+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

Каким образом проявляются законы оптимума и минимума

Каким образом проявляются законы оптимума и минимума

Каким образом проявляются законы оптимума и минимума

А значения параметров факторов, отвечающих «куполу» этой функции – это биологический оптимум.

Рис.3.3 Зависимость биологических процессов от интенсивности воздействия фактора.

Продуктивность растений ограничивается тем фактором, который находится в минимуме. По мере удовлетворения потребности растений в недостающем факторе урожай повышается до тех пор, пока он не будет ограничен каким-либо другим фактором.

Либих так сформулировал закон минимума: «Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растений, содержащейся в самом минимальном количестве».

Выявление этой закономерности имело огромное практическое значение, так как применение минеральных удобрений впервые получило научную основу.

Важно Большинство организмов не способны к активной жизнедеятельности без поступления воды в организм или по крайней мере без сохранения определенного содержания жидкости внутри организма.

Внутренняя среда организма, в которой происходят основные физиологические процессы, очевидно, по-прежнему сохраняет черты той среды, в которой происходила эволюция первых организмов.

Так, содержание солей в крови человека (поддерживаемое на относительно постоянном уровне) близко к таковому в океанической воде. Свойства водной океанической среды во многом определили химико-физическую эволюцию всех форм жизни.

Главной отличительной особенностью водной среды является ее относительная стабильность (амплитуда сезонных или суточных колебаний температуры в водной среде намного меньше, чем в наземно-воздушной).

Внимание Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума).

Закон оптимума универсален. Он определяет границы условий, в которых возможно существование видов, а также меру изменчивости этих условий.

У специализированных видов критические точки значения фактора сильно сближены, такие виды могут жить только в относительно постоянных условиях. Так, многие глубоководные обитатели — рыбы, иглокожие, ракообразные — не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3 °C.
Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами.

Каким образом проявляются законы оптимума и минимума функции

Однако этого в природе нет.

Многочисленными опытами и практикой установлено, что жизнедеятельность культурных растений действительно зависит от факторов жизни, находящихся в относительном минимуме, но в отдельных случаях недостаток одних факторов жизни можно несколько сгладить хорошим обеспечением другими факторами жизни.

Например, если в процессе фотосинтеза ограничивающим фактором будет углекислый газ, то это ограничение можно снять несколькими способами: во-первых, увеличением концентрации углекислого газа в окружающем растения атмосферном воздухе; во-вторых, путем создания оптимальной температуры окружающего воздуха.

Каким образом проявляются законы оптимума и минимума функции как найти

Свет.

Влажность.

Вода является составной частью значительного большинства живых существ: она необходима для их нормального функционирования. Нормально разви­вающийся организм постоянно теряет воду и поэтому не мо­жет жить в абсолютно сухом воздухе.

Рано или поздно такие потери могут привести к гибели организма.

Наиболее простым и удобным пока­зателем, характеризующим влажность той или иной мест­ности, является количество осадков, выпадающих здесь за год или иной период времени.

Растения извлекают воду из почвы при помощи корней. Лишайники могут улавливать водяной пар из воздуха. Расте­ния обладают рядом приспособлений, обеспечивающих ми­нимальную потерю воды.

Все сухопутные животные для ком­пенсации неизбежной потери воды за счет испарения или вы­деления нуждаются в ее периодическом поступлении.

Это кадка, на отдельных звеньях которой написаны различные составные части пищи растения и общие условия его существования, звенья спилены на различной высоте, и понятно, что количество воды, которое может вместить эта кадка, зависит от уровня, соответствующего самому короткому звену. Так и в поле, очевидно, урожай зависит от того вещества или вообще условия, которого всего менее; напрасно стали бы мы увеличивать количество одних — высоту других звеньев, большего урожая в нашу кадку — поле мы не вместим».

Закон минимума, оптимума и максимума говорит о том, что наиболее высокий урожай может быть лишь при условии, когда каждый фактор жизни растений будет находиться в оптимальном количестве.

Закон минимума, оптимума и максимума.

Наибольший урожай может быть получен только при оптимальном количестве фактора. Уменьшение или увеличение его ведет к снижению урожая.

Интенсивность всех биологических процессов, протекающих в растениях, зависит от воздействующих факторов (рис.3.3).

