Закон лимитирующих факторов это

Лимитирующие факторы

  • Экономика природопользования
  • Закономерности и принципы природопользования
  • Экономический механизм природопользования
  • Рациональное и нерациональное природопользование
  • Экологический риск
  • История развития экологии как науки
  • Предмет, объект и задачи экологии
  • Основы экологии
  • Направления экологии

Понятие о лимитирующих факторах

В середине XIX в. немецкий ученый-агрохимик Ю. Либих изучал процессы питания растений и влияние разнообразных факторов и элементов питания на их рост. Он установил, что урожай культур зачастую ограничивается (лимитируется) не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах, например углекислым газом и водой (обычно эти вещества присутствуют в среде в изобилии), а теми, которые необходимы в минимальных количествах, но которых и в почве очень мало (например, цинк). Либих писал: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени».

В простейшем виде, применительно к конкретным опытам ученого, закон минимума Либиха гласит: рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве (минимуме). В современной формулировке закон минимума звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Закон минимума Либиха можно пояснить на таком примере. Пусть в почве содержатся все элементы минерального питания, необходимые для данного вида растений, кроме одного из них, например бора или цинка. Рост растений на такой почве будет угнетен. Если добавить в почву нужное количество бора (цинка), то это приведет к увеличению урожая. Но если вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже удастся добиться того, что все они будут содержаться в оптимальных количествах, а бор (цинк) будет отсутствовать, это не даст никакого эффекта.

При формулировании своих обобщений Либих пользовался определением «лимитирующий» по отношению к факторам среды. В экологии под лимитирующим (ограничивающим) фактором понимается любой фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Им может быть любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов, а в водной среде — химизм и качество воды, количество доступного кислорода и углекислого газа. Такими факторами могут быть конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита.

Изучая лимитирующее действие экологических факторов на насекомых, американский зоолог В. Шелфорд пришел к выводу, что лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия. В экологии такое положение носит название закона толерантности Шелфорда, сформулированного им в 1913 г. Диапазон между минимумом и максимумом определяет величину выносливости организма, который можно характеризовать экологическим минимумом и экологическим максимумом (рис. 2). В этих пределах и может существовать данный организм.

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно.

Рис. 2. Схема действия экологического фактора на растение: 1 — точка минимума; 2- точка оптимума; 3- точка максимума

Для выражения степени толерантности в экологии используют термины с приставками стено- (узкий) и эври- (широкий). Маловыносливые организмы, ограниченные каким-либо экологическим фактором и способные обитать только в условиях устойчивого постоянства этого фактора, называют стенобионтами. К ним относятся многие паразиты, виды, обитающие в океанических глубинах, в пещерах, тропических лесах. Напротив, организмы, способные существовать при широких амплитудах изменчивости факторов окружающей среды, называют эврибионтами. К ним относятся многие наземные животные. Так, ареал обитания лисицы распространяется от лесотундры до степей.

Чтобы подчеркнуть отношение организма к конкретному фактору, используют термины, первая часть которых образована приставками стено- или эври-, а вторая содержит указание на конкретный фактор, например: эвритермные организмы — имеющие широкий температурный интервал (многие насекомые); стенотермные организмы — приспособившиеся к узкой амплитуде температур (для растений тропических лесов колебания температуры в пределах 5. 8 °С могут быть губительными) (рис. 3).

Рис. 3. Диапазон активности эвритермных и стенотермных организмов

Смысл закона толерантности вполне понятен. Упрощенно он может быть сформулирован так: плохо как недокормить, так и перекормить растение либо животное. Из этого закона вытекает следствие: любой избыток вещества или энергии является загрязняющим среду компонентом. Например, в засушливых областях избыток воды вреден, и вода может рассматриваться как загрязнитель.

Итак, для каждого вида существуют пределы значений жизненно необходимых факторов абиотической среды, которые ограничивают зону его толерантности (устойчивости). Живой организм может существовать в определенном интервале значений факторов. Чем шире этот интервал, тем выше устойчивость организма. Закон толерантности является одним из основополагающих в современной экологии.

www.grandars.ru

Закон лимитирующего фактора (закон Либиха)

Живой организм в природных условиях одновременно подвергается воздействию со стороны не одного, а многих экологических факторов, причем каждый фактор требуется организму в определенных количествах или дозах.

