solul)

- granulometrie- compozitie chimica

Periodici secundari

Sau aperiodici

Factori biotici

Factori trofici Concentratia in saruri minerale

nutritive Hrana disponibila

Factori de pendeti de densitate

Periodic secundari

Factori biotici- interactiuni

intraspecifice- interactiuni

interspecifice- competitia- padurea - parazitismul s.a

Peroidici secundari sau

aperiodici

C. Clasificarea "spaţială" a factorilor ecologici, ţinându-se seama de natura mediului în care

se exercită acţiunea:

Factori climatici: temperatura aerului, lumina, precipitaţiile, vântul, ş.a. care sunt

proprii atmosferei;

Factori edafici, legaţi de caracteristicile fizico-chimice ale solului;

Factori topografici, legaţi de cei edafici, dar a căror natură depinde de relieful

terenului;

Factori hidrologici, legaţi de caracteristicile apei.

D. După variabila timp. Elaborată de Mondchasky, această clasificare este fondată pe

influenţa fluctuaţiilor anuale, sezoniere şi zilnice proprii deplasării Pământului pe orbita sa,

asupra factorilor ecologiei care vor prezenta astfel o periodicitate mai mult sau mai puţin

marcantă. In acest sens distingem:

• Factori periodici primari, ca de exemplu: temperatura, lumina, ş.a.

• Factori periodici secundari, a căror variaţie ciclică depinde de cei primari cum ar fi de

exemplu: umiditatea atmosferică, alimentaţia vegetală, ş.a.

Factori aperiodici, cu fluctuaţii brutale ale caracterelor cum ar fi:, seceta, erupţiile vulcanice,

incendiile, furtunile, ş.a. Aceşti factori nu există, în mod normal, în habitatul unui organism,

de aceea fiinţele vii nu au timpul necesar pentru a se adapta.

Actiunea principalilor factori limitanti

Factori climatici

Factori climatici se pot împărţii în trei categorii:

• factori climatici energetici: - lumina

- temperatura

• factori climatici hidrologici: - precipitaţiile

- umiditatea

• factori climatici mecanici: - vântul

- ninsoarea

Powered by http://www.referat.ro/cel mai tare site cu referate