На биологической кривой имеется диапазон действующего фактора, при котором достигается максимум интенсивности биологического процесса. А при увеличении или снижении параметра фактора этот биологический процесс идет на убыль. Причем ширина «купола» указывает на биологическую устойчивость растений и характеризуется понятием толерантности.

Это такие значения фактора, которые организмы уже не выдерживают, за пределами наступает смерть. Расстояние между критическими точками показывает степень выносливости организмов к изменениям фактора.

Условия, близкие к критическим точкам, особенно тяжелы, для выживания. Такие условия называют экстремальными.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальное количество видов и плотность популяции.

Зоны оптимума для различных организмов неодинаковые. Для одних они имеют значительный диапазон.

Закон минимума Либиха. Любому живому организму необходимы не вообще температура, влажность, минеральные и органические вещества или какие-нибудь другие факторы, а их определенный режим.
Реакция организма зависит от количества (дозы) фактора.

Закон минимума, оптимума и максимума

Этот закон открыл выдающийся немецкий химик, один из основателей агрономической химии Юстус Либих. В 1840 г. он опубликовал книгу «Органическая химия в применении к земледелию и физиологии», сыгравшую прогрессивную роль в агрономии.

Либих установил, что минеральные вещества и другие факторы урожайности (вода, свет, теплота и т.д.) равнозначны и незаменимы. При отсутствии или недостатке одного из них резко снижается урожайность.

Поэтому необходимо обеспечивать растениям все без исключения условия для питания и роста, учитывать их взаимодействие. Только созданием для растений оптимальных условий, можно обеспечить рост урожайности сельскохозяйственных культур.

Знаменитый русский ученый К.А.

Тимирязев пояснил данный закона минимума действия закон с помощью «бочки Либиха» (рис.

Согласно этому закону при оптимальных прочих условиях уровень урожая определяется тем фактором, который находится в минимуме. Учитывая действие закона минимума, необходимо в первую очередь проводить такие мероприятия, которые будут действовать на фактор, находящийся в данный момент в относительном минимуме, например, снабжение растений влагой при недостатке ее в почве.

Ограничивающими (лимитирующими) могут быть запасы элементов минерального питания, влага (как недостаток, так и избыток), сумма активных температур, освещенность, физические и физико-химические свойства почвы и др.

Необходимо учитывать, что без улучшения фактора, находящегося в минимуме, вложения средств в оптимизацию других факторов не эффективны.

Экология — наука, изучающая закономерности взаимоотношений организмов друг с другом и окружающей средой, образ жизни животных и растений, их продуктивность, изменение численности, видовой состав. Изначально термин «экология» был предложен Э. Геккелем в 1866 г., позже — Ю.

Одумом в 1975 г.

Структура классической биоэкологии включает:

аутэкологию (экологию отдельных организмов),

демэкологию (экологию популяций и видов),

синэкологию (экологию сообществ организмо в).

В экологии выделяют также:

• экологию различных систематических групп (экология грибов, растений, млекопитающих и т. д.),

• сред жизни (суши, почвы, моря и т.

Кроме того, живой организм в природных условиях подвергается воздействию многих экологических факторов (как абиотических, так и биотических) одновременно. Растения нуждаются в значительных количествах влаги и питательных веществ (азот, фосфор, калий) и одновременно в относительно «ничтожных» количествах таких элементов, как бор и молибден.

Любой вид животного или растения обладает четкой избирательностью к составу пищи: каждому растению необходимы определенные минеральные элементы. Любой вид животного по-своему требователен к качеству пищи.


Для того чтобы нормально существовать, развиваться, организм должен иметь весь набор необходимых факторов в оптимальных режимах и достаточных количествах.

Источник: http://zakon4u.ru/kakim-obrazom-proyavlyayutsya-zakony-optimuma-i-minimuma

Закон минимума в экологии: формулировка, суть

Все формы воздействия и взаимоотношений живых организмов между собой относятся к биотическим факторам. Это и конкуренция за ресурсы, и наличие паразитов, и за выживание.

Кроме того, существуют еще и антропогенные факторы – условия, создаваемые людьми и их хозяйственной деятельностью. Они также могут быть биотические и абиотические.

И тогда происходит перераспределение видового разнообразия.

Чаще всего экологические факторы переносятся организмами в некоторых пределах, которые ограничены пороговыми показателями, за которыми наступает угнетение жизнедеятельности организма. Это критические точки существования.

