§ 3. Лимитирующие факторы

3. Основные законы воздействия экологических факторов на организмы. Лимитирующие факторы

§ 3. Лимитирующие факторы

Немецкий учёный Юстут Либих установил, что продуктивность культурных растений в первую очередь зависит от того питательного вещества или минерального элемента, который представлен в почве в наименьшем количестве.

Закон минимума Либиха (или Закон лимитирующих факторов): успешную жизнедеятельность организма ограничивает экологический фактор, количество и качество которого близки к минимуму, необходимому организму.

Образное представление закона минимума — 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.

Пример:

если фосфора в почве лишь \(20\) % от необходимой нормы, а кальция — \(50\) % от нормы, то растение будет развиваться только до тех пор, пока не усвоит весь фосфор. Ограничивающим дальнейший рост фактором будет недостаток фосфора. Для увеличения продуктивности необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащее удобрение.

Но известно, что избыток какого-либо экологического фактора может быть так же вреден, как и его недостаток,

т. е. всё хорошо в меру.
Факторы, сдерживающие развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностями, называются лимитирующими.

Закон толерантности Шелфорда: лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум воздействия экологического фактора.

Толерантность (от лат. tolerantia — «терпение») — способность организмов выдерживать изменения условий жизни (например, колебания температуры, влажности, света). Это очень важное свойство живого, позволяющее приспособляться к изменяющимся условиям. Разные организмы обладают разной толерантностью.

Обрати внимание!

Организм может погибнуть как от слишком низкой, так и слишком высокой температуры.

любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.Графически закон оптимума выражается симметричной куполообразной кривой (кривая толерантности), показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при постепенном увеличении воздействия фактора.

Пределами выносливости (экологической валентностью) называют минимальное и максимальное значения фактора, при которых возможна жизнедеятельность. Границы, за пределами которых наступает гибель организмов, являются нижними и верхними границами выносливости вида. Их называют критическими точками.

Пример:

животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая.

Положение вершины кривой указывает на оптимальные (наилучшие) условия по этому фактору для особей данного вида.

Для особей некоторых видов характерны кривые с очень острыми пиками.

Это означает, что диапазон условий, при которых особи данного вида могут нормально существовать, очень узок.

Пологие кривые соответствуют широкому диапазону толерантности.

Организмы с широкими границами устойчивости, конечно, имеют шансы на более широкое распространение.

Однако широкие границы по одному фактору вовсе не означают широких границ по всем факторам.

Закон относительной независимости приспособления организмов: степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам.

Виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособлены к широким колебаниям влажности или солевого режима.

Пример:

многие земноводные могут выдерживать значительные колебания температуры, но не переносят даже кратковременного высыхания кожи.

Закон совместного действия факторов: результат влияния любого экологического фактора зависит в первую очередь от того, в какой комбинации и с какой силой действуют другие факторы. Переносить мороз в безветренную погоду значительно легче, чем при сильном ветре. Жару организм переносит значительно хуже при высокой влажности.

Закон незаменимости фактора: нельзя полностью заменить один фактор другим.

Пример:

свет, необходимый растениям для фотосинтеза, не может быть заменён избытком тепла или углекислого газа.

Источники:

Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.

http://web-ireland2.interneturok.ru

Источник: https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschie-biologicheskie-zakonomernosti/osnovy-ekologii-13908/organizmy-i-sreda-obitaniia-faktory-sredy-13860/re-81d7e3fb-ac91-44a1-a00b-8ff4d459e12a

§ 3. Лимитирующие факторы

§ 3. Лимитирующие факторы

Впервыена значение лимитирующих факторовуказал

немецкийагрохимик Ю. Либих в середине XIX в. Онустано-

лзакон минимума: урожай (продукция)зависит от фак-

Ра,находящегося в минимуме. Если в почвеполезные ком-

49

понентыв целом представляют собой уравновешенную

системуи только какое-то вещество, напримерфосфор,

содержитсяв количествах, близких к минимуму, тоэто может

снизитьурожай. Но оказалось, что даже те жесамые

минеральныевещества, очень полезные при оптимальном

содержанииих в почве, снижают урожай, если они визбытке.

