Екологічний оптимум - екологічна фізіологія рослин

Екологічний оптимум

Екологічний оптимум виду є таким поєднанням екологічних чинників, яке забезпечує оптимальний хід всіх фізіологічних процесів і дозволяє рослинам мати максимальну біологічну продуктивність. Закон оптимуму універсальний. Він визначає хутра умов, при шейх можливе існування видів, а також ступінь мінливості цих умов.

Екологічний оптимум поділяють на аутекологічний, який відповідає умовам повної відсутності конкуруючих видів, і фітоценотичний, що складається в умовах реальних фітоценозів з наявністю конкуруючих видів рослин. Формування фітоценотичного оптимуму забезпечується здатністю рослин до адаптації. Ця особливість рослин є однією з їх найвахелівішіх властивостей: регулюючи свою життєдіяльність відповідно до змін умов середовища, рослини отримують можливість виживати і залишати потомство. При цьому еврібіонтні організми є найбільш екологічно пластичними, що забезпечує їх широке поширення, а стенобіонтних, навпаки, відрізняються низькою адаптаційної здатністю і, як наслідок, зазвичай обмежені ареали поширення.

Ці два види екологічного оптимуму не збігаються. На рис. 10.1 показано положення аутекологічний (1) і фітоценотичного (2 і 3) оптимуму у # 8203; # 8203; сосни звичайної по відношенню до рехсіму вологості. Бачимо, що при відсутності конкурентів оптимум цього виду відповідає середнім умовам зволоження, але в природних умовах конкуруючі види інших деревних порід зрушують фітоценотичний оптимум сосни в сухі або, навпаки, вологі місцеперебування.

На сучасному етапі можливості встановлення екологічного оптимуму для переважної більшості рослин України забезпечується

Мал. 10.1. Положення аутекологічний (1) і фітоценотичного оптимуму (2 і 3) у сосни звичайної

Екологічні амплітуди виду по відношенню до різних факторів дуже різноманітні. У сукупності в природі це створює надзвичайне різноманіття адаптацій. Набір екологічних амплітуд по відношенню до різних факторів середовища становить екологічний спектр виду. Як приклад використання екологічних шкал на малюнках приведені зони екологічного оптимуму для двох видів дерев (рис. 10.2), двох видів кущів (рис. 10.3) і двох видів трав (рис. 10.4).

Зіставлення зон екологічного оптимуму тільки для шести видів рослин дозволяє зробити висновок, що вони не схожі, індивідуальні. Фахівцями за результатами вивчення екології великої кількості видів рослин, встановлено, що як точки екологічного оптимуму, так і зони екологічного оптимуму (екологічного ареалу) у різних видів рослин специфічні і індивідуальні. Немає двох видів рослин, в яких їх екологічний оптимум повністю б збігався.

Вперше ця закономірність була сформульована в 1924 році Л. Раменским як правило екологічної індивідуальності, згідно з яким екологія кожного виду рослин є своєрідною і неповторною. Крім того, так звана екологічна аксіома, або аксіомі адаптованості Ч. Дарвіна відзначає, що кожен вид рослин адаптований до специфічного, чітко визначеного для нього місцезростання.

Мал. 10.2. Зона екологічного оптимуму дуба звичайного і сосни звичайної для семи основних екологічних факторів:

Ряд 1 і ряд 2 нижня і верхня межі екологічного оптимуму відповідно

Мал. 10.3. Зона екологічного оптимуму ліщини звичайної і мигдалю звичайного семи основних екологічних факторів:

Ряд 1 і ряд 2 нижня і верхня межі екологічного сптімуму відповідно

Мал. 10.4. Зона екологічного оптимуму лисохвоста лугового і ковили перистого семи основних екологічних факторів: Hd - вологість ґрунту;

Ряд 1 і ряд 2 нижня і верхня межі екологічного оптимуму відповідно

Правило екологічної індивідуальності і аксіома адаптованості мають генетичну основу. Генетична різноманітність організмів обумовлює те, що немає двох видів, ідентичних по адаптивними можливостями. Більш того, еколого-генетична індивідуальність властива кожної особини. Тому можливості реагування на фактори середовища та особливості адаптації до них різні і у всіх видів, і у всіх особин. Це свідчить про високу гнучкість всіх фізіологічних і біохімічних процесів, що відбуваються в рослинах.