Закон минимума либиха егэ

Экосистема (греч. oikos — жилище) — единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой
их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.

Вы можете встретить синоним понятия экосистема — биогеоценоз (греч. bios — жизнь + geo — земля + koinos — общий). Следует разделять
биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз — совокупность исключительно живых организмов со
связями между ними.

Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли — биосферу.

Экосистема

Продуценты, консументы и редуценты

Организмы, населяющие биогеоценоз, по своим функциям разделены на:

  • Продуцентов
  • Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические
    вещества, потребляемые животными.

  • Консументы
  • Животные — потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка — растительноядные
    организмы, консументы II, III и т.д. порядка — хищники.

  • Редуценты
  • Это сапротрофы (греч. sapros — гнилой + trophos — питание) — грибы и бактерии, а также некоторые
    растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они
    преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.

Продуценты, консументыи и редуценты

Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos — питание), которые
тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии — процессом, который необходим для круговорота веществ,
рождения новой жизни.

Пищевые цепи

Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое
предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.

Продуценты, консументыи и редуценты

Трофические цепи бывают двух типов:

  • Пастбищные — начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
  • Детритные (лат. detritus — истертый) — начинаются с органических веществ отмерших растений и животных

Пищевые цепи

В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем,
что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих
мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.

Экосистемы обладают важным свойством — устойчивостью, которая противостоит колебаниям внешних факторов
среды и помогает сохранить экосистему и ее отдельные компоненты. Устойчивость экосистемы обусловлена:

  • Большим разнообразием обитающих видов
  • Длинными пищевыми цепочками
  • Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
  • Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)

Пищевая сеть

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы
(пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей
с повышением трофического уровня.

Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической
пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.

Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с
изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и
10000 кг фитопланктона.

Правило экологической пирамиды

Агроценоз

Агроценоз — искусственно созданный биоценоз. Между агроценозом и биоценозом существует ряд важных отличий. Агроценоз
характеризуется:

  • Преобладает искусственный отбор — выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
  • Источник энергии — солнце (открытая система)
  • Круговорот веществ — незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
  • Видовой состав — скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
  • Устойчивость экосистемы — снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
  • Биомассы на единицу площади — мало

Агроценоз

Биоценоз характеризуется:

  • Преобладает естественный отбор — выживают наиболее приспособленные особи
  • Источник энергии — солнце (открытая система)
  • Круговорот веществ — замкнутый
  • Видовой состав — разнообразный, тысячи видов
  • Устойчивость экосистемы — высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
  • Биомассы на единицу площади — много

Биоценоз

Факторы экосистемы

Любой организм в экосистеме находится под влиянием определенных факторов, называемых экологическими факторами.
Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

  • Абиотические (греч. α — отрицание + βίος — жизнь)
  • К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические — климат, рельеф, химические —
    состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность,
    температура, влажность.

    Абиотические факторы экосистемы

  • Биотические (греч. βίος — жизнь)
  • К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют
    численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы
    взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).

    Биотические факторы экосистемы

  • Антропогенные (греч. anthropos — человек)
  • К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности.
    Человек «разумный» (Homo «sapiens») вырубает леса, осушает болота, распахивает земли — уничтожает дом для сотен видов животных.

    В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились «озоновые дыры», ускорилось
    глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.

    Антропогенные факторы экосистемы

За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ,
растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого
организма вырабатывается своя адаптация.

Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного
поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.

Листопад

Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается
биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность
человека играет решающую роль в исчезновении видов.

Морская крова

Закон оптимума

Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то
про фактор говорят — оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума — диапазон действия фактора, наиболее благоприятный
для жизнедеятельности.

За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума,
то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах
выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.

Закон оптимума

Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим
(лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор,
который более всего отклоняется от своего оптимального значения.

Метафорически представить этот закон можно с помощью «бочки Либиха». Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает
переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора
сводит на нет благоприятность остальных факторов.

Бочка Либиха

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Немецкий учёный Юстут Либих установил, что продуктивность культурных растений в первую очередь зависит от того питательного вещества или минерального элемента, который представлен в почве в наименьшем количестве.

