Основні лімітуючі чинники

Лімітуючим чинником - це умови, які виходять за рамки витривалості організму. Вони обмежують будь-який прояв його функцій. Розгляньмо далі докладніше лимитирующее дію чинників. лімітуючі фактори

Загальна характеристика

лімітуючі екологічні фактори регулюють стан екосистем і організмів в них. Вони обмежують їх розвиток своїм недоліком або надлишком в порівнянні з потребами. При оптимальному поєднанні різних умов будь-якої фактор, що лімітує може привести або до пригнічення, або до загибелі організму. Наприклад, розвиток теплолюбного рослини припиняється при різкому зниженні температури при наявності необхідної кількості поживних сполук в грунті, нормальної вологості, освітленості та іншого.

взаємодія умов

Лімітуючим чинником життя вважаються незамінними в тому випадку, якщо вони не пов`язані з іншими. Наприклад, брак азоту в ґрунті не можна компенсувати надмірним вмістом фосфору або калію. Найчастіше зміна однієї умови пов`язано з трансформацією іншого. Наприклад, сухий грунт, як правило, має лужну, а перезволожений - кислу реакцію. В цьому випадку фактори взаємодіють. Тоді несприятливий вплив однієї умови можна частково компенсувати трансформацією іншого. Так, зменшення концентрації кисню до певної межі для водних організмів можна збалансувати зниженням температури.

різновиди

Закон лімітує фактора полягає в тому, що недолік або надлишок одного умови може спричинити пригнічення або припинення збільшення чисельності популяції в системі, навіть якщо показники інших будуть оптимальні. Таким чином, при його активізації в будь-якому випадку буде відзначатися уповільнення розвитку. Виділяють наступні основні лімітуючі фактори:

  1. Для продуцентів: інтенсивність рекреаційного навантаження, волого-і теплозабезпечення, наявність в грунті біогенних елементів.
  2. Для консументов: зменшення можливості для переміщення і площі території для розмноження і проживання, міжвидова і внутрішня конкуренція, присутність доступних джерел їжі та води.
  3. Для людини: расові та національні забобони, політична і соціальна ситуація в країні, рівень розумових можливостей. лімітуючі екологічні фактори

Закони лімітують Либиха

Вперше розглядаються явища були вивчені і систематизовані в 1840 році. Юстас фон Лібіх проводив дослідження, в ході яких вивчав розвиток рослин під впливом хімічних добрив. У своїх експериментах вчений використовував калійні і фосфорні суміші. У процесі спостереження він виявив, що обмежене внесення будь-якого добрива призводить до одного результату - зниження активності росту культур. Аналогічною була ситуація і при перебільшенні кількості сумішей. Таким чином було встановлено закон обмежувального фактору - навіть одна умова за межами свого оптимуму викликає стрес у організму і в межі - загибель.

зони стійкості



Величина або стан фактора, за допомогою якого забезпечується найкращий результат розмноження і росту, іменується оптимумом. На практиці точно встановити показник, при якому умови будуть найбільш сприятливими для організму, неможливо. Саме тому говорять про "зоні" оптимуму. Організм не завжди знаходиться в таких умовах. Чи не оптимальну, але і не смертельну середовище проживання, в якій вид виживає, але при цьому відчуває пригнічення, називають стресовій зоною. Екстремальні умови, при виході за рамки яких популяція або окремий організм вижіт не в змозі, називають межами стійкості. В їх діапазоні існують стресові (в яких активні природні лімітуючі фактори) і оптимальні зони. лімітуючі фактори життя

пристосованість

Показники меж стійкості щодо величини фактора і, особливо, значень зони оптимуму, дає можливість оцінити ступінь витривалості організмів. Відповідно до цього розрізняються види широко- і узкопріспособленние. Організми завжди адаптуються до комплексу будь-яких умов, а не до якогось конкретного. Однак в сукупному впливі середовища показники окремих факторів нерівноцінні. В системі завжди можна встановити головні (провідні) і супутні (другорядні) умови. Перші відрізняються для тих чи інших популяцій і організмів навіть при їх спільному проживанні. Провідні чинники з плином життя можуть змінюватися. Так, наприклад, в процесі проростання культурних злаків головною умовою виступає температура, під час колосіння і цвітіння - волога грунту, при дозріванні - вміст поживних елементів і вологість повітря.

особливості впливу

Розглядаючи теорію мінімумів, не слід змішувати провідні і лімітуючі фактори середовища, оскільки останні можуть бути і головними, і другорядними. Обмежують є зазвичай то умова, яке відхилилося від норми найбільш далеко. Якщо показники знаходяться за рамками стійкості, незалежно від того, в сторону мінімуму вони змінилися або в сторону максимуму, вони перетворюються в лімітуючі фактори. Це має місце і в тих випадках, коли всі інші умови сприятливі або оптимальні. лимитирующее дію чинників

Лімітуючим чинником Шелфорда



Свій розвиток розглянута вище теорія отримала через 70 років. Американський вчений Шелфорд встановив, що не тільки елемент, присутній у мінімальній концентрації, може впливати на розвиток організму, але і його надлишок може викликати несприятливі наслідки. Наприклад, для рослини шкідливим буде і зайве і недостатня кількість води. В останньому випадку відбудеться закисание грунту, а в першому - буде утруднена асиміляція поживних сполук. На багато організми негативно впливає зміна рівня рН та інші лімітуючі фактори. Толерантність, в рамках якої можливо нормальне існування, обмежується, власне, недоліком або надлишком умов, показники яких можуть бути наближені до меж переносимості.