Значит,факторы могут быть лимитирующими,находясь и в

максимуме.

Такимобразом, лимитирующими экологическими

факторамиследует называть такие факторы, которые

ограничиваютразвитие организмов из-за недостаткаили их избытка по

сравнениюс потребностью (оптимальным содержанием).Их

иногданазывают ограничивающими факторами.

Чтокасается закона минимума Ю. Либиха, тоон имеет

ограниченноедействие и только на уровне химическихвеществ.

Р.Митчерлих показал, что урожай зависитот совокупного

действиявсех факторов жизни растений, включаятемпературу,

влажность,освещенность и т. д.

Различияв совокупном и изолированном действиях

относятсяи к другим факторам. Например, с однойстороны,

действиеотрицательных температур усиливаетсяветром и

высокойвлажностью воздуха, но, с другой —высокая влажность

ослабляетдействие высоких температур, и т. д.Однако,

несмотряна взаимовлияние факторов, все-таки онине могут

заменитьдруг друга, что и нашло отражение взаконе

независимостифакторов В. Р. Вильямса: условия жизни

равнозначны,ни один из факторов жизни не может бытьзаменен

другим.Например, нельзя действие влажности(воды) заменить

действиемуглекислого газа или солнечного света,и т. д.

Наиболееполно и в наиболее общем виде всюсложность

влиянияэкологических факторов на организмотражает закон

толерантностиВ. Шелфорда: отсутствие или невозможность

процветанияопределяется недостатком (в качественномили

количественномсмысле) или, наоборот, избытком любогоиз

рядафакторов, уровень которых может оказатьсяблизким к

пределампереносимого данным организмом. Этидва предела

называютпределами толерантности.

Относительнодействия одного фактора можно проиллюст-

50

пироватьэтот закон так: некий организм способен

существоватьпри температуре от -5 °С до 25 °С, т. е.диапазон его

толерантностилежит в пределах этих температур.Организмы,

дляжизни которых требуются условия,ограниченные узким

диапазономтолерантности по величине температуры,

называютстенотермными («стено» — узкий), аспособных жить в

широкомдиапазоне температур — эвритермными(«эври» —

широкий)(рис. 2.2).

Рис.2.2. Сравнение относительных пределовтолерантности

стенотермныхи эвритермных организмов

(поФ. Руттнеру, 1953)

Подобнотемпературе действуют и другиелимитирующие

факторы,а организмы по отношению к характеруих

воздействияназывают, соответственно, стенобионтамии эврибион-

тами.Например, говорят: организм стенобионтенпо

отношениюк влажности, или эврибионтен к климатическим

факторам,и т. п. Организмы, эврибионтные к основным

климатическимфакторам, наиболее широко распространенына

Земле.

Диапазонтолерантности организма не остается

постоянным— он, например, сужается, если какой-либоиз факторов

близокк какому-либо пределу, или при размножении

организма,когда многие факторы становятсялимитирующими.

Значит,и характер действия экологическихфакторов при

определенныхусловиях может меняться, т. е. он можетбыть, а мо-

51

жети не быть лимитирующим. При этом нельзязабывать, что

организмыи сами способны снизить лимитирующеедействие

факторов,создав, например, определенный микроклимат

(микросреду).Здесь возникает своебразн&я компенсацияфакторов,

котораянаиболее эффективна на уровне сообществ,реже — на

видовомуровне.

Такаякомпенсация факторов обычно создаетусловия для

физиологическойакклиматизациивица-эврибиотг., имеющего

широкоераспространение, который, акклиматизируясьв

данномконкретном месте, создает своеобразнуюпопуляцию, эко-

тип,пределы толерантности которойсоответствуют местным

условиям.При более глубоких адаптационныхпроцессах здесь

могутпоявиться и генетические расы.