Закон минимума Либиха (или Закон лимитирующих факторов):

наибольшее значение для организма имеет тот экологический фактор, значение которого ближе к минимальному, необходимому для данного организма.

Образное представление закона минимума — так называемая «бочка Либиха».

Minimum-Tonne.svg

Рис. (1). «Бочка Либиха»

Суть модели заключается в том, что вода при наполнении бочки будет переливаться через самую низкую доску, а длина других досок уже никакого значения не имеет. Например, если содержание азота в почве составляет лишь (30) % от необходимого количества, а калия — (60) %, то растение будет развиваться только до тех пор, пока не будет использован весь азот. Ограничивающим фактором для дальнейшего роста будет недостаточное содержание азота. Для увеличения продуктивности нужно в первую очередь внести в почву именно азотные удобрение.

Но избыток какого-либо экологического фактора может оказывать такое же негативное влияние на развитие организма, как и его недостаток.

Факторы, препятствующие нормальному развитию живого организма из-за их избытка или недостатка по сравнению с потребностями, называются лимитирующими.

Закон толерантности Шелфорда:

лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум воздействия экологического фактора.

Толерантность — это способность живых организмов выдерживать колебания внешних условий (например, изменения температуры, освещённости). Это свойство живых организмов имеет очень важное значение, оно позволяет приспосабливаться к

постоянно изменяющимся условиям. У разных видов толерантность по отношению к тем или иным факторам выражена в разной степени. Так, для растения может оказаться губительным как недостаток, так и избыток влаги в почве.

Закон оптимума:

любому экологическому фактору характерен определённый диапазон благоприятного воздействия на живые организмы. 

Закон оптимума можно отобразить графически симметричной куполообразной кривой (кривая толерантности), которая показывает изменение жизненной активности вида с увеличением значения фактора.  

Normal-sigma.png

Рис. (2). Кривая толерантности

Пределами выносливости (экологической валентностью) называют минимальное и максимальное значения фактора, при которых возможна жизнедеятельность. За их пределами организмы погибают. Эти значения являются нижними и верхними границами выносливости вида. Их называют критическими точками. Например, животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая.

Самые высокие показатели жизнедеятельности наблюдаются при оптимальных значениях фактора.

У всех организмов в ходе эволюции выработалась способность приспосабливаться к тому или иному диапазону факторов. У некоторых видов пределы выносливости по определённому фактору узкие. Это означает, что они могут существовать только в относительно постоянных условиях среды. В этом случае получаются узкие кривые.

Пологие кривые наблюдаются в том случае, если пределы выносливости вида по данному фактору широкие. У видов с широким диапазоном толерантности больше возможностей для распространение в окружающей среде.

Но по разным факторам пределы выносливости отличаются: по одному фактору вид может иметь широкие пределы, а по другим — узкие.

Закон относительной независимости приспособления организмов

широкие пределы выносливости вида к одному фактору не означает такой же экологической толерантности по отношению к другим факторам.

Виды, способные переносить значительные изменения влажности, могут быть совсем не приспособлены к широким колебаниям температуры. Например, многие амфибии способны выживать при низких и высоких температурах, но не могут переносить даже кратковременного отсутствия влаги.

Закон совместного действия факторов:

результат воздействия экологического фактора во многом определяется тем, какое влияние оказывают другие факторы. 

Так, животные переносят жару гораздо легче, если влажность воздуха низкая.  

Закон незаменимости фактора:

нельзя полностью заменить один фактор другим.

Например, кислород, необходимый животным для дыхания, невозможно заменить избытком пищи или тепла.

Источники:

Рис. 1. «Бочка Либиха». Автор: DooFi — собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6627159. 14.11.2021.

Рис. 2. Кривая толерантности. Автор: Tigran Mitr am — собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12772203. 14.11.2021.

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 32    1–20 | 21–32

Добавить в вариант

Что служит основным ограничивающим фактором в биогеоценозе луга?


