Økologiske faktorer er habitatets egenskaber , der bestemmer betingelserne for omsætningen af organismen og biogeocenosen (økosystemet) som helhed. For eksempel tilstedeværelsen af kuldioxid, iltadgang, jordfugtighed og løshed med mere. Ligegyldige elementer i miljøet, såsom inerte gasser , er miljøfaktorer, men deres rolle er yderst begrænset.
Næsten alle miljøfaktorer er karakteriseret ved betydelig variation i tid og rum. For eksempel varierer temperaturerne meget på jordens overflade, men er næsten konstante på bunden af havet eller i hulernes dybder .
Den samme miljøfaktor kan have forskellige betydninger i samboende organismers liv. For eksempel spiller jordens saltregime en primær rolle i planters mineralernæring, men er næsten ligeglad med de fleste landdyr . Belysningsintensiteten og lysets spektrale sammensætning er ekstremt vigtige i livet af fototrofiske organismer (de fleste planter og fotosyntetiske bakterier ), og i livet af heterotrofe organismer ( svampe , dyr, en væsentlig del af mikroorganismer ) har lys ikke en mærkbar effekt på deres stofskifte.
Miljøfaktorer kan virke irriterende og forårsage adaptive ændringer i fysiologiske processer; som begrænsninger, der gør det umuligt for visse organismer at eksistere under givne forhold; som modifikatorer, der bestemmer morfo-anatomiske og fysiologiske ændringer i organismer.
Organismer, ligesom biogeocenoser (økosystemer), er generelt mere tilpasset stabile metaboliske forhold. De er mindre påvirket af statiske (uændrede) miljøfaktorer, og mere påvirket af deres tilstande - successive midlertidige ændringer.På alle stadier af dets udvikling var mennesket tæt forbundet med omverdenen. Men siden fremkomsten af et højt industrialiseret samfund er den farlige menneskelige indgriben i naturen steget dramatisk, omfanget af denne indblanding er blevet udvidet, den er blevet mere mangfoldig og truer nu med at blive en global fare for menneskeheden. Forbruget af ikke-fornybare råvarer stiger, mere og mere agerjord trækkes tilbage fra økonomien, i takt med at byer og fabrikker bygges på dem. Mennesket er nødt til at gribe mere og mere ind i biosfærens økonomi - den del af vores planet, hvor der findes liv.
Bogstaveligt oversat betegner udtrykket "biosfære" livets sfære, og i denne forstand blev det først introduceret i videnskaben i 1875 af den østrigske geolog og palæontolog Eduard Suess (1831 1914). Men længe før det, under andre navne, især "livets rum", "naturbillede", "levende skal af jorden" osv., blev dets indhold overvejet af mange andre naturvidenskabsmænd.
Oprindeligt betød alle disse udtryk kun helheden af levende organismer, der lever på vores planet, selvom nogle gange deres forbindelse med geografiske, geologiske og kosmiske processer blev angivet, men samtidig blev der snarere rettet opmærksomheden mod den levende naturs afhængighed af kræfterne og stoffer af uorganisk natur. Selv forfatteren til selve udtrykket "biosfære", E. Suess, bemærkede i sin bog "The Face of the Earth", udgivet næsten tredive år efter introduktionen af udtrykket (1909), ikke den omvendte virkning af biosfæren og definerede det som "et sæt af organismer, der er begrænset i rum og tid og opholder sig på jordens overflade."
Den første biolog, der klart påpegede den enorme rolle, levende organismer spiller i dannelsen af jordskorpen, var J.B. Lamarck (1744 1829). Han understregede, at alle stoffer på klodens overflade og danner dens skorpe blev dannet på grund af levende organismers aktivitet.
Fakta og bestemmelser om biosfæren akkumulerede gradvist i forbindelse med udviklingen af botanik, jordbundsvidenskab, plantegeografi og andre overvejende biologiske videnskaber, samt geologiske discipliner. De elementer af viden, der blev nødvendige for at forstå biosfæren som helhed, viste sig at være forbundet med fremkomsten af økologi, en videnskab, der studerer forholdet mellem organismer og miljøet. Biosfæren er et bestemt naturligt system, og dets eksistens kommer primært til udtryk i cirkulationen af energi og stoffer med deltagelse af levende organismer.
