Лімітуючі фактори екології

Вперше на значення факторів, що лімітують вказав німецький агрохімік Ю. Лібіх в середині XIX в. Він встановив закон мінімуму: урожай (продукція) залежить від фактора, що знаходиться в мінімумі. Якщо в грунті корисні компоненти в цілому являють собою врівноважену систему і тільки якусь речовину, наприклад фосфор, міститься в кількостях, близьких до мінімуму, то це може знизити врожай. Але виявилося, що навіть ті ж самі мінеральні речовини, дуже корисні при оптимальному вмісті їх в грунті, знижують урожай, якщо вони в надлишку. Значить, фактори можуть бути лімітуючими, перебуваючи і в максимумі.

Таким чином, лімітують екологічними факторами слід називати такі чинники, які обмежують розвиток організмів через нестачу або їх надлишку в порівнянні з потребою (оптимальним вмістом). Їх іноді називають обмежують факторами.

Що стосується закону мінімуму Ю.Либиха, то він має обмежену дію і тільки на рівні хімічних речовин. Р.Мітчерліх показав, що врожай залежить від сукупної дії всіх факторів життя рослин, включаючи температуру, вологість, освітленість і т. Д.

Відмінності в сукупному і ізольованому діях відносяться і до інших факторів. Наприклад, дія негативних температур посилюється вітром і високою вологістю повітря, але, з іншого боку, висока вологість послаблює дію високих температур, і т.д. Але, незважаючи на взаємовплив факторів, все-таки вони не можуть замінити один одного, що й знайшло відображення в законі незалежності факторів В. Р. Вільямса: умови життя рівнозначні, жоден з факторів життя не може бути замінений іншим. Наприклад, не можна дія вологості (води) замінити дією вуглекислого газу або сонячного світла, і т.д.

Найбільш повно і в найбільш загальному вигляді всю складність впливу екологічних факторів на організм відображає закон толерантності (стійкості) В.Шелфорда: будь-який живий організм має певні, еволюційно успадковані верхній і нижній межі толерантності до будь-якого екологічного чинника.

Щодо дії одного фактора можна проілюструвати цей закон так: якийсь організм здатний існувати при температурі від -5 ° С до 25 ° С, тобто діапазон його толерантності лежить в межах цих температур. Організми, для життя яких потрібні умови, обмежені вузьким діапазоном толерантності щодо величини температури, називають стенотермним ( «стіно» – вузький), а здатних жити в широкому діапазоні температур – Еврітермние ( «Еврі» – широкий).

Подібно температурі діють і інші лімітуючі фактори, а організми по відношенню до характеру їх впливу називають, відповідно, стенобіонтам і Еврибіонти. Наприклад, говорять: організм стенобіонтам по відношенню до вологості, або Еврибіонти до кліматичних чинників, і т.п. Організми, Еврібіонтность до основних кліматичних чинників, найбільш широко поширені на Землі.

Діапазон толерантності організму не залишається постійним – він, наприклад, звужується, якщо який-небудь з факторів близький до якогось межі, або при розмноженні організму, коли багато факторів стають лімітуючими. Значить, і характер дії екологічних факторів при певних умовах може змінюватися, тобто він може бути, а може і не бути лімітуючим. При цьому не можна забувати, що організми і самі здатні знизити лимитирующее дію чинників, створивши, наприклад, певний мікроклімат (мікросередовище). Тут виникає своєрідна компенсація факторів, яка найбільш ефективна на рівні спільнот, рідше – на видовому рівні.

Така компенсація факторів зазвичай створює умови для фізіологічної акліматизації виду – Еврибіонти, що має широке поширення, який, аккліматізіруясь в даному конкретному місці, створює своєрідну популяцію, екотип, межі толерантності якої відповідають місцевим умовам. При більш глибоких адаптаційних процесах тут можуть з’явитися і генетичні раси.

Отже, в природних умовах організми залежать від стану критичних фізичних факторів, від змісту необхідних речовин і від діапазону толерантності самих організмів до цих та інших компонентів середовища.

Посилання на основну публікацію