Правило лимитирующих факторов среды и закон минимума

Закон лимитирующих факторов

Правило лимитирующих факторов среды и закон минимума

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Даже один фактор за пределами действия своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма и в пределе – к его гибели.

Например, количество годовых осадков является лимитирующим фактором для деревьев, выход за пределы которого (за пределы действия его оптимума) приводит к гибели деревьев.

Другой пример: для расселения лягушек лимитирующим фактором является температура (их нет на севере и в степях).

А как определить степень благополучия вида, если на него действует сразу несколько факторов?

Обычно оказывается достаточным знания пределов выносливости по отношению к 1-2 факторам, чтобы определить реакцию особей на одновременное действие нескольких факторов.

Но какой фактор следует считать главным?

В 1840г Либих высказал идею о том, что выносливость организмов обусловлена самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Например, урожай зерна часто лимитируется не количеством СО2 и О2 (которые имеются в изобилии), а теми веществами, которые необходимы в малых количествах (бор) и которых в почве содержится недостаточно. Либих выдвинул принцип: “Урожай определяется веществом, находящимся в минимуме.

Именно этим веществом определяется величина и устойчивость урожая во времени”. Это положение называется правилом Либиха (правилом минимума или законом ограничивающего фактора).

Лимитирующий фактор – это фактор среды, который ограничивает жизнедеятельность организма.

Закон: в комплексе факторов сильнее действует тот, который близок к пределу выносливости. То есть урожай прямо пропорционален количеству того удобрения, которого меньше всего;

Пример: в Белом море ограничивающим фактором для моллюсков является t0, но может произойти и смена фактора: с Карского моря ветер нагнал лёд, вода стала более пресной, т.е. солёность стала новым лимитирующим фактором.

! Универсальным ЛФ является пища.

В качестве наглядной иллюстрации правила Либиха используют модель бочки, у которой доски, образующие боковую поверхность, имеют разную высоту. Уровень воды, которую можно налить в бочку, определяется длиной самой короткой доски. То есть длина самой короткой доски – это лимитирующий фактор для количества воды, которое можно налить в бочку.

Пример: в почве содержатся все элементы минерального питания, кроме одного – бора. Рост растений на такой почве будет сильно угнетён или вообще невозможен. Если добавить в почву нужное количество бора, то урожай увеличится. Если же вносить любые другие вещества в оптимальных количествах, но бор будет отсутствовать, то растения опять будут угнетены.

Это правило имеет огромное значение для сельского хозяйства.

Min и max – критические точки зоны выносливости. Толерантность – это диапазон выносливости к определённым факторам среды

Эту же проблему Шелфорд сформулировал в виде закона толерантности: «Жизнедеятельность организма ограничивается тем фактором, который может выйти за нижнюю или верхнюю границу его толерантности».

Организмы могут иметь разный диапазон толерантности, это определяется генетически и зависит от нормы реакции генотипа (эврибионты – широкий диапазон выносливости или стенобионты – узкий диапазон выносливости).

Примеры: эврибионты – сосна, брусника, ряска, элодея, камыш, тростник, подорожник, крыса, воробей, таракан, муха, комар. Стенобионты – пальмы, фламинго.

Организмы с более широким диапазоном толерантности могут более широко расселяться, имеют преимущества в выживании и в оставлении потомства.

Разные периоды жизни организма имеют разную чувствительность к лимитирующим факторам:

· период размножения – самый чувствительный;

· период роста – менее чувствительный.

Если условия по одному фактору близки к границе толерантности, то чувствительность к остальным факторам повышается (в почве мало азота ® снижается устойчивость к засухе у пшеницы). !Универсальным ограничительным фактором является пища.

С понятием ограничительного фактора связано явление анабиоза – состояния глубокого покоя, при котором активность всех процессов резко снижается.

Примеры: анабиоз простейших, червей, членистоногих, стадия покоя семян, спор.

У насекомых в неблагоприятных условиях развитие останавливается, например, если температура ниже нормы, то перехода из куколки в бабочку не происходит Þ такое явление называется диапаузой.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Дата добавления: 2016-10-27; просмотров: 2655 | Нарушение авторских прав

Рекомендуемый контект:

Похожая информация:

Поиск на сайте:

Источник: https://lektsii.org/8-184.html

Закон оптимума, закон минимума Либиха, закон лимитирующих факторов Шелфорда

Правило лимитирующих факторов среды и закон минимума

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются по отношению к организмам в значительной мере универсальным (общими). К таким закономерностям относятся закон оптимума, закон взаимодействия факторов, закон лимитирующих факторов и некоторые другие.