діапазон витривалості

Межі толерантності не є постійними. Наприклад, діапазон може звужуватися, якщо яка-небудь умова наближається до тієї чи іншої кордоні. Така ситуація також має місце при розмноженні організмів, коли багато показників стають обмежують. З цього випливає, що вплив якою володіють багато лімітують екологічні чинники, має мінливий характер. Це означає, що одна умова може або не може бути гнітючим або обмежують.

Акліматизація

Разом з цим слід пам`ятати про те, що організми самі в змозі знизити негативний вплив, створивши, наприклад, певний мікроклімат. У цьому випадку з`являється в деякому роді компенсація умов. Найбільш ефективно вона проявляється на рівні спільнот. При такій компенсації формуються умови для фізіологічної адаптації виду - еврібіота, який має широке поширення. Аккліматізіруясь на певній території, він формує своєрідний екотип, популяцію, межі толерантності якої відповідають місцевості. Глибші адаптаційні процеси можуть сприяти утворенню генетичних рас. закони лімітують Лібиха

Реалізація теорії на практиці

Щоб мати найбільш чітке уявлення про те, як впливають на організми лімітуючі фактори середовища, як приклад можна взяти розвиток рослин під впливом вуглекислого газу. Його вміст у повітрі невелика, тому навіть невелике коливання його рівня буде мати велике значення для насаджень. Вуглекислий газ є продуктом дихання рослини і тварин, горіння органічних речовин, активності вулканів і ін. Його зміст залежить не тільки від характеру розміщення його джерел і кількості споживачів. Воно також змінюється і в часі. Так, взимку і восени концентрація вуглекислого газу підвищена внаслідок відмінностей фотосинтетичної активності зелених насаджень. При цьому влітку при інтенсивній асиміляції рослин його кількість істотно зменшується. коливання СО2 в повітрі робить істотний вплив на активність фотосинтезу і рівень живлення рослин. Навіть невеликі зміни негативно впливають на їх розвиток і зростання, зовнішній вигляд, внутрішні процеси. Звичайне вміст СО2 в повітрі близьке до 0.03% не рахується оптимальним для нормального життя рослин. У зв`язку з цим високий ступінь інтенсивності фотосинтезу може досягатися або швидким переміщенням різних мас, які забезпечать його приплив до асиміляційним частинам, або за рахунок діяльності гетеротрофов, розмноження яких супроводжується його виділенням. природні лімітуючі фактори

Освітленість і температура

Розглянемо, як можуть впливати лімітуючі фактори на фенотип кульбаби. Через значну мінливості його примірників, які ростуть на добре освітлених територіях, у рослини переважають риси світлолюбних насаджень. Зокрема, вони відрізняються:

  • Товстими, дрібними, м`ясистим листовими пластинками з густим жилкуванням.
  • Розгалуженою кореневою системою.
  • Розташуванням листя під кутом щодо сонячних променів.
  • Своєрідним рухом, що забезпечує захист від надмірного освітлення.

Разом з цим, кульбаби, які ростуть в тіні, володіють відповідними рисами:

  • Слаборозвиненою кореневою системою.
  • Великими широкими, тонкими з рідкісним жилкованием листям, розташованими перпендикулярно променям і ін.

При аналізі зрізів листових пластин першого і другого виду кульбаби, можна виявити і більш глибокі гістологічні відмінності, які доповнюють морфологічні ознаки, розглянуті вище. Також досить наочно проявляється вплив температурних коливань. При цьому, якщо трансформацію при зміні освітленості можна спостерігати, порівнюючи різні екземпляри, то в даному випадку її можна побачити на одній рослині. При зниженій температурі весняні від +4 до +6 градусів на рослинах формуються ранні сильно порізані листя. Якщо в такому вигляді перенести кульбаба в оранжерею, де t + 15 ... + 18 град., Почнуть розвиватися пластини з цільними краями. При приміщенні рослини в проміжні умови листя матимуть незначну изрезанность. основні лімітуючі чинники

Ланцюгова реакція

Одним з суттєвих доповнень до розглянутої теорії виступає положення про те, що зміна будь-якого умови породжує далекосяжні наслідки. В даний час практично неможливо знайти ділянку на планеті, на якому відсутні лімітуючі фактори. У багатьох випадках активність самої людини формує обмежують або пригнічують умови. В якості одного з таких яскравих прикладів можна навести повне винищення величезних популяцій морської стеллеровой корови. Цей процес зайняв у людини відносно небагато часу - кілька років - в порівнянні з практично віковим періодом природного відновлення екосистеми.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!