Закон рівнозначності чинників середовища стверджує, що всі життєво необхідні екочинники однаково важливі, не можна обминати чи ігнорувати жодного з них

Важливий висновок: реакція нашого тіла не пропорційна зміні того чи іншого чинника впливу. Як свідчить крива на рис. 1, спочатку зміна чинника компенсується захисними можливостями особини. Проте рано чи пізно збільшення відхилення чинника від оптимуму викликає непропорційно швидке ослаблення опору організму (нелінійна реакція). Порівняно малі зміни впливу створюють надто великі відхилення від оптимуму. Потрібно уникати умов, які можуть перевищити компенсаційні можливості організму людини.

2. Закон лімітуючого чинника (або закон мінімуму) сформульований у середині XIX ст. німецьким фізіологом і хіміком Ю. Лібіхом, який вивчав вирощування рослин на штучних субстратах.

Він встановив, що результуючу витривалість особини визначає найслабша ланка її потреб, тобто той чинник, значення якого потрапляє у зону пригнічення або й смерті. Практичне застосування закон Лібіха має насамперед в агрономії. Фактична врожайність визначається кількістю в ґрунті того елемента, потреби рослин в якому задовольняються найменшою мірою (де тонко, там і рветься!).

Закон мінімуму добре виконується лише в незмінних умовах перебування особини. Насправді завжди спостерігаються більші чи менші зміни у часі різноманітних чинників середовища, тому слід враховувати можливість їх взаємного впливу (тобто рахуватися з існуванням четвертого закону і висновками з нього).

Правильне і своєчасне визначення лімітуючого чинника надзвичайно важливе для складання точного екологічного прогнозу, для своєчасного уникнення проблем.

На жаль, у своїй практичній діяльності людина часто не враховує вимог цього закону. Прикладом може бути застосування у рільництві дедалі потужніших і важчих машин. Їх кількаразове щорічне “прасування” поля ущільнювало ґрунт, порушувало умови руху води, а отже, живлення рослин. Тепер для усунення цього шкідливого явища машини обладнують великою кількістю широких коліс, щоб зменшити їх тиск на ґрунт до прийнятного значення.

4. Закон сукупної (спільної) дії чинників середовища є певним розширенням і уточненням закону мінімуму (Ю. Лібіха).

Згідно з цим законом, фізіологічна активність особини (наприклад, результуючий врожай на полі) залежить не лише від одного (навіть і лімітуючого чинника), а від повної сукупності всіх екологічних чинників одночасно.

Дослідження свідчать, що ефективність впливу кожного окремого екочинника (його “вага” або коефіцієнт дії) неоднакова і її можна визначити дослідним способом. Особливо ретельно і точно досліджено вплив чинників на врожайність, бо крім основних чинників (температура, освітлення, опади, вміст у ґрунті азоту, фосфору і калію) враховувалися додаткові (наприклад, наявність мікроелементів живлення, кількості шкідливих сполук тощо).

Урожайність, ц/га

Рис. 2. Вплив маси добрив на врожайність

0

Вміст азоту, ц/га

2 4 6 8

Виявилася помилковою думка про те, що чим більше елементів живлення в ґрунті, тим вищий врожай. Одночасність і спільність дії екочинників, змінність потреб рослини на різних стадіях її розвитку зумовлюють існування певної найефективнішої кількості життєво необхідних речовин у ґрунті. Прикладом цього є криві на рис. 2, які для поширених у нас кліматичних умов показують залежність середнього врожаю пшениці і вівса від рівня забезпеченості рослин азотом.

Застосування цього закону аутоекології має величезне практичне значення.

Сучасна аутоекологія має ще надто мало даних з царини проявів цього закону стосовно людини. Наприклад, визначено гранично допустимі концентрації для сотень окремих шкідливих речовин (хоч у побуті людина стикається з тисячами потенційних отрут, а на виробництві - з десятками тисяч). А от для одночасної дії двох отрут небезпечні концентрації відомі для кількох десятків випадків, що неприпустимо мало.

Сучасна ж людина досить часто зазнає впливу двох і більше негативних чинників, комбінація яких може призвести до несподіваних наслідків. Повідомлялося, наприклад, як на дискотеках у Західній Європі кілька осіб загинуло від... зневоднення організму. З чималими труднощами вчені виявили, що споживання деяких наркотиків (екстазі та ін.) у 2-3 рази знижує опірність частини органів тіла людини до втрати води. Оскільки ці речовини одночасно порушують нормальну роботу датчиків, які мають сигналізувати про брак води у наших клітинах, то стають зрозумілими втрата свідомості і смерть здорових юнаків і дівчат після кількох годин енергійних танців.

5. Закон оптимальності стосується ефективності діяльності як окремих особин, так і їх сукупностей (популяції), а також ще складніших біосистем.

Цей закон стверджує, що будь-яка система (від бактерії чи рослини аж до величезного лану) з максимальною ефективністю діє (функціонує) у певних просторових та часових межах, за певних її розмірів та інших характеристик. Іншими словами, параметри системи (чи організму) завжди суворо відповідають її функціям.

Це важливий і суворий, але складний для практичного застосування закон екології. Спроби проігнорувати його дорого обходяться людині. Прикладом є багато невдач створити величезні плантації, поля чи лісові насадження лише з однієї культури. Такі системи-гіганти вкрай нестійкі. То воднораз буря “викошує” величезні площі штучного лісу (подібне нещастя трапилося в 1991 р. у Франції, а один з авторів був свідком такого випадку в невеликих масштабах на Волині), то шкідники встигають з’їсти майже все, що висаджено на полі, до того, як людина помітить небезпеку (як ви думаєте, чому шкідники нападають спочатку на центр поля, а не на його краї?).

Звичайно, фахівці поступово вчаться на помилках попередників, тому великі збої у штучних екосистемах трапляються дедалі рідше.

У розвинених країнах чимало позитивних прикладів того, як територія вміло ділиться на невеликі фрагменти, де висаджують такі рослини, які в цих умовах забезпечать максимум біопродукції.

Безперечно, ефективне використання основного природного ресурсу України - її родючих і різноманітних ґрунтів - є надскладним завданням, яке потребує оптимального вирішення.

Тим, хто обере генну інженерію, доведеться враховувати цей закон також для того, щоб сконструйовані рослини чи тварини були збалансованими і ефективними, а не вразливими потворами-інвалідами, яких одразу доведеться “рятувати” від усіх зовнішніх впливів, створюючи надкомфортні умови.

Дата добавления: 2013-12-14