Закон оптимума выражается в том, что любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

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 –зоны пессимума –это условия при которых жизнедеятельность организма максимального угнетается, но он еще может существовать, как показано на рис. При пересечении кривой с горизонтальной осью находятся две критические точки.

Это такие значения фактора, которые организмы уже не выдерживают, за пределами наступает смерть. Расстояние между критическими точками показывает степень выносливости организмов к изменениям фактора. Условия, близкие к критическим точкам, особенно тяжелы, для выживания. Такие условия называют экстремальными.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальное количество видов и плотность популяции. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковые. Для одних они имеют значительный диапазон.

Закон минимума Либиха. Любому живому организму необходимы не вообще температура, влажность, минеральные и органические вещества или какие-нибудь другие факторы, а их определенный режим. Реакция организма зависит от количества (дозы) фактора.

Кроме того, живой организм в природных условиях подвергается воздействию многих экологических факторов (как абиотических, так и биотических) одновременно.

Растения нуждаются в значительных количествах влаги и питательных веществ (азот, фосфор, калий) и одновременно в относительно «ничтожных» количествах таких элементов, как бор и молибден.

Любой вид животного или растения обладает четкой избирательностью к составу пищи: каждому растению необходимы определенные минеральные элементы. Любой вид животного по-своему требователен к качеству пищи.

Для того чтобы нормально существовать, развиваться, организм должен иметь весь набор необходимых факторов в оптимальных режимах и достаточных количествах.

Тот факт, что ограничение дозы (или отсутствие) любого из необходимых растению веществ, относящихся как к макро-, так и к микроэлементам, ведет к одинаковому результату — замедлению роста, обнаружен и изучен одним из основоположников агрохимии немецким химиком Юстасом фон Либихом. Сформулированное им в 1840 г. правило называют законом минимума Либиха: величина урожая определяется количеством в почве того из элементов питания, потребность растения в ко­тором удовлетворена меньше всего. Закон минимума Либиха в настоящее время называется законом ограничивающего лимитирующего фактора: в комплексе экологических факторов сильнее действует тот, который наиболее близок к пределу выносливости.

Закон минимума справедлив как для растений, так и для животных, включая человека, которому в определенных ситуациях приходится употреблять минеральную воду или витамины для компенсации недостатка каких-либо элементов в организме.

Закон лимитирующих факторов Шелфорда. Фактор среды ощущается организмом не только при его недостатке. Проблемы возникают также и при избытке любого из экологических факторов. Например, жизненная активность организма заметно угнетается и при малых значениях и при чрезмерном воздействии такого абиотического фактора, как температура.

Фактор среды наиболее эффективно действует на организм только при некотором среднем его значении, оптимальном для данного организма.

Чем шире пределы колебаний какого-либо фактора, при котором организм может сохранять жизнеспособность, тем выше устойчивость, т. е. толерантность данного организма к соответствующему фактору (от лат. tо1еrапtа — терпение).

Таким образом, толерантность – это способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности значений.

Впервые предположение о лимитирующем (ограничивающем) влиянии максимального значения фактора наравне с минимальным значением было высказано в 1913 г. американским зоологом В.

Шелфордом, установившим фундаментальный биологический закон толерантности: любой живой организм имеет определенные, эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору.

Другими словами лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величну толерантности, выносливости организма к данному фактору.

Поэтому экологический фактор, уровень которого приближается к любой границе диапазона выносливости организма или заходит за эту границу, называют лимитирующим фактором. Например, виды, длительное время развивается в относительно стабильных условиях утрачивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобиотности, в то время как виды существующие при значительных колебаних, факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтными.

Другая формулировка закона В. Шелфорда поясняет, почему закон толерантности одновременно называют законом лимитирующих факторов: закон толерантности дополняют положения американского эколога Ю. Одума:

– организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и низкий диапазон в отношении другого;

– организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов обычно наиболее распространены;

– диапазон толерантности может сузиться и в отношении других экологических факторов, если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для организма;

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/17_81912_zakon-optimuma-zakon-minimuma-libiha-zakon-limitiruyushchih-faktorov-shelforda.html

������������ �������. ����� �������� ����� �. ������ , ����������� ������������� ��������������

Правило лимитирующих факторов среды и закон минимума

1. ����� ���������.

