Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
А.В. Гапоненко. Загальна екологія. Лекції для студентів I курсу, 2006 - перейти до змісту підручника

ЗАКОНОМІРНОСТІ ДІЇ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ОРГАНІЗМИ. ЛІМІТУЮЧИМ ФАКТОРОМ. ЗАКОН МІНІМУМУ ЛІБІХ. ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТІ ШЕЛФОРД. ВЧЕННЯ ПРО ЕКОЛОГІЧНОГО ОПТИМУМУ ВИДІВ. ВЗАЄМОДІЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ.

Незважаючи на різноманіття екологічних факторів і різну природу їх походження, існують деякі загальні правила і закономірності їх впливу на живі організми. Будь екологічний фактор може впливати на організм таким чином (Слайд): *

змінювати географічне поширення видів; *

змінювати плодючість і смертність видів; *

викликати міграцію; *

сприяти появі у видів пристосувальних якостей і адаптацій.

Найбільш ефективно дію фактора при деякому значенні чинника, оптимальному для організму, а не при його критичних значеннях. Розглянемо закономірності дії фактора на організми. (Слайд).

Залежність результату дії екологічного чинника від його інтенсивності сприятливий діапазон дії екологічного чинника називається зоною оптимуму (нормальної життєдіяльності). Чим значніше відхилення дії чинника від оптимуму, тим більше даний фактор пригнічує життєдіяльність популяції. Цей діапазон називається зоною гноблення (пессімума). Максимально і мінімально стерпні значення чинника - це критичні точки, за межами яких існування організму чи популяції вже неможливо. Діапазон дії фактора між критичними точками називається зоною толерантності (витривалості) організму по відношенню до даного фактору. Точка на осі абсцис, яка відповідає найкращому показником життєдіяльності організму, означає оптимальну величину фактора і називається точкою оптимуму. Бо важко визначити точку оптимуму, то зазвичай говорять про зону оптимуму або зоні комфорту. Таким чином, точки мінімуму, максимуму і оптимуму складають три кардинальні точки, які визначають можливі реакції організму на даний фактор. Умови середовища, в яких-небудь фактор (або сукупність факторів) виходить за межі зони комфорту і пригнічує дію, в екології називають екстремальними.

Розглянуті закономірності носять назву «правило оптимуму».

Для життя організмів необхідно певне поєднання умов. Якщо всі умови середовища існування сприятливі, за винятком одного, то саме ця умова стає вирішальним для життя розглянутого організму. Воно обмежує (лімітує) розвиток організму, тому називається лімітуючим фактором. Т.ч. лімітуючий фактор - екологічний фактор, значення якого виходить за межі виживання виду.

Наприклад, замори риб взимку у водоймах викликані браком кисню, коропи не живуть в океану (солона вода), міграцію грунтових черв'яків викликає надлишок вологи і недолік кисню.

Спочатку було встановлено, що розвиток живих організмів обмежує недолік будь-якого компонента, наприклад, мінеральних солей, вологи, світла і т.п. У середині XIX століття німецький хімік-органік Юстас Лібіх першим експериментально довів, що зростання рослини залежить від того елемента живлення, який присутній у відносно мінімальній кількості. Він назвав це явище законом мінімуму; на честь автора його ще називають законом Лібіха. (Бочка Лібіха).

У сучасній формулюванні закон мінімуму звучить так: витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Однак, як з'ясувалося пізніше, лімітуючим може бути не тільки недолік, але і надлишок фактора, наприклад, загибель врожаю через дощі, перенасичення грунту добривами і т.п. Поняття про те, що нарівні з мінімумом лімітуючим фактором може бути і максимум, ввів через 70 років після Лібіха американський зоолог В. Шелфорд, що сформулював закон толерантності.

Згідно закону толерантності лімітуючим фактором процвітання популяції (організму) може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, а діапазон між ними визначає величину витривалості (межа толерантності) чи екологічну валентність організму до даного фактору

Принцип лімітують факторів справедливий для всіх типів живих організмів - рослин, тварин, мікроорганізмів і відноситься як до абіотичних, так і до біотичних факторів.

