Экологического фактора

Зависимость жизнедеятельности от количественного значения

Оптимум

Жизнедеятельность

Пессимум

Оптимальные

условия

жизни

Угнетение Угнетение

жизни жизни

Min Экологический фактор Max

Впервые на значение лимитирующих факторов указал немецкий агрохимик Ю. Либих в 1840 г.

Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида и являются ключом к управлению экосистемами. Однако в разные периоды жизни организма и в разных ситуациях, в качестве лимитирующих выступают различные факторы.

Экологические факторы делятся также на:

Ø стабильные (не изменяются в течение длительного периода (горные породы, рельеф, и т.д.);

Ø изменяющиеся периодически (закономерно) – (солнечная радиация, фотопериодизм, приливы, отливы и т.д.);

Ø изменяющиеся без строгой периодичности (осадки, ветер и т.д.).

Существует и другая классификация экологических факторов:

Ø по очередности (первичный и вторичный);

Ø по времени (эволюционный и исторический);

Ø по происхождению (космический, абиотический, биогенный, биотический, биологический, природно-антропогенный);

Ø по среде возникновения (атмосферный, водный, геоморфологический, эдафический, физиологический, генетический популяционный, экосистемный, биосферный);

Ø по степени воздействия (летальный -приводящий живой организм к гибели, экстемальный, лимитирующий, мутагенный, террагенный- приводящий к уродствам в ходе индивидуального развития).

Все факторы в природе воздействуют на организм одновременно. Факторы по своему воздействию неравноценны для организмов. Их можно подразделить на: ведущие (главные) и фоновые (сопутствующие, второстепенные).

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая пластичностьилиэкологическая валентность вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность, тем шире диапазон его толерантности (выносливости).

Наиболее полно всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантностиВ.Шелфорда, - отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном и количественном смысле) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом.

Эти два предела называются пределами толерантности.

Несмотря на взаимовлияние факторов, они не могут заменить друг друга, что нашло отражение в законе независимости факторов В.Р. Вильямса: «условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим».

Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется ограничивающим или лимитирующим.

Особым случаем принципа ограничивающих факторов является закон минимума, или закон Либиха.

«Рост и развитие организмов зависят, в первую очередь, от тех факторов природной среды, значение которых приближается к экологическому минимуму»

Закон минимума имеет два ограничения:

Ø строго применим в условиях стационарного состояния системы;

Ø взаимодействие нескольких факторов.

На рисунке пунктиром показаны потенциальные верхний и нижний уровни метаболизма и потенциальный диапазон активности. Фактический диапазон метаболизма и активности показаны сплошными линиями. Заштрихованные области отражают уменьшение пределов толерантности. Уменьшение произошло в результате затрат на физиологическую регуляцию, которые повышают минимальный обмен. Это происходит из-за увеличения энергетических затрат организма на компенсацию отрицательного воздействия факторов природной среды.

В естественных условиях организм не всегда достигает максимальных активности и метаболизма. Часть он тратит на физиологическую регуляцию.