Ekologické faktory jsou vlastnosti stanoviště, které určují podmínky pro metabolismus organismu a biogeocenózy (ekosystému) jako celku. Například přítomnost oxidu uhličitého, přístup kyslíku, vlhkost a kypřenost půdy a další. Lhostejné prvky prostředí, jako jsou inertní plyny , jsou faktory prostředí, ale jejich role je extrémně omezená.
Téměř všechny faktory prostředí se vyznačují výraznou variabilitou v čase a prostoru. Například teploty se velmi liší na povrchu země, ale jsou téměř konstantní na dně oceánu nebo v hlubinách jeskyní .
Stejný environmentální faktor může mít v životě kohabitujících organismů různé významy. Například režim soli v půdě hraje primární roli v minerální výživě rostlin, ale většině suchozemských živočichů je téměř lhostejný . Intenzita osvětlení a spektrální složení světla jsou nesmírně důležité v životě fototrofních organismů (většina rostlin a fotosyntetických bakterií ) a v životě heterotrofních organismů ( houby , zvířata, významná část mikroorganismů ), světlo nemá znatelný vliv na jejich metabolismus.
Faktory prostředí mohou působit jako dráždivé látky způsobující adaptivní změny ve fyziologických procesech; jako omezení, která znemožňují existenci určitých organismů za daných podmínek; jako modifikátory, které určují morfoanatomické a fyziologické změny v organismech.
Organismy, jako biogeocenózy (ekosystémy), jsou obecně více přizpůsobeny stabilním metabolickým podmínkám. Jsou méně ovlivňovány statickými (neměnnými) faktory prostředí a více ovlivněny jejich způsoby - postupnými dočasnými změnami.Ve všech fázích svého vývoje byl člověk úzce spojen s vnějším světem. Ale od vzniku vysoce industrializované společnosti se nebezpečný lidský zásah do přírody dramaticky zvýšil, rozsah tohoto zásahu se rozšířil, stal se rozmanitějším a nyní hrozí, že se stane globálním nebezpečím pro lidstvo. Zvyšuje se spotřeba neobnovitelných surovin, z ekonomiky se stahuje stále více orné půdy, na které se staví města a továrny. Člověk musí stále více zasahovat do ekonomiky biosféry – té části naší planety, ve které existuje život.
V doslovném překladu termín „biosféra“ označuje sféru života a v tomto smyslu jej poprvé zavedl do vědy v roce 1875 rakouský geolog a paleontolog Eduard Suess (1831 1914). Již dlouho předtím se však pod jinými názvy, zejména „prostor života“, „obraz přírody“, „živá skořápka země“ atd., zabývalo jeho obsahem mnoho dalších přírodovědců.
Zpočátku všechny tyto termíny znamenaly pouze souhrn živých organismů žijících na naší planetě, i když někdy byla naznačena jejich souvislost s geografickými, geologickými a kosmickými procesy, ale zároveň byla spíše věnována pozornost závislosti živé přírody na silách a látky anorganické povahy. Ani autor samotného termínu „biosféra“ E. Suess ve své knize „Tvář Země“, vydané téměř třicet let po zavedení termínu (1909), nezaznamenal zpětný efekt biosféry a definoval jej jako „soubor organismů omezených prostorem a časem a přebývajících na povrchu Země“.
Prvním biologem, který jasně poukázal na obrovskou roli živých organismů při vzniku zemské kůry, byl J.B. Lamarck (1744 1829). Zdůraznil, že všechny látky na povrchu zeměkoule a tvořící její kůru vznikly díky činnosti živých organismů.
Fakta a ustanovení o biosféře se shromažďovala postupně v souvislosti s rozvojem botaniky, pedologie, geografie rostlin a dalších převážně biologických věd a také geologických disciplín. Ty prvky znalostí, které se staly nezbytnými pro pochopení biosféry jako celku, se ukázaly být spojeny se vznikem ekologie, vědy, která studuje vztah mezi organismy a životním prostředím. Biosféra je určitý přírodní systém a její existence se projevuje především v oběhu energie a látek za účasti živých organismů.