Растения нуждаются в значительных количествах влаги, питательных веществ (азот, фосфор, калий), но другие вещества, например бор или молибден, требуются в ничтожных количествах. Тем не менее недостаток или отсутствие любого вещества (как макро-, так и микроэлемента) отрицательно сказывается на состоянии организма, даже если все остальные присутствуют в требуемых количествах.

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора или закон минимума Либиха. Наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.

Закон толерантности Шелфорда

Вещество (или любой другой фактор) присутствующий не только в минимуме, но и в избытке по сравнению с требуемым организму уровнем, может приводить к нежелательным последствиям для организма.

Например, даже незначительное отклонение содержания в организме ртути (в принципе — безвредного элемента) от некоторой нормы приводит к тяжелым функциональным расстройствам (известная «болезнь Минамата»). Дефицит влаги в почве делает бесполезными для растения присутствующие в ней питательные вещества, но и избыточное увлажнение ведет к аналогичным последствиям по причинам, например, «задыхания» корней, закисания почвы, возникновения анаэробных процессов. Многие микроорганизмы, в том числе используемые в сооружениях биологической очистки сточных вод, весьма чувствительны к пределам содержания свободных ионов водорода, т. е. к кислотности среды (рН).

Проанализируем, что же происходит с организмом в условиях динамики режима того или иного экологического фактора. Если поместить какое-либо животное или растение в экспериментальную камеру и изменять в ней температуру воздуха, то состояние (все жизненные процессы) организма будет изменяться. При этом выявится некоторый наилучший (оптимальный) для организма уровень данного фактора (Топт). при котором его активность (А) будет максимальной (рис.2. ). Но если режимы фактора будут отклоняться от оптимума в ту или иную (большую или меньшую) сторону, то активность будет снижаться. При достижении некоторого максимального или минимального значения фактор станет несовместимым с жизненными процессами. В организме произойдут изменения, вызывающие его смерть. Эти уровни окажутся, таким образом, смертельными, или летальными (Тлет и Т’лет).

Из всего изложенного вытекает и закон В. Шелфорда, или так называемый закон толерантности: любой живой организм имеет определенные, эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору.

Толерантность

Теоретически сходные, хотя не абсолютно аналогичные результаты можно получить в экспериментах с изменением других факторов: влажности воздуха, содержания различных солей в воде, кислотности среды и др. (см. рис. 2, б). Чем шире амплитуда колебаний фактора, при которой организм может сохранять жизнеспособность, тем выше его устойчивость, т. е. толерантность к тому или иному фактору.

Толерантность – выносливость вида по отношению к колебаниям какого-либо экологического фактора.

Диапазон между экологическим минимумом и максимумом фактора составляет предел толерантности.

Толерантные организмы — это организмы, устойчивые к неблагоприятным изменениям среды.

Рис. 2. Воздействие экологического фактора на организм

Отсюда слово «толерантный» переводят как устойчивый, терпимый, а толерантность можно определить как способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности значений.

Любой элемент окружающей среды может выступать в качестве лимитирующего экологического фактора, если его уровень вызывает необратимые патологические изменения у организма и переводит его (организм) в необратимо пессимальное состояние, из которого организм не способен выйти, даже если уровень данного фактора вернется к оптимуму.

Любой живой организм имеет верхний и нижний пороги (пределы) устойчивости к любому экологическому фактору, при выходе за которые этот фактор вызывает у организма необратимые, стойкие функциональные отклонения в тех или иных органах и физиологических (биохимических) процессах, не приводя непосредственно к летальному исходу.

Охранять окружающую среду означает обеспечивать состав и режимы экологических факторов в пределах унаследованной толерантности живого (в первую очередь — человеческого) организма, т.е. управлять ею так, чтобы ни один фактор не оказывался лимитирующим по отношению к нему.

Адаптация

Адаптация – развитие любого признака, который способствует выживанию вида и его размножению. Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими или поведенческими.

Морфологические адаптации включают изменения формы или строения организма. Пример такой адаптации – твердый панцирь черепах, обеспечивающий защиту от хищных животных.

Физиологические адаптации связаны с химическими процессами в организме. Так, запах цветка может служить для привлечения насекомых и тем самым способствовать опылению растения.

Поведенческая адаптация связана с определенным аспектом жизнедеятельности животного. Типичный пример – зимний сон у медведя.

Большинство адаптаций представляет собой сочетание перечисленных типов.