Ограничивающим антропогенным фактором для жизни крота обыкновенного может служить

1)  недостаток света

2)  влажность воздуха

3)  недостаток пищи

4)  вспашка почвы


Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие из факторов среды могут быть ограничивающими для ручьевой форели?

1)  пресная вода

2)  содержание кислорода менее 1,6 мг/л

3)  температура воды +29 градусов

4)  солёность воды

5)  освещённость водоёма

6)  скорость течения реки


Фактор, ограничивающий рост травянистых растений в еловом лесу,  — недостаток


Как называют фактор, который значительно отклоняется от оптимальной для вида величины


Главным ограничивающим фактором для жизни растений в Индийском океане является недостаток


Факторы, выходящие за пределы нормы реакции вида, называют


Саморегуляция численности популяций обеспечивается

1) возникновением изоляции

2) модификационной изменчивостью

3) наследственной изменчивостью

4) действием ограничивающих факторов


Разложение в экосистеме органических веществ редуцентами относят к факторам

Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по биологии. Вариант 1.


Распашка целины в целях выращивания зерновых культур  — пример действия фактора

Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 2.


Рыхление почвы под кроной плодовых деревьев  — это воздействие на растения фактора

Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4.


Ограничивающим фактором для жизни крота обыкновенного может служить

1)  недостаток света

2)  влажность воздуха

3)  температура воздуха

4)  плотность почвы


Какой экологический фактор является ограничивающим для зерноядных птиц зимой в тайге?

1)  интенсивность освещения

2)  перепады атмосферного давления

3)  отсутствие насекомых

4)  высота снегового покрова


Ограничивающим фактором для арктической Белоклювой гагары скорее может стать

1)  сильный ветер

2)  замерзание водоёмов

3)  повышение температуры воздуха

4)  повышение влажности


Ветер, осадки, пыльные бури  — это факторы


Что может стать ограничивающим фактором для жизни пятнистого оленя, живущего в Приморье на южных склонах гор?

3) недостаток хвойных деревьев

4) короткий день зимой


Численность волков может быть ограничивающим фактором для


Пищевые связи в экосистеме называются


Фактором эволюции, способствующим накоплению разнообразных мутаций в популяции, является

3) географическая изоляция

4) ограничивающий фактор


В процессе эволюции человека большую роль в развитии абстрактного мышления сыграли факторы

Раздел: Основы эволюционного учения

Источник: ЕГЭ по биологии 12.06.2013. Вторая волна. Вариант 1.

Всего: 32    1–20 | 21–32

20.12.2018

Бочка Либиха или закон ограничивающего фактора

Немецкий ученый-химик, президент Баварской академии наук Юстус фон Либих (18031873) по праву считается одним из основателей современной агрохимии, поскольку именно он впервые разработал теорию минерального питания растений, которая дала толчок для развития производства и применения минеральных удобрений в агрономии.


Занимаясь научными исследованиями в области выживания растений в различных условиях, ученый пытался понять, в какой именно момент следует использовать те или иные химические компоненты, чтобы улучшить выживаемость и поднять урожайность культур.


Благодаря проделанной работе ученый в 1840 году сформулировал экологически-экономический закон ограничивающего или лимитирующего фактора, который позже назовут законом минимума Либиха.


Согласно этому закону относительное воздействие отдельного экологического фактора будет тем сильнее, чем больше данный фактор, в сравнении с другими, будет приближаться к своему количественному минимуму. При этом наиболее значимым в каждый момент времени является именно тот фактор, который наиболее уязвим.


Другими словами, именно от минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. Например, ограничивающим фактором для конкретного вида может стать недостаток кормовой базы, но уже в другой момент времени, когда еды будет достаточно, лимитирующим может стать слишком высокая или низкая температура воздуха.


Впоследствии обнаружилось, что закон Либиха является верным не только для агрономии в целом, но и вполне применим для абсолютно всех экологических систем и живых организмов.


Дело в том, что на протяжении жизненного цикла каждое живое существо на планете время от времени ощущает различные ограничения. Например, распространению северных оленей может препятствовать значительная глубина снежного покрова, развитию рыб – недостаток в водоеме кислорода, а ограничивающим фактором для многих культурных растений является отсутствие влаги.


