Главная Обратная связь

Дисциплины:






Лімітуючі фактори. Закон Лібіха



Протилежне до ефекту сукупної дії факторів є обмеження сприйняття одних факторів через інші. Це явище було відкрите в 1840 році німецьким агрохіміком Ю. Лібіхом. Вивчаючи умови, за яких можна досягнути високих врожаїв зернових культур, Лібіх показав, що від речовини, концентрація якої знаходиться в мінімумі, залежить ріст рослин, величина та стійкість їхнього врожаю. Тобто Ю. Лібіх встановив, що врожай зерна часто лімітується не тими поживними речовинами, які потрібні у великих кількостях, такими, як, наприклад, двооксид Карбону, Нітрогену та вода, а тими, які потрібні в малих кількостях (наприклад, бор), але яких мало. Цей принцип отримав назву закону мінімуму Лібіха: стійкість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб.

Встановлений експериментально на рослинах закон Лібіха в подальшому став застосовуватися ширше. Деякі автори розширили коло факторів, які можуть лімітувати біологічні процеси в природі, і до поживних речовин віднесли ряд інших факторів, як наприклад, температуру і час.

Практика показала, що для успішного застосування закону Лібіха до нього треба додати два допоміжні принципи.

Перший - обмежувальний; закон Лібіха може бути застосований тільки в умовах стаціонарного стану, тобто коли надходження енергії та речовин збалансовано з їхнім відтоком.

Інший допоміжний принцип стосується взаємозаміни факторів. Так, висока концентрація чи доступність якоїсь речовини або дія іншого фактора може змінити споживання мінімальної поживної речовини. Іноді трапляється так, що організм здатний замінити речовину, якої не вистачає, на іншу, хімічно близьку та достатньо представлену в навколишньому середовищі. Цей принцип ліг в основу Закону компенсації факторів (Закон взаємозамінності факторів), який ще відомий за ім'ям автора Е. Рюбеля з 1930 р. Так, молюски, які живуть у місцях, де багато стронцію, частково використовують його для побудови своїх стулок (мушлі) при дефіциті кальцію. Недостатня освітленість теплиці може бути компенсована або збільшенням концентрації двооксиду вуглецю, або стимулюючою дією деяких біологічно активних речовин (напр., гіберелінів - стимуляторів росту).

Але при цьому не варто забувати про існування Закону незамінності фундаментальних факторів(абоЗакону Вільямса,1949). Згідно з нимповна відсутність у довкіллі фундаментальних екологічних факторів (світла, води, двооксиду вуглецю, поживних речовин) не може бути замінена (компенсована) іншими факторами.

Лімітуючим (обмежувальним) фактором, як з'ясувалося в подальшому, може бути не тільки той, який знаходиться в мінімумі, а навіть і той, що наявний в надлишку (верхня доза толерантності). І мінімальна, і максимальна дози якогось фактора (на межі толерантності) обмежують сприйняття оптимальних доз інших факторів. Тобто будь-який дискомфортний фактор не сприяє нормальному сприйманню інших оптимальних факторів.



Отже, Закон толерантності (закон Шелфорда)можна визначити так: лімітуючим (обмежувальним) фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до цього фактора.

Однак при всьому цьому слід враховувати ще один етап вивчення сукупної дії факторів. У 1909 році німецький агрохімік та фізіолог рослин А. Мітчерліх провів після Лібіха ряд дослідів і показав, що кількість врожаю залежить не тільки від якого-небудь одного (нехай навіть лімітуючого) фактора, але від всієї сукупності чинних факторів водночас.Ця закономірність була названа Законом ефективності факторів, але в 1918 році Б. Бауле перейменував його вЗакон сукупної дії природних факторів(тому іноді його називаютьЗаконом Мітчерліха-Бауле). Таким чином, встановлено, що в природі один екологічний фактор може діяти на інший. Тому успіх виду в навколишньому середовищі залежить від взаємодії факторів. Наприклад, підвищена температура сприяє більшому випаровуванню вологи, а зменшення освітленості зумовлює зниження потреб рослин в цинку та ін. Цей закон може розглядатися як поправка до закону мінімуму Лібіха.

Організми підтримують із середовищем певну рівновагу за допомогою саморегуляції. Здатність організмів (як і популяцій, екосистем) підтримувати свої властивості на певному, достатньо стабільному рівні називають гомеостазом.

Отже, присутність і процвітання певного виду в середовищі існування зумовлена його взаємодією з цілим комплексом екологічних факторів. Недостатня або надмірна інтенсивність дії будь-якого з них унеможливлюють процвітання та саме існування окремих видів.

 

 

Джерело: http://pidruchniki.com/1584072056623/ekologiya/osnovi_ekologiyi





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...