Итак,в природных условиях организмы зависятот

состояниякритических физических факторов, отсодержания

необходимыхвеществ и от диапазона толерантностисамих

организмовк этим и другим компонентам среды.

Источник: https://studfile.net/preview/4032021/page:8/

Правило оптимума. Закон толерантности

§ 3. Лимитирующие факторы

Лекция 2.

Тема: Среда обитания. Факторы среды и адаптация к ним организмов. Законы Коммонера.

План:

1. Среда обитания и экологические факторы.

2. Правило оптимума. Закон толерантности.

3. Лимитирующие факторы.

4.Законы Коммонера.

Среда обитания и экологические факторы.

Среда обитания организма – это совокупность абиотических и биотических условий жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.

Отдельные элементы среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), носят название факторов.

Влияние среды на организмы обычно оценивают через отдельные факторы, называемых экологическими.

Под экологическими факторами понимается любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живой организм хотя бы на протяжении одной из фаз его индивидуального развития. Экологические факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают физические, химические и эдафические.

Физические факторы – это те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Н-р, температура.

Химические факторы – это те, которые происходят от химического состава среды. Н-р, от достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т.п.

Эдафические факторы, т.е. почвенные факторы, – это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т.е. для которых они являются средой обитания, так и корневую систему растений.

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания.

Антропогенные факторы – факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия почв, уничтожение лесов и т.д.).

Большинство факторов качественно и количественно изменяются во времени. Н-р, температура – в течение суток, сезона, по годам. Факторы, изменение которых во времени повторяется регулярно, называют периодическими (приливы и отливы, некоторые океанические течения). Факторы, возникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищника и т.п.) называют непериодическими.

Организмы адаптированы к постоянно действующим периодическим факторам, но среди них важно различать первичные и вторичные.

Первичные это те факторы, которые существовали на Земле еще до возникновения жизни: температура, освещенность, приливы, отливы и др.

Вторичные периодические факторы являются следствием изменения первичных: влажность воздуха, зависящая от температуры; растительная пища, зависящая от цикличности в развитии растений. Они возникли позднее первичных и адаптация к ним не всегда четко выражена.

Непериодические факторы обычно воздействуют катастрофически: могут вызвать болезни или даже смерть живого организма.

Правило оптимума. Закон толерантности.

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые в значительной мере универсальны по отношению к организмам. Таковым является правило оптимума.

В соответствии с этим правилом для экосистемы, организма или определенной стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора.

За пределами зоны оптимума лежат зоны угнетения, переходящие в критические точки, за которыми существование невозможно. К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции.

Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая валентность (экологическая пластичность).

Совокупность экологических валентностей составляют экологический спектр вида.

Экологически непластичные, т.е. маловыносливые виды, организмы с узким диапазоном адаптаций к факторам называются – стенобионтными(греч. стенос – узкий; биос – жизнь), более выносливые – эврибионтами (греч. эври – широкий). Н-р, по отношению к температуре организмы делятся на стенотермные и эвритермные.

Очевидно, что для каждого живого организма в отношении различных экологических факторов существуют пределы выносливости (толерантности). В этом суть закона толерантности, который был постулирован в 1911 г. англичанином В. Шелфордом.

Лимитирующие факторы.

Лимитирующими экологическими факторами следует называть такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием). Их иногда называют ограничивающими факторами.

Лимитирующие факторы обычно определяют границы распространения видов, их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ.

Поэтому крайне важно своевременно выявлять факторы минимального и избыточного значения, исключать возможности их проявления (например, для растений – сбалансированным внесением удобрений).

Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов.

Н-р, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений – компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т.п.

Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

Законы Коммонера

Правила и законы современной экологии обобщены в аксиомах – поговорках американского эколога Б. Коммонера (1974).

1). О всеобщей связи вещей и явлений в природе и человеческом обществе («Всё связано со всем»). Всё живое на Земле подчинено потоку солнечной энергии, его ритмам.