Действие закона, по Либиху, распространяется в основном на аспекты земледелия. Ученый определил, что урожайность большинства растений в значительной степени зависит от наличия или недостатка в почве отдельных минеральных питательных компонентов. Например, ограничивающим фактором для нормального роста растений может выступать недостаток фосфора, кальция и других элементов.


Согласно его закону, от элемента, концентрация которого является в почве минимальной, в целом может зависеть полноценный рост и развитие культуры, то есть, соответственно, ее конечная продуктивность.


Данный закон назвали «Бочкой Либиха».

Бочка Либиха

Для наглядности давайте возьмем деревянную бочку, имеющую изъян в виде одной укороченной доски.


Суть модели заключается в том, что если жидкость при заполнении бочки начнет переливаться через наиболее короткую доску, то длина остальных уже не играет никакой роли.


В данном примере самая короткая доска и является тем самым фактором, который в настоящее время наиболее отклонен от нормального значения. Следовательно, ремонт бочки необходимо начинать, прежде всего, с замены короткой доски.


То есть можно сказать, что закон минимума Либиха полностью соответствует русской пословице: «Где тонко, там и рвется».


При этом действие закона абсолютно не распространяется на нестабильные системы, поскольку поступление отдельных элементов происходит неравномерно и зависит от многих факторов, действующих как поочередно, так и одновременно с другими.


Модель Либиха впоследствии была дополнена и расширена другими учеными умами, например, Эрнестом Шелфордом, который в 1913 году на основе этого закона вывел теорию толерантности. Согласно его теории лимитирующим фактором процветания организма может выступать не только минимум, но и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет степень стойкости (толерантности) организма к данному фактору.

Теория толерантности Шелфорда

К примеру, серьезным препятствием для нормального существования живых существ и ограничением развития популяций организмов может выступать не только недостаток (по Либиху), но и переизбыток различных негативных факторов (например, излишнее тепло, вода или солнечный свет).


Поэтому Шелфорд в перечень факторов, помимо питательной среды ввел также такие как: температура окружающей среды, количество влаги, морозоустойчивость и многие другие.


Еще один последователь Либиха, американский биолог Юджин Одум, чтобы избежать различных неоднозначных трактовок в определении закона, предложил в 1953 году ограничить концепцию минимума и использовать ее исключительно в применении к макро- и микроэлементам. По его мнению, это должно нивелировать существующую путаницу в определениях и акцентировать внимание исключительно на веществах, необходимых организмам для продуктивного роста и размножения.

Закон ограничивающего фактора

Таким образом, на сегодня трактовка закона Либиха звучит так:


· живые организмы могут иметь широкий диапазон толерантности при одном факторе и ограничивающий при другом;


· обычно наибольшее распространение имеют организмы с обширным диапазоном толерантности в одном факторе;


· если условия по одному экологическому фактору являются не оптимальными для конкретного вида, то может суживаться и диапазон толерантности по отношению к прочим экологическим факторам;


· оптимальные значения экологических факторов для организмов в естественной среде и в лабораторных условиях (в силу изоляции последних) чаще всего оказываются неодинаковыми;


· период размножения является критическим, и множество экологических факторов в течение этого периода становятся лимитирующими при общем сужении диапазона толерантности.


В настоящее время понимание лимитирующих факторов позволяет экологам регулировать состояние живых организмов и экосистемы в целом.

Поделиться в соцсетях:

В
1840 году немецкий химик Юстус Либих,
выращивая растения на синтетических
средах, обнаружил, что для нормального
роста растения необходимо определенное
число и количество химических элементов
и соединений. Одни из них должны находится
в среде в очень больших количествах,
другие в малых, а третьи вообще в виде
следов. И, что особенно важно: одни
элементы не могут быть заменены другими.
Среда, содержащая все элементы в изобилии,
кроме одного, обеспечивает рост растения
лишь до того момента, пока количество
последнего не будет исчерпано. Рост
ограничивается, таким образом, нехваткой
единственного элемента, количество
которого было ниже необходимого минимума.
Этот закон, сформулированный Ю. Либихом
применительно к роли химических
эдафических факторов в жизни растений
и названный им законом минимума, имеет,
как выяснилось позже, универсальный
экологический характер и играет важную
роль в экологии.