Biosféra (v moderním smyslu) je druh zemské skořápky, obsahující všechny živé organismy a tu část hmoty planety, která je s těmito organismy v neustálé výměně.
Vše, co žije, dýchá, roste a jí, patří do biosféry (kromě člověka, který se oddělil od světa zvířat). Biosféra pokrývá spodní část atmosféry (do 20 km), celou hydrosféru a horní část litosféry (do 2-3 km)
Antropogenní (antropický) faktor
V roce 1912 ruský vědec prof. G. F. Morozov ve své knize „Nauka o lese“ definoval vliv člověka na přírodu jako samostatný environmentální faktor a rozdělil jej na přímý, nepřímý a podmíněný antropogenní vliv podle povahy vlivu na přírodní prostředí [Morozov, 1949]. .
Faktory prostředí neovlivňují organismus jednotlivě, ale v kombinaci, respektive jakákoli reakce organismu je podmíněna multifaktoriálně. Integrální vliv faktorů se zároveň nerovná součtu vlivů jednotlivých faktorů, protože mezi nimi dochází k různým druhům interakcí, které lze rozdělit do čtyř hlavních typů:
Vliv faktorů závisí také na povaze a aktuálním stavu organismu, proto působí nestejně jak na různé druhy, tak na jeden organismus v různých stádiích ontogeneze : nízká vlhkost je škodlivá pro hydrofyty, ale neškodná pro xerofyty; nízké teploty snášejí bez újmy vzrostlé mírné jehličnany , ale nebezpečné pro mladé rostliny.
Faktory se mohou částečně nahradit: s poklesem osvětlení se intenzita fotosyntézy nezmění, pokud se zvýší koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu, což se obvykle děje ve sklenících .
Výsledek působení faktorů závisí na délce a četnosti jejich extrémních hodnot v průběhu života organismu a jeho potomků: krátkodobé působení nemusí mít žádné následky, dlouhodobé působení mechanismem přirozeného výběru vést ke kvalitativním změnám.
Organismy, zvláště ty, které vedou připoutaný, jako jsou rostliny nebo sedavý způsob života, se vyznačují plasticitou – schopností existovat ve více či méně širokém spektru faktorů prostředí. S různými hodnotami faktoru se však organismus chová jinak.
Podle toho se rozlišuje jeho hodnota, ve které bude tělo v nejpohodlnějším stavu - rychle roste , množí se a vykazuje konkurenční schopnosti. Jak se hodnota faktoru zvyšuje nebo snižuje vzhledem k nejpříznivějším, tělo začíná pociťovat depresi, která se projevuje oslabením jeho životních funkcí a při extrémních hodnotách faktoru může vést až ke smrti .
Graficky je podobná reakce organismu na změnu hodnot faktoru znázorněna jako křivka vitální aktivity (ekologická křivka), při jejíž analýze lze rozlišit některé body a zóny :
Za hranicemi životní zóny jsou smrtelné hodnoty faktoru, při kterém organismus není schopen existovat.
Změny, ke kterým dochází u organismu v rozmezí plasticity, jsou vždy fenotypové , přičemž v genotypu je zakódována pouze míra možných změn - reakční rychlost , která určuje stupeň plasticity organismu.
Na základě individuální křivky vitální aktivity je možné předpovědět tu konkrétní. Jelikož je však druh komplexním nadorganismem složeným z mnoha populací usazených na různých stanovištích s nestejnými podmínkami prostředí, při posuzování jeho ekologie se nepoužívají zobecněná data pro jednotlivé jedince, ale pro celé populace. Na gradientu faktoru jsou vyneseny zobecněné třídy jeho hodnot reprezentující určité typy biotopů a za ekologické reakce se nejčastěji považuje hojnost nebo frekvence výskytu druhu . V tomto případě by se již nemělo mluvit o křivce vitální aktivity, ale o křivce distribuce hojností nebo frekvencí.