Законы и принципы экологии

На биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции;

  • закон оптимальности — любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно-временных пределах;
  • любые системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека — от состояния индивидуума до сложных общественных отношений.
  • Из закона сохранения массы вещества («все должно куда-то деваться») вытекают по меньшей мере два постулата, имеющих практическое значение:

    1. закон неустранимости отходов или побочных воздействий производства
    2. закон развития системы за счет окружающей среды — любая природная или общественная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно;

    Экологический срез: правило оптимума, законы Либиха и Шелфорда

    Наиболее благоприятный диапазон воздействия называется зоной оптимума, гарантирующей нормальную жизнедеятельность.

    Диапазон воздействия экологического фактора между критическими точками – это зона толерантности организма в отношении конкретного фактора.

    Если, например, отобразить действие фактора графически, то точка на оси X, которая будет соответствовать лучшему показателю жизнедеятельности организма, будет являться оптимальной величиной фактора или просто точкой оптимума. Однако определить её очень трудно, поэтому чаще в расчёт берётся зона оптимума или .

    Из этого следует, что точки, соответствующие

    Закон оптимума в экологии (с примерами)

    Заметим, что закон оптимума является следствием другого экологического закона — закона .

    Растения живут при определенных температурах.

    1. – статья об основных законах экологии, сформулированных Коммонером;
    1. (закон ограничивающего фактора) – статья с примерами и картинками

    Посмотрите также: Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Также на сайте:

    Экология СПРАВОЧНИК

    По мере его увеличения урожай будет возрастать пропорционально вносимым дозам до тех пор, пока содержание другого вещества не окажется минимальным.ЗАКОН МИНИМУМА (Ю.ЛИБИХА) — выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.Закон минимума Либиха — закон, открытый Ю.

    Либихом (1840), согласно которому относительное действие отдельного экологического фактора тем сильнее, чем больше он находится по сравнению с другими факторами в минимуме; по данному закону, от вещества, концентрация которого лежит в минимуме, зависят рост растений, величина и устойчивость их урожайности. В дальнейшем

    06. Закон оптимума.

    Закономерности действия экологических факторов на животных

    Таким образом, точки минимума, максимума и оптимума составляют три кардинальные точки, которые определяют возможные реакции организма на данный фактор.

    Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма.

    Оно ограничивает (лимитирует) развитие организма, поэтому называется лимитирующим фактором. Таким образом, лимитирующий фактор – экологический фактор, значение которого выходит за границы выживаемости вида.

    Представление о лимитирующем влиянии максимума наравне с минимумом ввел В. Шелфорд, сформулировавший в 1913 г.

    Закон оптимума

    Так, многие глубоководные обитатели — рыбы, иглокожие, ракообразные — не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3 °C.

    Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами. Виды с узким диапазоном выносливости называют стенобионтами, а с широким — эврибионтами.

    Если нужно подчеркнуть отношение к какому-либо фактору, используют сочетания «стено-» и «эври-» применительно к его названию, например, стенотермный вид — не переносящий колебания температур, эвригалинный — способный жить при широких колебаниях солености воды и т.

    п. Общее • • • Интегральная экология • • • • • • • • • • • • • • • • • • и движения • • • • • • • • • Законы • • • Экологические акции Дни • • • • • • • • • • • • • • •

    Основные законы (4 правила факториальной экологии)

    В природе выделяются два крайних варианта — узкая специализация и широкая выносливость. У специализированных видов критические точки значения фактора сильно сближены, такие виды могут жить только в относительно постоянных условиях.

    Так, многие глубоководные обитатели — рыбы, иглокожие, ракообразные — не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3 °С. Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами.

    Виды с узким диапазоном выносливости называют стенобионтами, а с широким — эврибионтами.

    Если нужно подчеркнуть отношение к какому-либо фактору, используют сочетания «стено-» и «эври-» применительно к его названию, например, стенотермный вид — не переносящий колебания температур, эвригалинный — способный жить при широких колебаниях солености воды и т.

    п. Закон толерантности, один из основополагающих принципов экологии, согласно к-рому присутствие или процветание популяции к.-л.

    План – конспект урока: «Закон толерантности. Закон оптимума. Закон минимума» 11 класс

    Рассмотрим закономерности действия фактора на организмы.

    (Слайд). Зависимость результата действия экологического фактора от его интенсивности благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции.

    Этот диапазон называется зоной угнетения (пессимума).

    Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. Диапазон действия фактора между критическими точками называется зоной толерантности (выносливости) организма по отношению к данному фактору.

    Точка на оси абсцисс, которая соответствует наилучшему показателю жизнедеятельности организма, означает оптимальную величину фактора и называется точкой оптимума.

    Источник: http://econsalting.ru/kakim-obrazom-projavljajutsja-zakony-optimuma-i-minimuma-62471/

    Закон минимума в экологии: формулировка, суть

    Каким образом проявляются законы оптимума и минимума

    Сегодня, когда экологическое образование дети начинают получать в начальной школе, а в средствах массовой информации вопросы экологии занимают не последнее место, экология все еще остается молодой, сложной и загадочной наукой.

    Ее научная база не так велика, а сложные модели запутаны. Тем не менее знание и понимание основных законов в этой области – это основа мировоззрения современного человека.

    В данной статье будет рассмотрен один из главных законов экологии – закон минимума, сформулированный задолго до формирования самой науки.

    К истории открытия

    Закон минимума сформулировал в 1840 году выдающийся химик, профессор Гессенского университета (Германия) Юстас фон Либих. Этот ученый и выдающийся педагог известен еще и изобретением холодильника Либиха, которым и сегодня пользуются в химических лабораториях для фракционного разделения химических соединений.

    Его книга «Химия в приложении к земледелию» фактически дала начало науке агрохимии, а ему – титул барона и два ордена Святой Анны. Либих изучал выживаемость растений и роль химических добавок в ее повышении. Так им был сформулирован закон минимума или лимитирующего фактора, который оказался верным для всех биологических систем.

    И не только для биологических, что продемонстрируем на примерах.

    В экологии факторами среды считают те, которые оказывают какое-либо воздействие на организм. Физические и химические факторы (абиотические) – это температурный режим, влажность, свет, давление, рН среды и другие показатели неживой природы.

    Все формы воздействия и взаимоотношений живых организмов между собой относятся к биотическим факторам. Это и конкуренция за ресурсы, и наличие паразитов, и внутривидовая борьба за выживание. Кроме того, существуют еще и антропогенные факторы – условия, создаваемые людьми и их хозяйственной деятельностью.

    Они также могут быть биотические и абиотические. Факторы среды бывают регулярно-периодическими, меняющими силу в соответствии со сменой времени суток, сезонов года или приливов с отливами. В таком случае адаптация организма носит наследственный характер, сформировавшийся за довольно длительный период.

    Они могут быть нерегулярными, как бури или смерчи. И тогда происходит перераспределение видового разнообразия.

    Зона комфорта

    Чаще всего экологические факторы переносятся организмами в некоторых пределах, которые ограничены пороговыми показателями, за которыми наступает угнетение жизнедеятельности организма. Это критические точки существования.

    Между ними находятся зоны толерантности (терпимости) и зона оптимума (комфорта) – диапазон благотворного влияния фактора. Точки минимума и максимума воздействия экологического фактора определяют возможности реакции организма на конкретный фактор.

    Выход за пределы зоны оптимума может привести к следующему:

    • устранению вида с конкретного ареала (например, сдвиг популяционного ареала или миграция вида);
    • изменение плодовитости и смертности (например, при резких изменениях условий окружающей среды);
    • к адаптации (приспособлению) и возникновению новых видов с новыми фенотипическими и генетическими особенностями.

    Жизнь биологической системы, будь то организм или популяция, зависит от действия множества факторов биотического и абиотического характера.

    Формулировка закона минимума может варьировать, но суть остается постоянной: когда какой-либо фактор существенно отклоняется от нормы, то именно он становится наиболее значимым для системы и самым критическим для жизни.

    При этом лимитирующими факторами для организма в разные периоды времени могут выступать различные показатели.

    Варианты возможны

    Все живые организмы живут и приспосабливаются к комплексу факторов окружающей среды. И воздействие факторов этого комплекса всегда неравнозначно. Фактор может быть ведущим (очень важным) или второстепенным. Ведущими для разных организмов будут разные факторы, а в разные периоды жизни одного организма для него основными могут быть определенные экологические факторы.

    Кроме того, одни и те же факторы могут быть лимитирующими для одних организмов и не лимитирующими для других. Например, солнечный свет для растений – это необходимый элемент для обеспечения процессов фотосинтеза. А вот для грибов, почвенных сапротрофов или глубоководных животных он совсем не обязателен.