Закон
минимума: “Если
все условия окружающей среды оказываются
благоприятными для рассматриваемого
организма за исключением одного,
проявленного недостаточно (значение
которого приближается к экологическому
минимуму), то в этом случае это последнее
условие, называемое лимитирующим
фактором, приобретает решающее значение
для жизни или смерти рассматриваемого
организма, а следовательно, его присутствия
или отсутствия в данной экосистеме”.

2. Закон толерантности шелфорда.

В
1913 году американский эколог В. Шелфорд
обобщил закон минимума Либиха, открыв,
что кроме нижнего предела интенсивности
существует также и верхний предел
интенсивности факторов внешней среды,
определяющий верхнюю границу диапазона
интенсивностей, соответствующего
условиям нормальной жизнедеятельности
организмов. В этой формулировке закон,
названный экологическим законом
толерантности, стал иметь более общий
универсальный характер.

Закон
толерантности (лат. tolerantia
— терпение):
Каждый организм характеризуется
экологическим минимумом и экологическим
максимумом интенсивности каждого
фактора внешней среды, в пределах которых
возможна жизнедеятельность“.

Диапазон
экологического фактора между минимумом
и максимумом называется диапазоном или
областью толерантности.

Несмотря
на большое разнообразие экологических
факторов, в характере их воздействия и
в ответных реакциях живых организмов
можно выявить ряд общих закономерностей.

Количественный
диапазон фактора, наиболее благоприятный
для жизнедеятельности, называется
экологическим
оптимумом

(лат. оptimus

наилучший).

Значения
фактора, лежащие в зоне угнетения,
называются экологическим
пессимумом

(лат. pessimum
— наихудший).

Минимальные
и максимальные значения фактора, при
которых наступает гибель, называются
соответственно экологическим
минимумом и экологическим максимумом
.

Графически
это иллюстрируется на рис.3-1.
Кривая на рис.3-1, как правило, не является
симметричной.

Например,
по такому фактору как температура,
экологический максимум соответствует
температурам, при которых разрушаются
ферменты и белки (+50 ¸ +60 °С). Однако,
отдельные организмы могут существовать
и при более высоких температурах. Так,
в горячих источниках Комчатки и Америки
обнаружены водоросли при t > +80 °С.
Нижний предел температуры, при котором
возможна жизнь, около -70 °С, хотя кустарники
в Якутии не вымерзают даже при такой
температуре. В анабиозе (гр. anabiosis

выживание), т.е. в неактивном состоянии,
некоторые организмы сохраняются при
абсолютном нуле (-273 °С).

Рис.
3-1.

Зависимость
жизнедеятельности от интенсивности

экологического
фактора.

Можно
сформулировать ряд положений, дополняющих
закон толерантности:

1.
Организмы могут иметь широкий диапазон
толерантности в отношении одного фактора
внешней среды и узкий диапазон в отношении
другого.

2.
Организмы с широким диапазоном
толерантности по большинству факторов
обычно наиболее широко распространены.

3.
Если условия по одному экологическому
фактору не оптимальны для данного вида,
то может сузиться и диапазон толерантности
по другим экологическим факторам.
Например, при близком к минимальному
содержанию азота в почве снижается
засухоустойчивость злаков.

4.
В период размножения диапазон
толерантности, как правило, сужается.

Организмы
с узким диапазоном толерантности, или
узкоприспособленные виды, способные
существовать лишь при небольших
отклонениях фактора от оптимального
значения, носят название стенобионтных,
или стеноэков

(гр. stenos

узкий, тесный).

Организмы
с широким диапазоном толерантности,
или широкоприспособленные виды, способные
выдерживать большую амплитуду колебаний
экологического фактора, носят название
эврибионтных,
или эвриэков

(гр. eurys
— широкий).

Свойство
организмов адаптироваться к существованию
в том или ином диапазоне экологического
фактора называется экологической
пластичностью
.

Близким
к экологической пластичности является
понятие экологической
валентности
,
которое определяется как способность
организма заселять разнообразные среды.

Таким
образом, стенобионты экологически
непластичны, т.е. маловыносливы, имеют
низкую экологическую валентность;
эврибионты напротив — экологически
пластичны, т.е. более выносливы, и имеют
высокую экологическую валентность.

Для
обозначения отношения организмов к
конкретному фактору к его названию
прибавляют приставки: стено-
и
эври-.
Так, по отношению к температуре бывают
стенотермные
(карликовая береза, банановое дерево)
и эвритермные
(растения умеренного пояса) виды; по
отношению к солености — стеногалинные
(карась, камбала) и эвригалинные
(колюшка); по отношению к свету —
стенофонтные
(ель)
и эврифонтные
(шиповник) и т.д.

Стено-
и эврибионтность проявляется, как
правило, по отношению к одному или
немногим факторам. Эврибионты обычно
широко распространены. Многие простейшие
эврибионты (бактерии, грибы, водоросли)
являются космополитами. Стенобионты,
напротив, имеют ограниченный ареал
распространения. Экологическая
пластичность и экологическая валентность
организмов часто изменяется при переходе
от одной стадии развития к другой;
молодые особи, как правило, более уязвимы
и более требовательны к условиям среды,
чем взрослые.

Вместе
с тем организмы не являются рабами
физических условий среды; они
приспосабливаются сами и изменяют
условия среды так, чтобы ослабить влияние
лимитирующего фактора. Такая компенсация
лимитирующих факторов особенно эффективна
на уровне сообщества, но возможна и на
уровне популяции.

Виды
с широким географическим распространением
почти всегда образуют адаптированные
к местным условиям популяции, называемые
экотипами.
Их оптимумы и пределы толерантности
соответствуют местным условиям. Появление
экотипов иногда сопровождается
генетическим закреплением приобретенных
свойств и признаков, т.е. к появлению
рас.

Организмы,
живущие длительное время в относительно
стабильных условиях, утрачивают
экологическую пластичность, а те, которые
были подвержены значительным колебаниям
фактора, становятся более выносливыми
к нему, т.е. увеличивают экологическую
пластичность. У животных компенсация
лимитирующих факторов возможна благодаря
адаптивному поведению — они избегают
крайних значений лимитирующих факторов.

При
приближении к экстремальным условиям
возрастает энергетическая цена адаптации.
Если в реку сбрасывается перегретая
вода, то рыбы и другие организмы тратят
почти всю энергию на преодоление этого
стресса. Им не хватает энергии на
добывание пищи, защиту от хищников,
размножение, что приводит к вымиранию.

Итак,
организмы в природе зависят от:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

У всякого экологического фактора существуют определенные границы в его положительном воздействии на живой организм. В этом состоит закон оптимума. С другой стороны, существуют законы минимума и максимума.

Закон минимума (закон ограничивающего фактора), или закон Либиха

Разработан в 1840 году немецким химиком Юстусом фон Либихом. Гласит, что самое большое воздействие на организм оказывает такой фактор, количество и качество которого дальше всего отклонилось от оптимального значения (иначе говоря, близится к тому минимуму, который вообще может пережить организм).

Поясним. Ограничивающие (лимитирующие) факторы
оказывают на развитие организма сдерживающее влияние — в случае их избытка или недостатка в сравнении с потребностями организма. Например, на участке почвы с избытком фосфора и азота, но малым содержанием калия, растение сможет расти только до тех пор, пока весь калий не будет усвоен. Недостаток калия — это слабое звено.

Закон минимума Либиха не работает, если имеются факторы взаимозаменяемые. В этом случае рост одного фактора просто компенсирует дефицит другого. Человеку проще перенести сильную жару, если воздух сухой. Он промерзнет быстрее при сильном ветре, чем в тихую погоду при таком же морозе. Если организм получает достаточное количество пищи, он легче переносит избыток или недостаток других факторов (низкую температуру воздуха, тяжелую работу и др.).

