Экологического фактора

Оптимум

Жизнедеятельность

Пессимум

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.