Наприклад, лімітуючим фактором для розвитку організмів даного виду може стати конкуренція з боку іншого виду. У землеробстві лімітуючим фактором часто стають шкідники, бур'яни, а для деяких рослин лімітуючим фактором розвитку стає недолік (або відсутність) представників іншого виду. Наприклад, в Каліфорнії з середземномор'я завезли новий вид інжиру, але він не плодоносив, поки звідти ж не завезли єдиний для нього вид бджіл-запилювачів.

Відповідно до закону толерантності будь-який надлишок речовини або енергії виявляється які забруднюють середу початком.

Так, надлишок води навіть в посушливих районах шкідливий і вода може розглядатися як звичайний забруднювач, хоча в оптимальних кількостях вона просто необхідна. Зокрема, надлишок води перешкоджає нормальному грунтоутворення в чорноземної зоні.

Широку екологічну валентність виду по відношенню до абіотичних факторів середовища позначають додаванням до назви чинника приставки "еврі", узкою «Стіна». Види, для існування яких необхідні строго певні екологічні умови, називають стенобіонтних, а види, пристосовуються до екологічної обстановки з широким діапазоном зміни параметрів, - Еврібіонтность.

Наприклад, тварини, здатні виносити значні коливання температури, називаються Еврітермние, вузький діапазон температур характерний для стенотермним організмів. (Слайд). Невеликі зміни температури мало позначаються на еврітермних організмах і можуть виявитися згубними для стенотермним (рис. 4). Еврігідроідние і стеногідроідние організми розрізняються реакцією на коливання вологості. Евригалінні і стеногалінние - володіють різною реакцією на ступінь засоленості середовища. Евріойкние організми здатні жити в різних місцях, а стеноойкние - проявляють жорсткі вимоги до вибору місцепроживання.

По відношенню до тиску всі організми підрозділяються на еврібатние і стенобатние або стопобатние (глибоководні риби).

По відношенню до кисню виділяють евріоксібіонти (карась, короп) і стенооксібіонти (харіус).

По відношенню до території (біотопу) - евритопних (велика синиця) і стенотопние (скопа).

По відношенню до їжі - евріфагі (Вранова) і стенофаги, серед яких можна виділити іхтіофагів (скопа), ентомофаги (осоед, стриж, ластівка), герпетофагі (Птах - секретар).

Екологічні валентності виду по відношенню до різних факторів можуть бути досить різноманітними, що створює різноманіття адаптацій в природі. Сукупність екологічних валентностей по відношенню до різних факторів середовища становить екологічний спектр виду.

Межа толерантності організму змінюється при переході з однієї стадії розвитку в іншу. Часто молоді організми виявляються більш уразливими і більш вимогливими до умов середовища, ніж дорослі особини.

Найбільш критичним з точки зору впливу різних факторів є період розмноження: у цей період багато фактори стають лімітуючими. Екологічна валентність для розмножуються особин, насіння, ембріонів, личинок, яєць звичайно вже, ніж для дорослих неразмножающіхся рослин або тварин того ж виду.

Наприклад, багато морські тварини можуть переносити солонувату або прісну воду з високим вмістом хлоридів, тому вони часто заходять в річки вверх за течією. Але їх личинки не можуть жити в таких водах, так що вид не може розмножуватися в річці і не обгрунтовується тут на постійне місцепроживання. Багато птахи летять виводити пташенят в місця з більш теплим кліматом і т.п.

До цих пір мова йшла про межу толерантності живого організму по відношенню до одного фактору, але в природі всі екологічні фактори діють спільно.

Оптимальна зона і межі витривалості організму стосовно якомусь чиннику середовища можуть зміщуватися в залежності від того, в якому поєднанні діють одночасно інші фактори. Ця закономірність отримала назву взаємодії екологічних факторів (констеляція).

Наприклад, відомо, що спеку легше переносити при сухому, а не вологому повітрі; загроза замерзання значно вища при низькій температурі з сильним вітром, ніж у безвітряну погоду. Для росту рослин необхідний, зокрема, такий елемент, як цинк, саме він часто виявляється лімітуючим фактором. Але для рослин, що ростуть в тіні, потреба в ньому менше, ніж для знаходяться на сонці. Відбувається так звана компенсація дії факторів.

