Будет интересно

Закон лимитирующего фактора в экологии

закон лимитирующего фактора в экологии

Взаимоотношения между организмами и средой могут быть очень сложными, но, к счастью, не все возможные факторы среды одинаково важны в каждой данной ситуации или для данного организма. Веревка, на которой природа «ведет» организм, в некоторых местах «тоньше», чем в других; эколог обычно может выделить эти «тонкие» места и начать с изучения тех условий среды, которые с наибольшей вероятностью могут оказаться критическими, или «лимитирующими». Если для организма характерен широкий диапазон толерантности к фактору, который отличается относительным постоянством и присутствует в среде в умеренных количествах, вряд ли такой фактор может оказаться лимитирующим. И, наоборот, если известно, что тот или иной организм обладает узким диапазоном толерантности к какому-то изменчивому фактору, то именно этот фактор и заслуживает изучения как лимитирующий.


Этот недостающий элемент ограничивает рост.

Суть закона ограничивающего фактора

Итак, ограничивающим или лимитирующим называют такой экологический фактор, значение которого выходит за пределы благоприятного диапазона для конкретного организма. Это может быть как недостаток, так и избыток фактора.

Закон ограничивающего фактора гласит: наибольшее значение для выживания и размножения организмов имеет тот экологический фактор, который на данный момент наиболее отклонен от оптимума по сравнению с другими факторами.

К лимитирующим факторам относят:

  • температуру
  • влажность
  • освещенность
  • наличие питательных веществ
  • кислотность среды и др.

Лимитирующий фактор может со временем меняться.

Закон лимитирующего фактора в экологии

При наполнении бочки вода начнет вытекать именно через эту доску, независимо от размеров остальных досок. То есть лимитирующим фактором оказывается эта конкретная доска.

Закон толерантности и оптимума

Позднее закон ограничивающего фактора был дополнен теорией толерантности Эрнеста Шелфорда и законом оптимума.

Согласно теории Шелфорда, лимитирующим может быть не только недостаточное, но и чрезмерное действие фактора. То есть существует определенный диапазон значений, в пределах которого организм может нормально функционировать.

Закон оптимума

Закон оптимума дополняет теорию Шелфорда.

Он гласит, что для каждого организма существует оптимальное значение лимитирующего фактора, при котором организм функционирует наилучшим образом.

Чем больше значения других факторов приближаются к оптимуму, тем сильнее сказывается влияние фактора, находящегося в минимуме.

��� ����� ����������� � �������� ��������� ���������. �������� ����� �. ����� ���������, ��� �������������� ���������� ��������, � ������ �������, ������� �� ���� ������������ �������� (������������ ��������), ������� ����������� � ����� �������� �����. ��������, ���� ������� � ����� ���� 20% �� ����������� �����, � ������� – 50% �� �����, �� �������������� �������� ����� ���������� �������; ���������� � ������ ������� ������ � ����� ������ ���������������� ���������.

��� ������� �. ����� ������ “�������� ��������”, ��� ��� ������ ������� ������������� ��� ���������. ������� ����������, ��� ������� ����������� ����� � ����� ���� ������� �����������, ��� ��� ��� ���� ���������� ����������� ������ ��������� �������� �����.

�����:4. ����� �������������� �������������:����� �������������� �������� ������������������:2.

Один из фундаментальных законов в экологии закон ограничивающего лимитирующего фактора сформулировал

Впоследствии тот же принцип выражался в более замысловатых вариантах, например в концепциях лимитирующего сходства и упаковки ниш (см. 7.5). При этом предполагается, что существуют некоторые пределы сходства конкурирующих видов, а следовательно, должно быть и предельное количество видов, способных включаться в конкретное сообщество до полного насыщения его нишевого пространства. В таких концепциях придается особое значение межвидовой конкуренции, поскольку именно она приводит к исключению из определенных сообществ тех или иных конкретных видов и именно она точно определяет, какие виды сосуществуют в других сообществах.

Никто не сомневается в том, что конкуренция иногда влияет на структуру сообщества.
При сильных морозах значительная часть куколок погибает.