    Или наличие кислорода в воде будет лимитирующим фактором, а его наличие в почве – нет.

    Условия применения

    Закон минимума ограничен в применении двумя вспомогательными принципами:

    1. Закон применим без уточнений только к равновесным системам, а именно только в условиях стационарного состояния системы, когда обмен энергией и веществами системы с окружающей средой регулируется их утечкой.
    2. Второй принцип применения закона минимума связан с компенсаторными возможностями организмов и систем. В определенных условиях лимитирующий фактор может быть заменен не лимитирующим, но присутствующем в достаточном или высоком содержании. Это приведет к изменению потребности в том веществе, которое имеется в минимальном количестве.

    Наглядная иллюстрация

    Наглядно показывает действие этого закона бочка, названная именем ученого. В этой поломанной бочке лимитирующий фактор – это высота досок. В соответствии с экологическим законом минимума починку ее необходимо начинать с наименьшей доски.

    Именно она и является тем фактором, который наиболее удалился от нормальных значений, оптимальных для выживания организма.

    Без устранения воздействия этого фактора нет смысла наполнять бочку – другие факторы не так существенно влияют в данный момент времени.

    Где тонко – там и рвется

    Именно эта пословица передает суть закона минимума в экологии и не только. Например, в сельском хозяйстве учитываются показатели содержания минеральных веществ в почвах.

    Если в почве только 20 % фосфора от нормы, кальция – 50 %, а калия -95 %, то вносить надо в первую очередь удобрения, которые содержат фосфор. В дикой природе для оленя летом лимитирующим фактором будет количество пищи, а зимой – высота снежного покрова.

    Или для сосны, которая растет в тенистом лесу, ограничивающим фактором будет свет, на сухом песчаном грунте – вода, а в болотистой местности – температура летом.

    Еще такой пример, не относящийся к экологии. Если правый защитник в команде является самым слабым, то именно с его фланга вероятнее всего прорвется противник. Это верно в спорте, в искусстве, в бизнесе.

    Существенной ошибкой бизнесменов часто становится недооценка того вреда, которую наносит слабый работник даже на второстепенных должностях. Ведь недаром говорят, что качество фирмы определяется качеством ее самых плохих сотрудников.

    А прочность цепочки всегда зависит от ее самого слабого звена.

    Источник: https://FB.ru/article/376252/zakon-minimuma-v-ekologii-formulirovka-sut

    Экологический срез: правило оптимума, законы Либиха и Шелфорда

    Каким образом проявляются законы оптимума и минимума

    Тема воздействия человека на экологию и экологии на жизнь на планете сегодня очень актуальна.

    Всё больше говорится об отрицательном влиянии деятельности человека на природу, глобальном потеплении, угрозе исчезновения некоторых видов животных, загрязнении мирового океана и т.д.

    Мы же, являясь теми, кому всё это далеко не безразлично, не можем не посвятить одну из наших статей экологической теме.

    Ниже мы поговорим о том, как могут воздействовать экологические факторы на живые организмы, что поможет каждому из нас сделать определённые выводы.

    Вместо введения

    Невзирая на то, что многообразие экологических факторов просто огромно, а природа их происхождения нередко может различаться, есть такие закономерности и правила воздействия этих экологических факторов на живые организмы, которые являются универсальными.

    Каким бы ни был экологический фактор, воздействовать на живые организмы он будет так:

    • Происходят изменения в географическом распространении видов
    • Происходят изменения в плодовитости и смертности видов
    • Возникает миграция видов
    • У видов появляются приспособительные качества и адаптации

    Однако максимально эффективно действовать фактор будет в том случае, если его значение является для организма оптимальным, а не критическим. Воздействие же фактора будет сказываться абсолютно на всех живых организмах, в том числе и на человеке.

    Закономерности воздействия экологических факторов на организмы

    Далее нами будут рассмотрены основные закономерности воздействия экологических факторов на организмы:

    • Правило оптимума
    • Закон минимума Либиха
    • Закон толерантности Шелфорда

    Правило оптимума

    В первую очередь следует сказать о том, что результат действия экологического фактора зависит от того, насколько он интенсивен.

    Наиболее благоприятный диапазон воздействия называется зоной оптимума, гарантирующей нормальную жизнедеятельность.

    И если действие фактора отклоняется от зоны оптимума, то оказывается негативное воздействие на жизнедеятельность популяции вида, т.е. фактор переходит в зону угнетения.

    Минимальные и максимальные значения фактора называются критическими точками, вне пределов которых организм существовать уже не может. Диапазон воздействия экологического фактора между критическими точками – это зона толерантности организма в отношении конкретного фактора.

    Если, например, отобразить действие фактора графически, то точка на оси X, которая будет соответствовать лучшему показателю жизнедеятельности организма, будет являться оптимальной величиной фактора или просто точкой оптимума. Однако определить её очень трудно, поэтому чаще в расчёт берётся зона оптимума или зона комфорта.

    Из этого следует, что точки, соответствующие минимальным, максимальным и оптимальным показателям, являются кардинальными точками, определяющими возможные варианты реагирования организма на конкретный фактор. И если среда характеризуется такими условиями, где фактор или несколько факторов выходят заграницы зоны оптимума и действуют на организм угнетающе, то она будет являться экстремальной средой.

    Представленные закономерности и являются правилом оптимума.

    Закон минимума Либиха

    Для поддержания жизнедеятельности живых организмов нужно, чтобы условия среды сочетались определённым образом.

    Например, когда среда обладает всеми благоприятными условиями, кроме одного, это одно условие играет решающую роль в жизни конкретного организма.

    Учитывая то, что он ограничивает развитие организма, его следует называть лимитирующим фактором. Другими словами, лимитирующим является экологический фактор со значением, выходящим за пределы выживаемости вида.

    Изначально учёные остановили, что развитие живых организмов лимитируется недостатком какого-то одного элемента (света, влаги, минеральных солей и т.д.).

    Однако в середине XIX столетия немецким химиком-органиком Юстасом Либихом было впервые экспериментально доказано, что рост растений находится в зависимости от компонента питания, изначально присутствующего в минимальном количестве. Данное явление получило название закона минимума Либиха.

    Если же дать этому закону современную формулировку, то выглядеть она будет следующим образом: выносливость живого организма определяет самое слабое звено в цепочке его экологических потребностей.

    Закон толерантности Шелфорда

    Через 70 лет после открытия закона минимума Либиха было установлено, что лимитирующее воздействие оказывается не только недостатком, но и преизбытком фактора (обильные дожди губят урожай, почва становится неплодородной от перенасыщения удобрениями и т.п.).

    Эта идея была введена американским зоологом Виктором Шелфордом, который и сформулировал закон толерантности.

    Этот закон звучит так: роль лимитирующего фактора процветания организма может выполнять и минимум, и максимум экологического воздействия, а имеющийся между ними диапазон указывает на предел толерантности (величину выносливости) или экологическую валентность организма к конкретному экологическому фактору.

    Сам же принцип ограничивающих факторов применим к любым типам живых организмов: животным и растениями, биотическим и абиотическим формам.

    К примеру, конкуренция одного вида с другим – это лимитирующий фактор; сорняки, вредители или недостаточная популяция другого вида – это тоже лимитирующие факторы.

    Однако, исходя из закона толерантности, если какое-то вещество или энергия присутствуют в среде в избытке, начинается загрязнение среды.

    Что же касается предела выносливости организма, то измерить его можно на стадии перехода от одной стадии развития к другой, т.к. нередко молодые особи являются более требовательными к среде и уязвимыми, нежели взрослые. Самым же критическим с позиции влияния любых факторов можно назвать именно период размножения, когда множество факторов приобретают статус лимитирующих.

    Следует также отметить, что всё, сказанное до этого, относительно выносливости организма, касалось лишь одного фактора, однако для живой природы характерно совместное действие всех экологических факторов.

    Взаимодействие экологических факторов

    Смещение самой оптимальной зоны и пределов толерантности живого организма в отношении какого-то экологического фактора зависит от сочетания действий других факторов. Этот феномен называется констелляцией или взаимодействием экологических факторов.

    К примеру, каждый знает, что жаркая погода гораздо легче переносится, когда воздух сухой, а не влажный; замёрзнуть при низкой температуре можно быстрее, когда дует ветер; растущие в тени растения меньше нуждаются в цинке, чем растения, растущие на солнце и т.д. Говоря несколько иначе, имеет место компенсация действия экологических факторов.

    Но эта компенсация ограничена, ведь один фактор не способен на 100% заменить другой. Если не будет воды или одного из питательных элементов, то растения погибнут, даже если другие факторы будут находиться в идеальном сочетании.

