czynniki ekologiczne, czynniki środowiska

Czynniki ekologiczne, czynniki środowiska — to charakterystyczne cechy przyrody nieożywionej i ożywionej mające wpływ na zamieszkujące je organizmy, ich rozmieszczenie i zagęszczenie ich populacji, a także na funkcjonowanie ekosystemów.

Czynniki ekologiczne można podzielić na:

• czynniki zewnętrzne (tzw. abiotyczne),
• czynniki biologiczne (tzw. biotyczne).

Każdy organizm wykazuje inne wymagania w stosunku do danego czynnika ekologicznego, a jego zdolność do adaptacji do zmian tego czynnika określa się jako tolerancję ekologiczną. Przedział wartości danego czynnika ekologicznego, w którym funkcjonuje organizm, nosi nazwę zakresu tolerancji. Wpływ czynników środowiska, zarówno abiotycznych jak i biotycznych, opisuje prawo minimum Liebiga oraz zasada tolerancji ekologicznej Shelforda. Pierwsze prawo opisuje ograniczający wpływ czynnika, którego jest najmniej, na organizm lub populację; drugie mówi o tym, że ograniczający wpływ może mieć zarówno nadmiar, jak i niedobór danego czynnika.

Czynniki abiotyczne

Czynniki abiotyczne, czyli nieożywione elementy środowiska (biotop) dzieli się na:

• czynniki klimatyczne;,
• czynniki edaficzne (glebowe).

Czynniki klimatyczne

Możliwość realizowania czynności życiowych organizmu zależy od jego wymagań życiowych i od warunków panujących w jego środowisku. Nasłonecznienie, średnia temperatura roczna, temperatury minimalne i maksymalne, wielkość opadów atmosferycznych oraz ich sezonowość, długość dnia i długość okresu wegetacyjnego to cechy klimatu mające największe znaczenie dla organizmów żywych.

Promieniowanie słoneczne jest podstawowym źródłem energii na Ziemi, jest siłą napędową wszystkich cyklów obiegu materii oraz czynności życiowych organizmów. Słońce określa też rodzaj klimatu panującego w różnych miejscach Ziemi. Natężenie światła słonecznego oraz czas naświetlania mają wpływ na zróżnicowanie temperatury i ciśnienia atmosferycznego na Ziemi oraz na czynności życiowe organizmów, jak rozmnażanie, tempo wzrostu i przemiany materii, migrację.

Zróżnicowanie temperatury i opadów atmosferycznych wyznacza granice głównych stref biogeograficznych (biomów), takich jak tundra, tajga, lasy liściaste, wilgotne lasy tropikalne czy pustynie. Ilość opadów jest czynnikiem ograniczającym głównie w środowiskach lądowych, w szczególności suchych. Na tych terenach występują organizmy, które wykształciły szereg przystosowań, polegający na magazynowaniu wody (kaktusy) lub ograniczeniu transpiracji (suchorośla).

Czynniki edaficzne

Gleba składa się z czterech podstawowych elementów: cząstek mineralnych, materii organicznej, wody i powietrza.

Czynniki edaficzne, czyli czynniki glebowe, są to specyficzne właściwości gleby:

• fizyczne (np. uziarnienie, gęstość, przepuszczalność wody i powietrza);
• chemiczne (odczyn gleby, zawartość składników organicznych i cząstek mineralnych);
• biologiczne (obecne w glebie drobnoustroje i ich aktywność życiowa).

Czynniki glebowe są ważną częścią środowiska życia organizmów – tworzą specyficzne warunki do życia dla wielu bakterii, grzybów oraz zwierząt. Zakorzenione są w niej rośliny, które czerpią z niej wodę i wszystkie mineralne składniki odżywcze. Od odczynu gleby zależy dostępność i rozpuszczalność substancji mineralnych, które pobierane są wyłącznie w formie rozpuszczonej. Zamieszkujące glebę organizmy sprawiają, że większość mineralnych składników glebowych jest w ciągłym ruchu między nimi a ich nieożywionym środowiskiem. Roślinność może silnie modyfikować odczyn gleby – przykładem może być zakwaszanie gleby poprzez kwasy humusowe wypłukiwane z opadłych igieł w lasach iglastych.

Czynniki biotyczne

Każdy gatunek zajmuje w strukturze swej biocenozy specyficzne miejsce, zwane niszą ekologiczną. Określana jest przez wszystkie aspekty życia tego organizmu, poprzez jego stosunki z nieożywionymi elementami środowiska (czynnikami abiotycznymi) oraz elementami ożywionymi (biotycznymi).

Zależności nieantagonistyczne:

• Symbioza – ścisły związek pomiędzy dwoma różnym gatunkami powstała na drodze koewolucji. Może być korzystna dla obu partnerów (symbiontów), obojętna dla jednego z nich lub szkodliwa.
• Mutualizm – forma symbiozy, w której obaj symbionci odnoszą korzyści. Związek ten ma charakter ścisły i obligatoryjny – obaj partnerzy są od siebie uzależnieni przez większość lub całe życie. Przykładem jest mikoryza – współżycie korzeni roślin z grzybami, rośliny motylkowe i bakterie wiążące azot, storczyki i grzyby oraz fauna jelitowa termitów (wiciowce rozkładające celulozę).
• Protookoperacja – forma symbiozy fakultatywnej, gdzie związek pomiędzy partnerami przynosi korzyści dla obu stron, jednak nie jest on konieczny. Przykładem protokooperacji jest związek ukwiała i kraba pustelnika.
• Komensalizm – forma współżycia korzystna dla jednego z partnerów, dla drugiego obojętna. Przykładem mogą być epifity rosnące na drzewach, korzystające z wody i substancji mineralnych zmywanych z powierzchni kory i liści drzew.

Zależności antagonistyczne:

• Konkurencja – występuje między osobnikami jednego gatunku (wewnątrzgatunkowa) lub osobnikami różnych gatunków (międzygatunkowa) o zbliżonych wymaganiach życiowych, zamieszkującymi dane siedlisko. Organizmy mogą konkurować o pokarm, partnera do rozrodu, przestrzeń życiową, dostęp do wody i soli mineralnych. Konkurujące ze sobą gatunki wzajemnie wpływają na obniżenie swojego dostosowania. Wynikiem trwającej konkurencji może być albo wyeliminowanie niektórych osobników czy gatunków, albo ustalenie się równowagi – czyli podział zasobów, przy którym  możliwa jest koegzystencja.

• Pasożytnictwo – forma współżycia dwóch organizmów, w którym jeden (pasożyt) czerpie korzyści kosztem drugiego (żywiciela). Pasożyt osłabia żywiciela poprzez czerpanie zasobów pokarmowych z powierzchni jego ciała (pasożyt zewnętrzny – np. pchła) bądź z wnętrza przewodu pokarmowego (pasożyt wewnętrzny – np. tasiemiec).
• Drapieżnictwo – zależność pomiędzy dwoma organizmami, w którym jeden (drapieżca) wykorzystuje jako pokarm ciało drugiego (ofiary), co prowadzi w konsekwencji do jej śmierci. Może mieć charakter międzygatunkowy lub wewnątrzgatunkowy (kanibalizm).
• Allelopatia – wydzielanie substancji chemicznych przez rośliny i grzyby do podłoża, wpływających na wzrost innych organizmów w najbliższym otoczeniu. Substancje te mogą pobudzać lub hamować rozwój bakterii i roślin (allelopatia dodatnia i ujemna).
• Amensalizm jest jednostronną zależnością pomiędzy dwoma gatunkami, w której jeden z nich wpływa niekorzystnie na drugi, np. pędzlak (Penicillium) produkujący penicylinę hamującą rozwój bakterii.