Сравните действие законов ограничивающего фактора и незаменимости

В то время как закон ограничивающего фактора описывает влияние недостатка (избытка) какого-либо одного фактора, закон незаменимости показывает, что определенные вещества организм не может синтезировать сам, а может получать только извне.

Например, для роста растений незаменимы некоторые элементы, такие как азот, калий, магний. Закон ограничивающего фактора в данном случае покажет, какой именно из этих элементов присутствует в недостаточном количестве и сдерживает рост.

Применение закона ограниченного фактора на практике

Понимание закономерностей действия ограничивающих факторов имеет большое практическое значение в сельском хозяйстве, регулировании популяций животных, охране природы.

�����:4. ����� �������������� �������������:����� �������������� �������� ������������������:2. ����� ������������� ����������������

3. ����� ��������������� (�������������) �������

������, ��� �������� ������ ��� ��������� ��� ������, ������� ����� ����� ����������� �� ������������ ��� ��������. ����� ��� ���������� � 1905 �. ���������� ������ ���������.

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

Например, разместить кормушки, восстановить места обитания, соорудить переходы через дороги в миграционных путях животных.

Прогнозирование изменений экосистем

Моделирование динамики экосистем с учетом ограничивающих факторов дает возможность спрогнозировать, как те или иные изменения повлияют на сообщества живых организмов. Это важно при планировании хозяйственной деятельности и минимизации негативных экологических последствий.

Регулирование продуктивности в аквакультуре

Важнейшими ограничивающими факторами в аквакультуре являются температура, содержание растворенного кислорода, плотность посадки.

Она менее применима к «переходным состояниям», когда количества, а следовательно, и эффект многих составляющих быстро изменяются.[ …]

Идея о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, впервые была высказана в 1840 г. Ю. Либихом, который первым начал изучение влияния разнообразных факторов на рост растений. Он установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, такими, например, как двуокись углерода и вода (поскольку эти вещества обычно присутствуют в изобилии), а теми, которые требуются в малых количествах (например, бор), но которых и в почве мало.
Выдвинутый Либихом принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени», — получил известность как либиховский «закон» минимума.

В настоящее время динамика отдельной популяции вырисовывается уже довольно ясно, однако на уровне сообщества в целом этот поход оказался не очень плодотворным. В природных условиях лишь немногие виды можно рассматривать как изолированные популяции, потому что отдельные виды в большинстве случаев представляют собой взаимодействующие части многовидовых систем. Это заставило экологов перейти к концепции сообщества, т.
е. изучать взаимоотношения между видами в пределах сообществ и исследовать истинную организацию природного сообщества как единого целого. Такой подход привел в свою очередь к разработке ряда новых концепций и идей, в том числе теории ниши, распределения ресурсов, гильдийной структуры, лимитирующего сходства, ширины ниши, перекрывания ниш и т. п., которые еще совсем недавно изучались главным образом с теоретической точки зрения.
И наоборот, если какой-то один фактор сильно отклонен от оптимума, то остальные факторы имеют меньшее значение.

Сравнение теории Шелфорда и закона Либиха

В отличие от закона минимума Либиха, теория толерантности Шелфорда учитывает не только недостаток, но и избыток фактора. Кроме того, она вводит понятие оптимального диапазона, в пределах которого организм нормально функционирует.

Примеры закона ограниченного фактора

Рассмотрим несколько конкретных примеров действия закона ограничивающего фактора:

  • Для северных оленей лимитирующим фактором является глубина снежного покрова: если снега слишком много, олени не могут добраться до корма.

  • Для бабочек озимой совки, которые зимуют в почве на стадии куколки, лимитирующим фактором является температура почвы зимой.

Лимитирующий фактор — экологический фактор (свет, температура, почва, биогенные компоненты и др.), который при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов. Это понятие ведет начало от закона минимума Либиха (1840) и закона толерантности Шелфорда (1913). Концепция лимитирующего фактора имеет существенное значение для охраны природы и рационального природопользования.[ …]

Лимитирующим фактором является начало химической реакции между оболочкой планеты и атмосферными газами.
В результате температура поверхности Венеры достигает 700 °К. Это явление самоусиливающегося парникового эффекта изображено на рис.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *