Factorii de Mediu

Prinicipalii factori care influenţează productivitatea sunt enumeraţi de VÂNTU (2002): fluxul de energie, rezerva de substanţe abiotice din mediu, condiţiile de climă, coeficientul de descompunere, variaţia biomasei producătorilor, migraţiile, acumularea sau levigarea substanţelor nutritive şi de activitatea economică a omului.

- Fluxul de energie solară reprezintă condiţia esenţială de realizare a productivităţii primare brute pe Terra, de care depinde productivitatea primară netă şi cea secundară. Fracţia radiaţiei solare cu rol în procesul de fotosinteză este reprezentată de lumina directă şi difuză. Lumina directă este componenta de bază în complexul factorilor care condiţionează fotosinteza.

La plantele cu grad ridicat de înclinare a frunzelor producţia creşte odată cu creşterea suprafeţei foliare, deoarece lumina pătrunde în întregul strat al vegetaţiei, ceea ce permite o productivitate de ansamblu crescută. La plantele cu dispunere orizontală a frunzelor se înregistrează productivitate maximă la partea superioară a stratului vegetal, în timp ce în profunzime frunzele sunt umbrite.

- Fondul de substanţe abiotice din mediu are influenţă asupra productivităţii primare în măsură egală cu radiaţia solară. Lipsa sau insuficienţa unui element indispensabil creşterii, după legea minimului, poate fi un factor limitat pentru productivitatea plantelor. Productivitatea creşte în măsura în care factorii ecologici se găsesc în cantităţi şi proporţii optimizante.

- Condiţiile climatice influenţează productivitatea prin multiplele lor caracteristici: fotoperioadă, temperatură, precipitaţii, umditate. Productivitatea este mai ridicată în regiunile cu zi lungă, cu climat cald şi umed, faţă de cele cu regim de zi scurtă cu climat cald şi uscat, unde consumul de energie prin transpiraţie este ridicat.

- Coeficientul de descompunere este dat de raportul dintre biosinteză şi descompunere. Între aceste două procese trebuie să se menţină un echilibru care să asigure o bună circulaţie a substanţelor, care determină eficienţa maximă a productivităţii. Coeficientul depinde de temperatură, umiditate etc.

Astfel, descompunerea se produce cu greutate la temperaturi scăzute şi deficit de precipitaţii, ori la exces de umiditate şi temperaturi scăzute, în timp ce, odată cu creşterea temperaturii, adică celelalte condiţii sunt satisfăcute, viteza de descompunere creşte de 2-3 ori.

- Variaţia biomasei producătorilor influenţează asupra productivităţii prin faptul că randamentul productivităţii este scăzut când biomasa producătorilor nu este constantă, din punct de vedere cantitativ şi calitativ. Când plantele produc hrană insuficientă, scade productivitatea întregii biocenoze.

- Migraţiile dintr-o biocenoză în alta a păsărilor şi mamiferelor pot fi considerate transfer de biomasă, uneori cu influenţe majore asupra productivităţii.

acumularea

- Acumularea substanţele nutritive în volumul edafic explorat de rădăcini sau levigarea acestora sub nivel accesibil rădăcinilor influenţează direct productivitatea primară şi are consecinţe asupra productivităţii secundare.

- Antropizarea sau activitatea economică a omului se răsfrânge asupra productivităţii biologice din ecosistemele agricole, silvice şi din ce în ce mai mult, asupra biocenozelor din toate celelalte ecosisteme.

1 Factorii de mediu cu acţiune limitată

Un sistem unitar reprezintă viaţa şi mediul de existenţă. În cadrul acestei unităţi (viaţă-mediu), dezvoltarea substanţei vii este limitată de factorii de mediu, acţiunea lor fiind exprimată prin mai multe legi ale ecologiei.

Legea toleranţei . Această lege generează faptul că „succesul unei specii în biotop va fi maxim atunci când se va realiza pe deplin, calitativ şi cantitativ, complexul de condiţii de care depinde reproducerea sa.”

Legea minimului . Ea exprimă acţiunea limitată a factorului în concentraţii minimale, fiind un caz special al legii toleranţei.În legea minimului se arată că „dezvoltarea plantei este dependentă, în primul rând de acel element chimic din sol, care are concentraţia cea mai scăzută.”

Legea efectului combinat al factorilor de creştere . Legea minimului arată că, odată cu creşterea factorului care are valoarea cea mai scăzută în mediu, ar trebui să crească şi producţia plantelor. În realitate însă, nu are loc o creştere proporţională a producţiei cu creşterea factorului mai slab reprezentat în mediu ci numai o creştere logaritmică. Astfel, producţia vegetală creşte odată cu creşterea valorică a fiecărui factor, cu o intensitate proprie fiecărui factor, astfel încât plusul de producţie devine proporţional cu doza care ar trebui adăugată pentru obţinerea randamentului maxim.

Legea relativităţii . „Forma curbei de creştere nu depinde de factorul chimic mineral ci şi de concentraţia şi natura celorlalţi ioni prezenţi în substrat.” Ansamblul factorilor limitaţi formează „sistemul LIEBIG” sau „sistemul L”. În sistemul L, afluxul atomilor elementului chimic mineral intensifică schimbul de materie între viaţă şi mediu.

Legea substituirii factorilor ecologici (echivalenţa parţială a factorilor ecologici) . Rubel (1930), citat de Stugren (1982) arată că „factorii climatici, edafici şi biotici sunt echivalenţi şi se înlocuiesc reciproc”. Nu există însă o echivalenţă absolută a factorilor, diferitele lor combinaţii producând efecte similare, deci ei se pot înlocui.

Legea relaţiei statistice . Ansamblul factorilor limitativi influenţează amplitudinea zonei de toleranţă a speciei faţă de factor. După Stugren (1982), „conexiunea dintre specie şi biotop nu este determinată de valori limită absolute, ci de oscilaţia concentraţiei anumitor factori şi că relaţiile reciproce între viaţă şi mediu sunt de natură statistică, fiind exprimate prin anumiţi parametrii.”