Дата добавления: 2016-05-26 ; просмотров: 1408 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

poznayka.org

Закон лимитирующего фактора

Для разных видоврастений и животных условия, в которых они особенно хорошо себя чувствуют, неодинаковы. Например, одни растения предпочитают очень влажную почву, другие — сухую. Одни требуют сильной жары, другиелучше переносят более холодную среду и т. п. В лабораторных экспериментах этиразличия проявляются особенно четко.

Проведены следующие лабораторные исследования. Растения выращивают в различных камерах, гдеконтролируются все абиотические факторы. При этом один фактор изменяется, аостальные остаются неизменными. В данном случае изменяется температура. Результаты показывают, что по мере повышения температуры от некоторой величины, ниже которой рост вообще не возможен растениеразвивается всё лучше и лучше, пока скорость роста не достигнет максимальногозначения. При дальнейшем повышении температуры растение будет чувствовать себя всё хуже и хуже и в конечномитоге погибнет.

Даже единственный фактор за пределами своегооптимума приводит к стрессовому состоянию организма, а впределе — кего гибели.

Такой факторназывается лимитирующим. Этоотносится к любому влияющему на рост параметру, которого «слишком мало» или«слишком много». Например, гибель растений вызывается и чрезмерным поливом иизбытком удобрений, так и недостатком воды и питательных веществ. Это известносадоводам.

Законлимитирующего фактора был сформулирован Либихом в 1840 году в ходе его наблюдений за влиянием нарастения минеральных удобрений. Он обнаружил, что ограничение дозы любого удобрения ведёт к одинаковомурезультату — замедлению роста.

Дальнейшие наблюденияпоказали, что он относится ко всем влияющим на организм абиотическим ибиотическим факторам. Это может быть и конкуренция, хищничество и паразитизм.

ecology-portal.ru

Закон ограничивающего фактора

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора, или Закон минимума Либиха — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнения экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов [1] .

Именно от этого, минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающим могут быть другие факторы. В течение жизни особи видов встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности. Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова [1] ; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура [1] и т. д.

Этот закон учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус фон Либих (1803—1873) установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.

По имени учёного названо образное представление этого закона — так называемая «бочка Либиха». Суть модели состоит в том, что вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.

Примечания

  1. 123Бродский А. К. Краткий курс общей экологии, Учебное пособие для ВУЗов. — Изд. «Деан», 2000. — 224 с.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Закон ограничивающего фактора» в других словарях:

Закон оптимума — (в экологии) любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы. Результаты действия переменного фактора зависят прежде всего от силы его проявления, или дозировки. Факторы положительно влияют на … Википедия

Закон минимума Либиха — Закон ограничивающего фактора или закон минимума Либиха один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время… … Википедия

Закон толерантности Шелфорда — Закон максима Шелфорда закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха. Формулировка «Лимитирующим… … Википедия

Биоклиматический закон Хопкинса — Биоклиматический закон Хопкинса закон, согласно которому в условиях умеренной климатической зоны Северной Америки по мере движения на север, восток и вверх в горы время наступления периодических явлений в жизнедеятельности организмов… … Википедия

Бочка Либиха — Закон ограничивающего фактора или закон минимума Либиха один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время… … Википедия

Глобальное потепление — Глобальное потепление процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана в XX и XXI веках. Позиция Межгосударственной группы экспертов по изменению климата … Википедия

Озоновая дыра — Изображение антарктической озоновой дыры, сентябрь 2000 … Википедия

Возобновляемая энергия — Ветряная мельница Возобновляемая или регенеративная энергия ( Зеленая энергия ) энергия из источников, которые по человеческим масштабам являются неисчерпаемыми. Основной принц … Википедия

Медицинская экология — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Экологические преступления — Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону. Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов. Экологические преступления преступные посягательства на … Википедия

ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ

Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии . И.И. Дедю . 1989 .