Глобальные круговороты веществ, ветры, океанские течения, реки, миграции птиц и рыб, перенос семян и спор – всё это связывает между собой удалённые друг от друга регионы планеты и их природные комплексы, придаёт биосфере признаки единой коммуникативной системы.

2). О законах сохранения. («Всё должно куда-то деваться»). В отличие от человеческого производства живая природа в целом безотходна. Опавшие листья, трупы животных становятся пищей для других организмов: червей, насекомых и т.д.

Грибы, бактерии разлагают органические вещества до неорганических, и те в свою очередь используются растениями. В целом для биосферы соблюдается баланс масс и равенство скоростей синтеза и распада.

Это замкнутость круговорота веществ в биосфере.

3). О цене развития. («Ничто не даётся даром»). Большие системы способны к эволюции в сторону усложнения организации. Их развитие происходит не только за счёт окружающей среды, но и собственных ресурсов. Любое новое приобретение в системе сопровождается какой либо утратой и возникновением новых проблем.

4). О главном критерии эволюционного отбора («Природа знает лучше»). Возможность и право «знания» природой лучших вариантов развития выработано на протяжении миллиардов лет в чередовании актов отбора, проб и ошибок, в тщательной подгонке каждого нового вещества, каждой молекулы ко всему комплексу других веществ.

5). Закон ограниченности ресурсов («На всех не хватит»). В природе действует правило максимального «давления жизни»: организмы размножаются с интенсивностью, обеспечивающей максимальное их число.

Если бы не существовало ограничений размножения, то произошёл бы «биологический взрыв»: за считанные часы масса живого вещества превысила бы массу земного шара. Этого не происходит из-за ограничений по веществу: масса питательных веществ на Земле конечна и ограничена.

Её не хватает для всех делящихся клеток, спор, семян, яиц, личинок и т.д. Это означает, что общее количество живого вещества всех организмов планеты мало изменяется.

Тема 2. Среда обитания. Практическое занятие

Факторы среды и адаптация к ним организмов.

1. Что относится к экологическим факторам (приведите и объясните на примере):

•УФ излучение

•влажность почвы

•затмение Солнца

•концентрация газов в воде

•глубина в океане

•опыление насекомыми цветков растений

•угол наклона поверхности

•скорость ветра

•высота над уровнем моря

•скорость течения воды

•глубина залегания грунтовых вод

•сжигание листвы осенью

•соленость воды

•толщина снегового покрова

2. Определить и распределить по-столбцам к каким факторам среды (абиотическим, биотическим, антропогенным) относят:

хищничество, вырубку лесов, влажность воздуха, температуру воздуха, паразитизм, свет, строительство зданий, давление воздуха, организация заповедника, конкуренцию, выброс углекислого газа заводом, соленость воды.

3. В каждом из предложенных примеров выберите тот фактор, который можно считать ограничивающим, т.е. непозволяющим организмам существовать в предлагаемых условиях:

а) для растений в океане на глубине 6000 м:

•вода,

•температура,

•углекислый газ,

•соленость воды,

•свет;

б) для растений в пустыне летом:

•температура,

•свет,

•вода,

•давление;

в) для скворца зимой в подмосковном лесу:

•температура,

•пища,

•кислород,

•влажность воздуха,

•свет;

г) для речной обыкновенной щуки в черном море:

•температура,

•пища,

•соленость воды,

•кислород;

д) для кабана зимой в северной тайге:

•температура,

•кислород,

•влажность воздуха,

•высота снежного покрова.

4. Рассмотрите график зависимости (рис.1) численности семиточечной божьей коровки от температуры окружающей среды и укажите следующие параметры:

а) температура оптимальная для этого насекомого

б) диапазон температуры зоны оптимума

в) диапазон температуры зоны пессимума

г) две критические точки

д) пределы выносливости вида

Численность (особи)

Рис.1. Зависимость численности божьей коровки от температуры окружающей среды

5. Выберите фактор, который не является ограничивающим для овса на поле:

а) обилие воды

б) нехватка воды

в) высокая концентрация мышьяка в почве

г) нехватка ионов калия

д) обилие нитратов

е) высокая концентрация ионов свинца в почве

ж) низкая концентрация мышьяка в почве.