Закон Либиха был в 1913 году дополнен американским зоологом Виктором Шелфордом — лимитирующим фактором может быть как минимум, так и максимум экологического фактора. В этом состоит закон максимума.

|

Закон минимума Либиха в экологии (с примерами)

В этой статье мы кратко разберемся, в чем заключается закон минимума Либиха – один из основополагающих законов в экологии. Другое название этого закона — закон ограничивающего (лимитирующего) фактора. Также в конце статьи приведены несколько наглядных примеров, иллюстрирующих закон минимума.

Содержание статьи:

  • Закон минимума Либиха. Немного истории
  • Суть закона минимума (закон ограничивающего фактора)
  • Бочка Либиха
  • Примеры применения закона минимума Либиха

Закон минимума Либиха. Немного истории

Закон минимума был сформулирован немецким химиком Юстусом фон Либихом в 1840 году.

Ученый занимался в основном изучением условий выживания растений в сельском хозяйстве. Он пытался понять, в какой момент необходимо применять те или иные химические добавления для улучшения выживаемости растений.

В результате своих исследований фон Либих сформулировал закон, который впоследствии оказался верным не только для сельского хозяйства, но и для всех экологических систем и живых организмов.

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора.

Суть закона минимума Либиха

Существуют разные формулировки этого закона. Но суть закона минимума (или закона ограничивающего фактора) можно сформулировать так:

  • Жизнь организма зависит от множества факторов. Но, наиболее значимым в каждый момент времени является тот фактор, который наиболее уязвим.
  • Иными словами, если в организме какой-то из факторов существенно отклоняется от нормы, то именно этот фактор в данный момент времени является наиболее значимым, наиболее критическим для выживания организма.

Важно понимать, что для одного и того же организма в разное время такими критически важными (или по-другому лимитирующими) факторами могут совершенно разные факторы.

Такие же суждения применимы и для целых экосистем. В данный момент времени ограничивающим фактором может стать, например, недостаток пищи. В другой момент времени – количество пищи будет в норме, но лимитирующим фактором станет температура окружающей среды (слишком высокая или слишком низкая).

Если обобщить вышесказанное, то можно сформулировать закон следующим образом.

Закон минимума Либиха звучит так:

Для выживания организма (или эко-системы) наиболее значимым является тот экологический фактор, который наиболее удаляется (отклоняется) от своего оптимального значения.

Бочка Либиха

Прежде чем переходить к примерам – стоит рассмотреть рисунок, так называемой, бочки Либиха.

В этой полусломанной бочке – лимитирующим фактором является высота доски. Очевидно, что  вода будет переливаться через самую маленькую доску в бочке. В этом случае нам уже будет не важной высота остальных досок – все равно бочку наполнить будет нельзя.

Наименьшая доска – это и есть тот самый фактор, который наиболее отклонился от нормального значения.

По закону минимума Либиха – починку бочки нужно начинать именно с этой доски.

Закон минимума Либиха. Примеры

Есть пословица: «Где тонко, там и рвется» — по большому счету она передает главную суть закона Либиха. Но, давайте приведем несколько примеров из совершенно разных областей.

Пример из сельского хозяйства

Есть почвы, где не хватает фосфора – значит подкармливать нужно удобрениями с фосфором. Но, в другое время – нужны удобрения с кальцием. И так далее

Пример из дикой природы

Зимой для зайца лимитирующий фактор – пища. Летом – нужно спасаться от волка, хотя пищи предостаточно.

Спортивный пример закона минимума

В футболе: если левый защитник команды самый слабый, то через его левый фланг наиболее вероятно команда пропустит гол.

Таким образом, закон минимума Либиха является универсальным экологическим и жизненным законом.

Дополнительная информация:

  • Законы экологии Коммонера – прочитайте о четырех основных законов экологии, сформулированных Коммонером.

Посмотрите также:

Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Закон зародышевого сходства егэ
  • Закон допускает возможность принудительного изъятия у собственника его имущества егэ
  • Закон дальтона задачи егэ
  • Закон гука задачи егэ
  • Заклятие на сдачу экзамена