��� � ��� ������ ���� ������������� �����������, �������� ����������� ����� ����� ����� ������������� ��������. ��������� ����������� ���������������, �������� ���������� �������� �������� ����������� ���������� �����, ����������� ������������ ��������� �� �������� ���� � ������� � ���������� ������� ����.

� ������ ������ �� �������� ����������� ���������������� ������� ���������� ��������� ��� ������ ���������� ������ (2002) (��. 55), � ����� ��������������� ������������� � ����� �� �������� ���� �� ������������ ������������, � ������� � ������ ���������� �������.

������ �� �������� ����������� � ����� ������� �������� � ��� �� ������� ��������� �������� ���: ���������������, �������-���������������, �����������������, ������������ – �������������, ��������������� � ��.

��� ������ ��������� �� �������� ������� ���� ���������� – ���������������� ������ ���������������� ��� �������������, ����� �������� � ������ ���������. ������������� ����������� ������ ���������-������������� ����� � ������� �� ����������� ���� �� ������������, � ������� � ������ ���������� �������.

� ������ ���� �������� ����� ������ �������� �����������, �������� ������� � ������� ����������� ������� �� �������� ��������������� ��������� � ��������� ��������, � ������: 40 �� ���� � 30 � �����. ���������� ������ ������������� ���� ����������� � �������� 84� 92 �� � �� �������� ����� ���������.

�������-��������������� ���� �������� � ����������, ��� ������� �������� ����������� ����������� ���� �� �������� ���� �� ������������ (��������� ���������������� ������� �������, ��������������� � ��.), �� ���������� (��������� ��������, ������ ���������� �������� �� ��������, ��-������������� ������� � ��.).

�� ����������������� ������ ������ �� �������� ����������� ����� ���� ���������� ���������� ������������� (������, 1994): � ������������ � ������� ���������� ����� �� ������� ���������; � ������������ ������������ ����, ����������� ����������� ������ ����������� ����� ������ ����� ���������; � ��������� ���������� ���� � ����������� �������� ��� ������ � ����� ���������� �������� ����������� � ����������� ������� ����������; � ���������� ����������� � ��������, ����������� ��-���������� ������� � ������ ����������� ��� ����������� �� ����� ��������������� ���� (������, ������, ����� ����); ������������-������������� ���� ��������������� �������� ������������ ������, �. �. ����� ������, ������� ������������ ���������� ���������� ������������ ����� � ������� ��������������, ���������� � ������ ��� (������������ ����, ������� ����� � ��������, ��������� ���� ����������������� ����������� � ��.). ������������ ����� � ������ ����� �� �������� ������-���� ������ ���������� �������� �������� ��������������, ���������� ��� �������, ����������� (��� ����������) ����-�� � ������� ��������� � ������ ����� � ������ ����������-

����� ����.

������ ��������� ���� ���� �� ����� ������� ������������� ������, ���� �� ����� ������ �������: ������ �� ��-������ ����������� � �������� �� ������ �����������, �� � �����������. ���������� ����������� �������� �������� (���-��������, 1985) � ��������� �� ��������� ��������, ������� �������������� �� ����������� �������� ����������� �����.

. ����� ������������ ��������

� ���������� �������� ����� ���������� �������, ������� ������� ����� ������������ ���������� ����� ����������. ����� ������� �������� ���������������, ��� �������������. � ���������� ���� �������� ����� ��������, ���������������� �.������� � 1840 �.

, �������� ���������� ����� � ����������� �������������������� �������, ��������� �� ��������, ������������ � �������� �� ��������� � ������� ������������ ��������������� ����������. ������� (� 1909�.) ����� �������� ��� ���������� �.

��������� ���� ������, ��� �������� ������ �������������� �������, ������������ � ��������: ������� �����, ������� � ���������� �������� ��������� ��������, �������� ������������ ����������� ������������� ���� � ������ �������� ������� �, �� ������ �� ����������� ��������� ������ �������� �������.

����� �������� � ������ �. �������� ����������� � �������� �������������� �������: ������������ �������� ����� ���� ��� �������, ��� � �������� �������������� �����������.

�������� ��������� ������������ �������� ����������� � ���, ��� ������ ��������� ����� ��� ������������ ������� ��������. �������� ��������� ��������� ������ ������� �����, ������� ����� ��������� ������������ ��� �������������. ��������� �������������� �������� – ���� � ���������� ������������������ ����������.