Просмотров 2815 Эта страница нарушает авторские права

Источник: https://allrefrs.ru/2-34302.html

Лимитирующий фактор | справочник Пестициды.ru

§ 3. Лимитирующие факторы

Лимитирующий фактор – фактор среды, ограничивающий проявления жизнедеятельности организмов при приобретении им концентрации выше или ниже оптимальной.

К лимитирующим могут относиться любые факторы среды: освещение, температура, влажность, микросреда, состав почвы и др. Учение о лимитирующих факторах основано на двух основополагающих постулатах: законе Либиха (1840) и законе Шелфорда (1913).[5]

Каждый вид растений, микроорганизмов и животных существует в условиях, при которых их жизнь наиболее комфортна.

Для того, чтобы представители каждой популяции могли полноценно питаться, развиваться и размножаться, необходимо соответствие каждого экологического фактора определенным значениям, которые укладываются в более или менее широком диапазоне.

[1] К насекомым это относится в той же степени, что и к другим живым организмам, поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать влияние лимитирующих факторов на примере этого класса.

Для жизнеспособности организмов опасно как снижение, так и превышение оптимальных значений температуры, влажности и т.д. Выход их величин за пределы выносливости приводит к гибели организма, популяции или даже экосистемы.[5]

Например,  если в почве недостает какого-то определенного микроэлемента, это вызывает снижение урожайности растений. Из-за отсутствия пищи гибнут насекомые, которые питались этими растениями. Последнее, свою очередь, отражается на выживаемости хищников-энтомофагов: других насекомых, птиц, некоторых Земноводных и т.д.[1]

Каждый организм характеризуется определенным экологическим минимумом и максимумом, между которыми находится зона нормальной жизнедеятельности (или оптимума). Чем дальше тот или иной фактор отклоняется от значения оптимума, тем в большей степени заметно его негативное воздействие. За пределами критических точек (крайних значений лимитирующего фактора) существование организма невозможно.[5]

Для обозначения степени толерантности (устойчивости) видов к различным значениям лимитирующих факторов, их принято разделять на маловыносливые – стенобионты – и выносливые, или эврибионты.[5] К стенобионтам можно отнести низших насекомых, обитающих в пещерах (Бессяжковые и др.

), а также большинство тропических отрядов, которые существуют лишь в условиях высокой температуры и влажности. Например, Чешуекрылые отряда Morpho обитают только в густых тропических лесах Центральной и Южной Америки и очень плохо разводятся в искусственных условиях.

   В частности, они очень требовательны к световому режиму: каждый вид этих бабочек летает лишь в определенное время дня.[4]

Среди всех абиотических факторов насекомые обладают наибольшей чувствительностью к температуре, освещению и влажности.[2]

Что касается первого, на территории нашей страны большинство видов способно жить в диапазоне температур от 3 до 40 градусов, хотя некоторые имеют механизмы приспособления, позволяющие им существовать и за пределами зоны нормальной жизнедеятельности.

[5] Так, ряд высокоразвитых насекомых проявляет устойчивость к замерзанию, так как жидкость в их организме не переходит в кристаллы, а витрифицируется – становится подобна стеклу. Это распространено среди некоторых жуков, Чешуекрылых и Двукрылых. [2] Например, куколка бабочки махаона может переносить глубокое замораживание почти до – 200 градусов.[6]

Освещение также немаловажно. Под действием оптимальных доз ультрафиолета в организме насекомых происходят важные биохимические процессы: выделение гормонов, формирование пигмента крыльев и даже усвоение некоторых минеральных веществ.

Приверженность к определенному световому режиму определяет их образ жизни (дневной, ночной), а также предпочтительную среду обитания.

Так, личинки жуков-щелкунов, обитающие в почве, не переносят яркого света и гибнут под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения.[2]

Очень по-разному действует на насекомых такой лимитирующий фактор, как влажность.