Однак взаємна компенсація має певні межі і повністю замінити один з факторів іншим не можна. Повна відсутність води або хоча б одного з необхідних елементів мінерального живлення робить життя рослин неможливою, незважаючи на найсприятливіші поєднання інших умов. Звідси випливає висновок, що всі умови середовища, необхідні для підтримки життя, грають рівну роль і будь-який чинник може обмежувати можливості існування організмів - це закон рівнозначності всіх умов життя.

Відомо, що кожен фактор неоднаково впливає на різні функції організму. Умови, оптимальні для одних процесів, наприклад для росту організму, можуть виявитися зоною гноблення для інших, наприклад для розмноження, і виходити за межі толерантності, тобто призводити до загибелі, для третіх. Тому життєвий цикл, відповідно до якого організм в певні періоди здійснює переважно ті або інші функції - харчування, зростання, розмноження, розселення, - завжди узгоджений із сезонними змінами факторів середовища, як наприклад з сезонністю у світі рослин, обумовленої зміною пір року.

Серед законів, що визначають взаємодію індивіда або особи з навколишнім його середовищем, виділимо правило відповідності умов середовища генетичної обумовленості організму. Воно стверджує, що вид організмів може існувати доти й остільки, оскільки навколишнє його природне середовище відповідає генетичним можливостям пристосування цього виду до її коливань і змін. Кожен вид живого виник в певному середовищі, в тій чи іншій мірі пристосувався до неї і подальше існування виду можливе лише в даній або близькою до неї середовищі. Різке і швидке зміна середовища життя може призвести до того, що генетичні можливості виду виявляться недостатніми для пристосування до нових умов. На це, зокрема, заснована одна з гіпотез вимирання великих плазунів з різкою зміною абіотичних умов на планеті: великі організми менш мінливі, ніж дрібні, тому для адаптації їм потрібно набагато більше часу. У зв'язку з цим корінні перетворення природи небезпечні для нині існуючих видів, у тому числі і для самої людини. 1.2.4.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " ЗАКОНОМІРНОСТІ ДІЇ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ОРГАНІЗМИ. лімітуючим фактором. ЗАКОН МІНІМУМУ Лібіх. ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТІ Шелфорд. ВЧЕННЯ ПРО екологічного оптимуму ВИДІВ. ВЗАЄМОДІЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ. "
  1. 4.1. Закони аутекологіі
    дії несприятливих екологічних факторів (включаючи і вплив людини, рис. 2). Закон індивідуальності екології видів: кожен вид по кожному екологічному фактору розподілений по-своєму, криві розподілів різних видів перекриваються, але їх оптимуми розрізняються (рис. 3). З цієї причини при зміні умов середовища у просторі (наприклад, від сухої вершини пагорба до вологого
  2. 3.1. Класифікація екологічних факторів
    екологічних факторів розрізняють також абіотичні, т.е . фактори неорганічної, або неживої, природи і біотичні, породжені життєдіяльністю організмів. Абіотичні екологічні фактори в будь-якій екосистемі займають "командне становище", тобто зумовлюють і характер біотичних факторів, і склад екосистеми. До абіотичних факторів відносяться: кліматичні - світло,
  3. ВИД І ЙОГО ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА
    закономірне розселення видів по планеті. Коливання інтенсивності екологічних факторів проявляються в зникненні деяких видів з певних територій, зміні їх щільності, показників народжуваності, смертності . Під впливом екологічних факторів в еволюції склалися такі адаптивнімодифікації, як зимова сплячка або літня сплячка, диапауза. Будь особина, співтовариство відчувають
  4. ДИНАМІКА ПОПУЛЯЦІЙ.
    закономірність - чим крупніше організми, тим ближче до логістичного типу має характер росту щільності їх популяцій. Популяція пристосовується до зміною умов середовища проживання шляхом оновлення та заміщення особин. Якщо інтенсивність народжуваності і смертності, еміграції та імміграції збалансовані, то формується стабільна популяція та її чисельність і ареал проживання зберігаються на
  5. ВИСНОВОК
    закономірностей природи, а й для того, щоб розводити організми різних видів у штучних умовах - на полях, у лісосмугах, ботанічних садах, зоопарках. Індивідуальне завдання Теми: 1. Екологічне різноманітність видів району. Завдання дослідження - показати різноманітність адаптацій організмів різних видів до умов середовища. Районом дослідження