Смотреть что такое «ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ» в других словарях:

ЗАКОН ОГРАНИЧИВАЮЩИХ ФАКТОРОВ — закон лимитирующих факторов, закон, являющийся расширением Закона толерантности Шелфорда, согласно которому факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальное значение, т. е. наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют… … Экологический словарь

ЗАКОН ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ — см. Закон Лундегарда Полетаева. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь

ЗАКОН ЛУНДЕГАРДА — ПОЛЕТАЕВА — открытый Лундегардом (1957) закон, согласно которому форма кривой роста численности (объема) популяции (биомассы) зависит не только от одного химического фактора с минимальной концентрацией, но и от концентрации и природы других ионов, имеющихся… … Экологический словарь

закон Гаузе — принцип конкурентного исключения Невозможность устойчивого сосуществования двух (или более) видов в ограниченном пространстве при наличии общих факторов, лимитирующих рост их численности; обсуждение З.Г. сыграло важную роль в формировании… … Справочник технического переводчика

ЛИБИХА ЗАКОН — правило минимума, один из принципов, определяющих роль экологич. факторов в распространении и количеств, развитии организмов. Сформулирован Г.О. Либихом (1840) в применении к с. х. культурам. Согласно Л. з., «Веществом, находящимся в минимуме,… … Биологический энциклопедический словарь

Либиха закон — правило минимума, один из принципов, определяющих роль экологических факторов в распространении и количественном развитии организмов. Сформулирован Ю. Либихом в 184° г. в применении к сельскохозяйственным культурам. Согласно Л. з. вещество,… … Словарь микробиологии

АУТЭКОЛОГИЯ — (от англ, out вне и экология), физиология, экология; раздел экологии, рассматривающий взаимоотношения отдельного организма (вида) с окружающей средой. Впервые аутэкология выделена в самостоятельный раздел экологии на III Международном… … Экологический словарь

ШЕЛФОРДА ПРАВИЛО — закон толерантности, один из основополагающих принципов экологии, согласно к рому присутствие или процветание популяции к. л. организмов в данном местообитании зависит от комплекса экологич. факторов, к каждому из к рых у организма существует… … Биологический энциклопедический словарь

Анализ траекторий наночастиц — метод визуализации и изучения наночастиц в растворах, разработанный компанией Nanosight (Великобритания)[1]. В его основе лежит наблюдение за Броуновским движением отдельных наночастиц, скорость которого зависит от вязкости и температуры жидкости … Википедия

гамодим — * гамадзім * hamodeme группа особей одного вида, часть из которых по типу размножения занимает в пространстве и во времени пограничное положение, но может спариваться со всеми остальными особями данного дима. Гамон * гамон * gamone любой… … Генетика. Энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Популярное:

  • Ст39 закон о сми За отказ в предоставлении информации представителю СМИ могут установить ответственность Ответственность за отказ или необоснованное затягивание сроков предоставления информации представителям СМИ могут ужесточить. Соответствующий […]
  • Форма заявления 11 Сроки, заявления, перечень необходимых документов Информация о получении уведомлений на экзамены для участников ГИА-11 (ЕГЭ, ГВЭ), итогового сочинения (изложения). Обучающиеся, отказывающиеся дать согласие на обработку персональных […]
  • Можно ли оформить доверенность на ипотеку Доверенность на продажу квартиры: виды и способы оформления Доверенность на продажу недвижимости представляет собой документ, в котором собственник (доверитель) передаёт свои полномочия на продажу недвижимости третьему (доверенному) […]
  • Купля продажа или дарение недвижимости Дарение и купля-продажа Любая сделка имеет как плюсы, так и минусы, в зависимости от конкретной ситуации. Не исключением являются дарение и купля-продажа. Нередко, лица, заинтересованные в отчуждении принадлежащего им имущества, пытаются […]
  • Упрощённая система налогообложения 2014 налоги Приходный кассовый ордер (форма КО-1) в 2018 году Бланк Приходного ордера (ПКО) по форме КО-1 Приходный кассовый ордер — один из документов кассовой дисциплины, используемый для оформления поступления денежных средств в кассу ИП или […]
  • Бланк для заявления в жкх Каждая управляющая компания должна качественно выполнять свою работу и оказывать услуги (Закон о защите прав потребителей №2300-1 в редакции от 01.05 2017г.) Постановление №491 от 13.08. 2006 года чётко регламентирует правила по […]
  • Пенсия рабочим пенсионерам в 2018 году Льготы и привилегии матерей-одиночек в 2018 году Матери-одиночки в 2018 году, как и раньше, имеют права на оформление и получение льгот и привилегий, которые отсутствуют у родителей, воспитывающих детей в полных семьях. ФЗ №81 «О […]
  • Приказ по школе о проведении огэ Приказ по школе о проведении огэ Уважаемые законные представители! В соответствии с Законом РФ от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ «Об образовании», вступившим в силу 01.09.2013, Типовым положением об образовательном учреждении, Уставом […]