Лимитирующие факторы

Степень воздействия факторов на организмы и популяции весьма различна. Поэтому выделяются наиболее значимые и мене значимые. Фактор, который находится в избытке или недостатке может влиять губительно на организм, даже если сила воздействия других факторов находится в оптимуме. Лимитирующий фактор определяет рамки (границу) распространения организмов, видов, сообществ (Блехман, 1909). Интенсивность факторов, наиболее благоприятную для жизнедеятельности, называют оптимальной или оптимумом.

Оптимальное значение для вида различно. Например, тепло- и холодолюбивые (слон и белый медведь), влаго- и сухолюбивые (липа и саксаул), приспособленный к высокой, низкой солености воды или пресной и т.д.

Согласно Шелфорду, факторы, присутствующие в экологической системе как в избытке, так и в недостатке по отношению к оптимальным требованиям живых организмов, называются лимитирующими. Это заключение получило название лимитирующего фактора, или закона толерантности.

Кислород в воде – это лимитирующий фактор. Из-за нехватки кислорода гибнет рыба в водоеме. В воздушной среде кислород не будет лимитирующим фактором, так как содержание кислорода практически постоянно, в воде лимитирующим фактором будет давление, влажность, температура и т.д.

Закон минимума. В 1873 г. химик-органик Либих установил, что рост и развитие растений зависит не только от тех химических элементов и веществ, которые присутствуют в почве в достаточном количестве, но и от тех, которых не хватает или вообще нет в почве. Избыток воды или азота не заменит недостаток бора или железа, которые присутствуют в почве в микроколичествах.

В результате своих исследований Либих сформулировал «Закон минимума». Согласно этому закону, для повышения урожайности растений необходимо увеличить содержание в почве питательного вещества, находящегося в минимальном количестве.

Закон взаимозаменяемости факторов. Одни факторы, находящиеся в избытке или недостатке могут смягчить или усилить силу действия других факторов. Например, избыток углекислого газа смягчает недостаток влаги. Недостаток освещенности смягчается повышенной влажностью. Но факторы взаимозаменяемы.

Толерантность – приспособляемость, адаптация к условиям обитания.

Этот закон был сформулирован в 1913 г. В.Шелфордом. Популяции организмов, обитающие в какой-то определенной среде, приспосабливаются к непостоянству этой среды путем естественного отбора, у них вырабатываются те или иные физиологические особенности, позволяющие существовать именно в этих и ни в каких других условиях среды. Для каждого влияющего на организм фактора существует благоприятная сила воздействия, называемая зоной оптимума экологического фактора. Для организмов данного вида отклонение от оптимальной интенсивности действия фактора (уменьшение или увеличение) угнетает жизнедеятельность. Граница, за пределами которых наступает гибель организма, называется верхним и нижним пределами выносливости.

Кривая толерантности бывает широкая и пологая – это значит предел толерантности у организмов широкий. Такие организмы называются эвритермными (эври – разный, био – жизнь). Острая кривая означает приспосабливаемость организма низкая, предел выносливости узкий. Например, при изменении температуры воды на 1-2 градуса, то форель погибает. Такие организмы называются стенобионтами (стено – один, био – жизнь).

Деревья выдерживают разную температуру от -20 до + 35 градусов, значит они эвритермны, но потребляют корнями воду определенной температуры – стеногидричны. Форель стенотермна, но эврифаг. Карп – эвритермный.

Иногда при смене условий обитания живого организма кривая толерантности также смещается. Например, медузы живут в водах тропических широт и в морях Ледовитого океана, однако скорость их движения практически одинаковая. Разность температуры воды на 20-30 градусов.