Некоторые из них, например, комары, мошки или примитивные отряды вроде поденок, живут преимущественно вблизи водоемов, с которыми связаны не только самые комфортные условия их жизни, но и процесс размножения.

[2] По этой причине осушение болот является одним из самых эффективных методов борьбы с распространением комаров. Среди насекомых встречаются и ксерофиты, предпочитающие засушливые местности, например, муравьи, населяющие полупустыни.[5]

Ограничивать жизнедеятельность насекомых могут не только явления неживой природы, но и факторы биологического происхождения. Биологические лимитирующие факторы в виде хищников угрожают всем растительноядным видам:[5] так, для бабочек даже в пределах класса угрозу способны создавать десятки хищников, от богомолов и муравьев до  златоглазок и некоторых кузнечиков.[2]

Аналогичным образом, у многих отрядов и семейств жизнедеятельность ограничена присутствием в области их обитания паразитов и патогенных микроорганизмов, вызывающих болезни.

[5]Впервые угнетающие явления в виде болезнетворных бактерий Bacillus solitarius были открыты известным биологом И.И. Мечниковым, описавшим заболевание у личинок вредителя злаков – хлебного жука. [3]В настоящее время бактерии рода Bacillus широко используются в качестве искусственного лимитирующего фактора для борьбы с личинками сельскохозяйственных вредителей. 

В обычных условиях каждый вид и популяция стремится занять свою экологическую нишу, однако иногда складываются такие условия, что два и более видов конкурируют между собой.

В этом случае они становятся лимитирующими факторами друг для друга.

Чаще всего конкуренция развивается из-за недостатка пищевых ресурсов; нередко она происходит между летающими насекомыми, опыляющими одни и те же растения.[5]

У общественных форм – муравьев и термитов – конкуренция заметна не только за пределами вида, но и внутри него. Эти насекомые живут автономными колониями, и каждая семья создает для любой другой потенциальную угрозу, уничтожая доступную пищу и занимая ее потенциальный «дом».[1]

Если говорить о переносимости биологических факторов, стенобионтами являются насекомые-паразиты растений и животных, которые избирательны в отношении пищи и способа ее добычи.

Среди более выносливых эврибионтов насчитывается множество высокоразвитых насекомых.

Японский жук, бабочка медведица и сотни других видов расселены по огромным территориям, они используют в качестве питания различные растения и прекрасно существуют даже в условиях изобилия хищников.[2]

Составитель: Черкасова С.А.

Последнее обновление: 21.09.13 04:49

Литературные источники:

1.

Ахатов А. Г. Экология. Энциклопедический словарь. ТКИ, Экополис, 1995г. — 368 с.

2.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

3.

Карлик Л. Н. Мечников. Москва: Медгиз, 1946 г.

4.

Уоллес А., Тропическая природа, М.: Мысль, 1975 г. – 226 с.

5.

Шилов И. А. Экология, М., Высшая школа, 1998. — 512 с.

6.

Шовен Р., Мир насекомых, М., изд-во «Мир», 1970 – 242 с.

Изображения (переработаны):

7.8.9.10. Список всех источников

Источник: http://www.pesticidy.ru/dictionary/limitiruiuschiy_factor

Лекция 5

§ 3. Лимитирующие факторы

Лекция 5. Лимитирующие факторы

Разные экологические факторы имеют для живых организмов неодинаковую значимость. Для жизни организмов необходимо определенное сочетание условий. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма. 

Лимитирующие (ограничивающие) факторы – это

1)любые факторы, тормозящие рост популяции в экосистеме; 2)факторы среды, значение которых сильно отклоняется от оптимума.При наличии оптимальных сочетаний множества факторов один лимитирующий фактор может привести к угнетению и гибели организмов.

Например, теплолюбивые растения погибают при отрицательной температуре воздуха, несмотря на оптимальное содержание элементов питания в почве, оптимальную влажность, освещенность и так далее. Лимитирующие факторы являются незаменимыми в том случае, если они не взаимодействуют с другими факторами.

