Лимитирующие факторы

Любой экологический фактор, приближающийся к верхней или нижней границе выживания, называется лимитирующим.

Так он сформулировал закон, который носит название «закон Либиха».

Закон относится ко всем влияющим на организм биотическим и абиотическим факторам, и применим к растениям, животным и человеку.

Экологический фактор играет роль лимитирующего фактора, если данный фактор находится ниже критического уровня или превосходит максимально выносимый уровень.

По сложившимся представлениям, лимитирующим считают такой фактор, который присутствует как в избытке, так и в недостатке по отношению к оптимальным требованиям организма.

Следовательно, организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом. Диапазон между этими величинами принято называть пределами толерантности. Представление о лимитирующем влиянии максимуме показал в своих работах американский ученый Шелфорд и он же сформулировал в 1913 г. этот принцип как закон толерантности (закон лимитирующего фактора): диапазон между экологическим минимумом и экологическим максимумом составляет пределы устойчивости, т.е. толерантности данного организма.

Экологический закон конкурентного исключения: Два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут долго существовать из-за биологической конкуренции.

Закон оптимума звучит следующим образом: Любой экологический фактор имеет пределы положительного влияния на живые организмы

«Законы» экологии Б.Коммонера:

Первый закон: Все связано со всем

Второй закон: Все должно куда-то деваться

Третий закон: Природа «знает» лучше

Четвертый закон: Ничто не дается даром

Закон минимума Либиха: Веществом, находящимся в минимуме, управляется жизнедеятельность организма.

Взаимодействие факторов

Можно выделить три основные вида взаимодействия факторов:

• аддитивное - взаимодействие факторов представляет собой простую алгебраическую сумму эффектов каждого из факторов при независимом действии;

• синергетическое - совместное действие факторов усиливает эффект (то есть эффект при их совместном действии больше простой суммы эффектов каждого фактора при независимом действии);

• антагонистическое - совместное действие факторов ослабляет эффект (то есть эффект при их совместном действии меньше простой суммы эффектов каждого фактора).

Адаптация живых организмов к экологическим факторам

На уровне сообществ и даже видов известно явление компенсации факторов, под которым понимают способность приспосабливаться (адаптироваться) к условиям среды так, чтобы ослабить лимитирующее влияние температуры, света, воды и других физических факторов.

Адаптация – эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных экологических факторов. Другими словами, это процесс приспособления организмов к определенным условиям окружающей среды.

Любой живой организм может обитать лишь там, где режимы экологических факторов соответствуют необходимым условиям. Особи, не приспособленные к данным или изменяющимся условиям, вымирают.

Рассмотрим некоторые примеры адаптаций:

1) Морфологические адаптации. Пример – строение организмов, обитающих в воде, в частности, приспособления к быстрому плаванию у китообразных, приспособления к парению в воде у планктонных организмов. Растения в пустынях лишены листьев, и их строение наилучшим образом приспособлено к минимальным потерям влаги.

2) Физиологические адаптации, заключаются, например, в том, что обитатели пустынь способны обеспечивать потребность во влаге путем биохимического окисления жиров. Биохимические процессы фотосинтеза отражают способность растений создавать из неорганических веществ органические в условиях строго определенного газового состава атмосферного воздуха. Состав пищи определяет особенности ферментативного набора в пищеварительном тракте животных.

3) Поведенческие адаптации. Приспособительное поведение может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования добычи, а у жертв – в ответных реакциях (затаивание, например). Некоторые насекомые отпугивают хищников и паразитов резкими движениями.

Виды с широким географическим распространением почти всегда образуют адаптированные к местным условиям популяции – экотипы.

Совокупность на опре­деленной территории абиотических факторов называют экотоп; совокуп­ность живых организмов — биоценоз; место обитания организмов – биотоп. В свою очередь, экотоп состоит из совокупности климатических (климатоп) и почвенно-грунтовых (эдафотоп) факторов, а биоценоз включает сообщества животных (зооценоз), растений (фитоценоз) и микроорганизмов (микробоценоз).

Экологическая ниша – это место вида в экосистеме (биоценозе), определяемое его биологическим потенциалом и совокупностью факторов внешней среды.

Экологическая сукцессия – это последовательная смена биоценозов, выраженная в изменении видового состава и структуры сообщества.

Пищевые цепи – это ряд организмов, в котором каждое предыдущее звено пища для последующего.