��������, � ��������������� �� ������ ������ ������ ����������� ������� ����� ���������, �������� ������ �������������� �����������, �� ��������� ������ ������� ������ � ���������� �������������, ������� ������ �������������� ������� �����������.

��� ��������� ���������� ������ ������������ �������� �� �������� ���������� ��������� ��� ��������. ������ – ���������������, �� ���� ����� ������ �������� ���� � �������� ������������� ���������, ����� ������ � ����� ������� � ������� ��������������. ������ – ��������� �������������� �������� � ����������������� ����������.

��������, ��������� ��������� ����� ������ �����, ���� ��� ������ �� �� ����� ��������� �����, � � ����.

������������� �������� ��������� �������� ��� ��������� ����� � ����� ���������� ������ ������������ � ������� ���������� �����.

2. ������� �����������. �������� ���������

��� ������ – ������������ ������������ ����� �������� ��������, ������ �������� � �� ����������� ��� ��������� ��������. ������ ������, ����� ����, ��� �����, ����� ����- ��� ��� �������� ��� ��������.

����� ��� ������������� � ��������������� �������� ����������� ������������ ������� �������� � ������ ������������ ������������ ���� ��������, ��� ����������� � ������� ����������� ��������� �����, ������� ��������� �������� ����������� �����������.

�������� ����������� �������������� ������� ����������� – ���� �� ���� ����������� (���������) ����������� ���������� �����, ��������� ���������� � �������� �� ��������. ����������� ��� ����������� ������������� ������ ���� � �� ���������� ���������� �������� ������������� (�������������, ���� �����).

� ����������� �� ���� � ������������ �������� ���� �������� ��������� �������� ���� ��������. ����������� ����������� ���� ����� � ����������� ������� �����. �������� ��� � ����� (�).

��� ��� ������ ����������� ���������� ���� �������������� ������ ��������-���� �������������. �������������� ���������� ������� ����������� �������� �� ���������, � ����� � ����������� �� ������������ � ������ ��������� ��������.

����� ����� �������� ����� ����������������� � ��������� ���������� ��� ������������� �����, �� �� ���� ������� ��� �� �������� �� ������������� � �������� ����� ���� ���������. ������� ����������� – ���� �� ������ ��������� ���.

����������� ����� ����������� ���������, ������� ���������, ���������� ����������������� �����, �������, �� ������ ������������ ������ ����� ���������� 8-12 ���. ����� ���� ����� ������������ �� ������� 2.1. ������� ������ ���������� ��� ���� ������ ����������. ���, ����������� 80-90��, ������ �� ��������� �������� ��������, �������������� ��������� ������ ��������.

��������, ����� �������� ��������� ��������� �� ���� �������������. �������� ��������� ������ ������ � �������� ��� ��������� ����������. ��� �������� ������ ���� ���������� ����������� ��������������� ������ � �������� �����. ���������� ��� ����� ��������� �������� �������� �������.

�� ������ ��������� ����������� ���������������, ������� �� ��� �� ������� ������� ������� ���������� ��� 40��, � ��� 70�� � ����� �������� ������������ �� ���������.

���������� ����� �������������� ��������� � ���������, ������������� � ��������� ���������� ����� � ���, ��������� ��������.

��������� ������� ����� ���� ����, ������� �� �������� �������� �������, �� �������� ���������� �������� � ��� ���������� ����������� �� ����������� ��������� � ��������� ��������������� �����������. ������������ ����� �������� � ������������ � ����������� ������� ����������� ����.

� ����� �������� ���������� �������� ����������� �������� ���������� �������, � ������� �� ������ ������������ �� ����������� �������. ���� �� ��������������, ������������ ������������ ����������� ������ � ����� – ������������ ���������� ����������.

�������� �������� �������������� ������������ ����������� � ��������� ������������ ����� �������� �������. ������ ����� �������� �������� � 10 ��� ��������� ���, ������������ ��������.

��������, ��� ��������� ���������������� ������������ �������� ������� ����������� �� ����� (�� 15,5 ��), ������ (�� 11��), ���� (�� 9��) � ��� (�� 5��). ��� ������������� ���������� ����������� ������������ �������� ����� ������������� ����������� � �������� ���������.

�������� ������� ��� ���������� ����������, ��������� �� ���� ��� �������� ������� �����������, ��������� � ����� ��� ���������������� �������������.

Источник: https://zinref.ru/000_uchebniki/00800ecologia/000_lekcii_ecologia_04/205.htm

Book for ucheba
Добавить комментарий