Biosfæren (i moderne forstand) er en slags skal af jorden, der indeholder helheden af levende organismer og den del af planetens stof, der er i kontinuerlig udveksling med disse organismer.
Alt, hvad der lever, ånder, vokser og spiser, tilhører biosfæren (bortset fra en person, der er skilt fra dyreverdenen). Biosfæren dækker den nederste del af atmosfæren (op til 20 km), hele hydrosfæren og den øvre del af litosfæren (op til 2-3 km)
I 1912 var den russiske videnskabsmand prof. G. F. Morozov definerede i sin bog "The Doctrine of the Forest" den menneskelige påvirkning af naturen som en separat miljøfaktor og opdelte den i direkte, indirekte og betingede menneskeskabte påvirkninger i henhold til arten af påvirkningen af det naturlige miljø [Morozov, 1949] .
Miljøfaktorer påvirker kroppen ikke individuelt, men i kombination, henholdsvis, er enhver reaktion af kroppen multifaktoriel betinget. Samtidig er den integrerede indflydelse af faktorer ikke lig med summen af påvirkningerne af individuelle faktorer, da der forekommer forskellige former for interaktioner mellem dem, som kan opdeles i fire hovedtyper:
Faktorernes indflydelse afhænger også af organismens natur og nuværende tilstand, derfor har de en ulige virkning både på forskellige arter og på én organisme på forskellige stadier af ontogenese : lav luftfugtighed er skadelig for hydrofytter, men uskadelig for xerofytter; lave temperaturer tolereres uden skade af modne tempererede nåletræer , men farlige for unge planter.
Faktorer kan delvist erstatte hinanden: med et fald i belysningen vil intensiteten af fotosyntesen ikke ændre sig, hvis koncentrationen af kuldioxid i luften øges, hvilket normalt sker i drivhuse .
Resultatet af faktorernes indflydelse afhænger af varigheden og hyppigheden af deres ekstreme værdier gennem hele organismens og dens efterkommeres liv: kortsigtede virkninger har muligvis ingen konsekvenser, mens langsigtede virkninger gennem mekanismen for naturlig udvælgelse føre til kvalitative ændringer.
Organismer, især dem, der fører en knyttet, som planter eller stillesiddende livsstil, er kendetegnet ved plasticitet - evnen til at eksistere i mere eller mindre bred vifte af miljøfaktorer. Men med forskellige værdier af faktoren opfører organismen sig anderledes.
Derfor skelnes dens værdi, hvor kroppen vil være i den mest behagelige tilstand - vokse hurtigt , formere sig og vise konkurrenceevner . Når værdien af faktoren stiger eller falder i forhold til den mest gunstige, begynder kroppen at opleve depression, som viser sig i svækkelsen af dens vitale funktioner og ved ekstreme værdier af faktoren kan føre til døden .
Grafisk er en lignende reaktion af organismen på en ændring i værdierne af faktoren afbildet som en vital aktivitetskurve (økologisk kurve), i hvis analyse nogle punkter og zoner kan skelnes :
Ud over grænserne for livszonen er de dødelige værdier af den faktor, hvor organismen ikke er i stand til at eksistere.
Ændringer, der sker med en organisme inden for plasticitetsområdet, er altid fænotypiske , mens kun et mål for mulige ændringer er kodet i genotypen - reaktionshastigheden , som bestemmer organismens plasticitetsgrad.
På baggrund af en individuel vital aktivitetskurve er det muligt at forudsige den specifikke. Men da en art er et komplekst supraorganismalt system, der består af mange populationer bosat i forskellige habitater med ulige miljøforhold, bruges generaliserede data ikke for individuelle individer, men for hele populationer ved vurdering af dens økologi. På gradienten af faktoren plottes generaliserede klasser af dens værdier, der repræsenterer visse typer habitater, og overfloden eller hyppigheden af forekomsten af en art betragtes oftest som økologiske reaktioner . I dette tilfælde skal man ikke længere tale om kurven for vital aktivitet, men om kurven for fordelingen af overflod eller frekvenser.