  6. ВИСНОВОК
      факторів середовища. Чим воно сприятливішими, тим продуктивність вище. У визначенні продуктивності особливу роль грають лімітуючі фактори: тепло - в тундрі, багатство грунту елементами мінерального живлення - в тайзі, кількість вологи - в степу. Зменшуючи вплив лімітуючих факторів, людина може підвищувати продуктивність екосистем. Індивідуальне завдання Тема реферату:
  7. XIII. Морфологічна диференціація у тварин
      фактором, який потрібно прийняти до уваги. § 243. Цей новий фактор є рух - рух організму по відношенню до оточуючих його предметів, або рух частин організму по відношенню один до одного, або обидва ці рухи разом. Відповідно роду відносини між організмом і навколишнім середовищем виникає: проста або подвійна двостороння симетрія, промениста симетрія, сферична
  8. Контрольні питання
      екологічного права Російської Федерації? 2. Які основні методи правового регулювання, що застосовуються галуззю екологічного права Росії? 3. Які основні джерела екологічного права Російської Федерації? 4. Які розрізняють підгалузі екологічного права Російської Федерації? 5. У чому полягає поняття та зміст екологічного правовідносини? У чому
  9. 5.1. Горизонтальні взаємини
      екологічних умов, але і від площі, де відтворюється ресурс, конкуренція за їжу може переростати в конкуренцію за займане простір. Зниження конкуренції в цьому випадку можливо шляхом поділу території на "мисливські наділи" або на "загони для випасу". У рослин можлива конкуренція за світло, за ресурси грунту і за запилювачів. На грунтах, багатих ресурсами мінерального
  10. IX. Зовнішні фактори
      дії сил на організми. Вони безпосередньо підпорядковують організми змінам сонячних впливів таким чином, що кожне покоління відчуває кілька різний вплив на свої відправлення; а побічно вони вводять складні зміни в навколишні агенти, приводячи кожен вид в зіткнення з новими фізичними умовами. § 149. Як було вже показано (Основні Почала, § 158), із закону
  11. 6.7. Екологічна рівновага
      дія людини не досягає рівня, що руйнує ці екосистеми; конструювання екологічної рівноваги - створення такої структури штучної екосистеми, при якій винесення з неї елементів живлення компенсується антропогенними субсидіями. Це можливо при створенні агроекосистем (глава 10). захист екологічної рівноваги природних і сільськогосподарських екосистем
  12. I. Завдання Морфології
      організмах зростання маси може бути викликане збільшенням в одиницях першого порядку - простих одиницях або в Одиниця другого порядку - згуртованих групах одиниць, або в одиницях іретьего порядку - групах груп одиниць, або в одиницях ще вищого порядку, або нарешті як це найчастіше трапляється, воно може бути пос-ішдсівіем одночасного збільшення в одиницях різних порядків. 6177.
  13. В.В.Арбузов, Д.П.Грузін, В.І.Сімакін. ЕКОНОМІКА природокористування та природоохоронної. Навчальний посібник. Пенза. - 251с., 2004
      екологічних проблем, визначено показники ефективності природокористування і охорони навколишнього середовища з урахуванням факторів стану компонентів природи та екологічного мислення людини. Наведено методологія визначення капітальних вкладень в природоохоронні заходи, методологія експлуатаційних витрат средозащіт-ного призначення, основні принципи визначення плати за користування
  14. Теорія друга. П'ятиступінчаста модель Черчіля та Левіса.
      дій і подальше зростання організації Зліт Зрілість ресурсів При цьому дана теорія розглядає розвиток організації з точки зору змін у часі наступних факторів: стратегії, формальних систем управління і стилю керівництва, впливу керівника на організацію та організаційну структуру. Основними факторами менеджменту з даної моделі стають наступні: Фактори, що відносяться до
  15. IV. Початкові Внутрішні чинники
      факторів, як відносно зовнішніх факторів, ми повинні сказати, що повний їх розбір передбачає набагато більшу знання минулого, ніж те, якого досягла сучасна наука. Уривчасті відомості, якими ми володіємо, не дозволяють нам робити певні висновки щодо тих сторін і ступенів, якими люди віддаленого минулого відрізнялися від нинішніх людей. § 23. Поняття про
© 2014-2021  ibib.ltd.ua