Например, недостаток минерального азота в почве нельзя скомпенсировать избытком калия или фосфора.Лимитирующие факторы для наземных экосистем:- температура;- вода;- свет;- питательные вещества в почве.Лимитирующие факторы для водных экосистем:- температура;- солнечный свет;- содержание растворенного кислорода;- соленость.

Обычно эти факторы взаимодействуют таким образом, что один процесс ограничен одновременно несколькими факторами, и изменение любого из них приводит к новому равновесию. Например, увеличение доступности пищи, и уменьшение давления хищников могут привести к возрастанию численности популяции.

Примерами ограничивающих факторов являются: выходы неразмываемых пород, базис эрозии, борта долины и др.Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура  и т. д.

Представление о лимитирующих факторах основывается на двух законах экологии: законе минимума и законе толерантности. 

В середине 19 века немецкий ученый химик-органик Либих, изучая влияние различных микроэлементов на рост растений, первый установилследующее: рост растений ограничивается элементом, концентрация и значение которого лежит в минимуме, т. е присутствует в минимальном количестве. Образно закон минимума помогает представить так называемая «бочка Либиха». 

Это бочка, деревянные рейки у которой разной высоты, как показано на рисунке. Понятно, что какой бы высоты ни были остальные рейки, налить воды в бочку можно ровно столько, какова высота самой короткой рейки.

Так и лимитирующий фактор ограничивает жизнедеятельность организмов, несмотря на уровень (дозу) остальных факторов. Например, если дрожжи 
поместить в холодную воду, низкая температура станет лимитирующим фактором их размножения.

Это знает каждая хозяйка, а потому оставляет дрожжи «набухать» (а на самом деле размножаться) в теплой воде с достаточным количеством сахара.

Остается только “подменить” некоторые термины: высота налитой воды пусть будет какой-либо биологической или экологической функцией (например, урожайностью), а высота реек будет указывать на степень отклонения дозы того или иного фактора от оптимума.

В настоящее время закон минимума Либиха трактуется более широко. Лимитирующим фактором может быть фактор, находящийся не только в недостатке, но и в избытке.

Экологический фактор играет роль ЛИМИТИРУЮЩЕГО ФАКТОРА, если данный фактор находится ниже критического уровня или превосходит максимально выносимый уровень.

Лимитирующий фактор обуславливает ареал распространения вида или (при менее суровых условиях) сказывается на общем уровне обмена веществ. Например, содержание фосфатов в морской воде является лимитирующим фактором, определяющим развитие планктона и в целом продуктивность сообществ.

Понятие “лимитирующий фактор” применимо не только к различным элементам, но и ко всем экологическим факторам. Не редко в качестве лимитирующего фактора выступают конкурентные отношения.

У каждого организма в отношении различных экологических факторов существуют пределы выносливости. В зависимости от того, насколько широки или узки эти пределы, различают эврибионтные и стенобионтные организмы.

 Эврибионты способны выносить широкую амплитуду интенсивности различных экологических факторов. Скажем, ареал обитания лисицы – от лесотундры до степей. Стенобионты, напротив, переносят лишь очень узкие колебания интенсивности экологического фактора.

Например, практически все растения влажных тропических лесов – стенобионты.

Закон толерантности

Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввел спустя 70 лет в 1913 г. после Либиха, американский зоолог В.Шелфорд.

Он обратил внимание на то, что ограничивать развитие живых организмов могут не только те экологические факторы, значения которых минимальны, но и те, которые характеризуются экологическим максимумом, и сформулировал закон толерантности: «лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору)»

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 или пессимума.

Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. Предел толерантности описывает амплитуду колебаний факторов, которая обеспечивает наиболее полноценное существование популяции.

Отдельные особи могут иметь несколько иные диапазоны толерантности.

Прочитать и составить вопросы 5 штук к тексту.

Источник: https://infourok.ru/lekciya-limitiruyuschiy-faktor-1257589.html

Book for ucheba
Добавить комментарий