    И из этого можно заключить, что каждое условие среды, которое поддерживает жизнь, имеет одинаковое значение, а лимитировать существование живого организма может любой фактор. Этот закон называется законом равнозначности условий жизни.

    В огромном количестве законов, которые определяют взаимодействие особи или человека с окружающей средой, можно также выделить и правило соответствия условий среды генетической предопределённости организма. Согласно этому правилу, существование какого-либо вида обусловлено соответствием окружающей природной среды его генетическому потенциалу адаптации к изменениям и колебаниям.

    Послесловие

    Любой из видов живых организмов появился в конкретной среде, в какой-то мере к ней адаптировался и продолжение его жизни возможно только лишь в ней или в максимально к ней близкой. Быстрые и резкие изменения среды обитания могут стать причиной того, что организм просто не сможет к ней приспособиться, т.к. его генетический адаптивный потенциал окажется недостаточным для этого.

    И это является одной из основных гипотез, объясняющих вымирание крупных пресмыкающихся по причине резкого изменения экологических условий на планете, ведь приспособиться крупным организмам намного сложнее, нежели мелким, и адаптация требует огромных временных затрат. Исходя из этого, серьёзные преобразования окружающей среды представляют угрозу для любого живого существа на планете, и для человека в том числе.

    Берегите природу и старайтесь сохранять чистоту не только внутри себя, но и снаружи!

    Источник: https://4brain.ru/blog/%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9-%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B7-%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%BE-%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BC%D1%83%D0%BC%D0%B0/

    Бочка Либиха. Чему Вас научит Закон минимума

    Каким образом проявляются законы оптимума и минимума

    Нужно ли больше? Меньше лучше? Бочка Либиха – это ключевой элемент Закона минимума, в заметке рассмотрим главный экологический закон. Начнем с основ и постепенно добавим детали.

    Закон минимума был открыт еще раньше, чем экология была официально признана наукой. В 1840 г. Его сформулировал Юстас фон Либих, талантливый химик и профессор Гессенского университета, в 1913 г. Закон обобщил и дополнил Шелфорд (закон толерантности). К. А Тимирязев (русский естествоиспытатель) назвал данный закон «величайшим приобретением науки»

    Закон минимума Либиха, — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения.

    Что увидел Либих при сборе урожая зерна

    Сферой исследований Либиха была жизнедеятельность растений и значение химических удобрений в увеличении их выживаемости.

    При проведении опытов Юстас фон Либих установил, что урожай зерна часто ограничивается не веществами необходимыми растениям сильнее всего. Важнее оказался уровень менее важных минералов, которые соответственно почти не содержатся в почве.

    В процессе работы ученым был открыт закон минимума, действующий во всех системах живых организмов.

    Как факторы среды влияют на организм

    Факторами среды, оказывающие влияние на организм, в науке делятся на несколько категорий:

    • Физические и химические (абиотические). В данную группу входят температура, влажность, солнечный свет, давление (черты неживой природы).
    • Биотические. В данном случае подразумеваются отношения особей и их воздействие одних организмов на другие. В качестве примеров можно назвать борьбу за пропитание, существование паразитов, борьба за выживание внутри видов.
    • Антропогенные факторы. Они появились благодаря человеку и его хозяйственной деятельности. Данные факторы также могут подразделяться на биотические и абиотические.

    Экологический фактор бывает регулярным и нерегулярным. В первом варианте он изменяется в зависимости от смены дня и ночи, сезона и чередования приливов и отливов.

    Приспособление организма в подобных ситуациях проходит за достаточно долгий срок времени и часто является наследственным, когда каждое новое поколения приобретает новые черты для выживания в изменяющихся условиях окружающего мира.

    В результате влияния нерегулярных факторов среды (бури, наводнения, смерчи и т.д.) появляется неожиданная и резкая трансформация разнообразия видов и мест их постоянного обитания.

    ⚠️ Понимание Экологического закон Либиха, или Закона ограничивающего фактора полезно дополнить пониманием сути Теории Ограничений Голдратта – тоже самое правило, только в разрезе бизнеса и производства. Но оно экстраполируется на любые системы.

    Живой организм переносит стресс до зоны оптимума

    Живой организм относительно хорошо переносит воздействие экологических факторов до тех пор, пока результат их влияния не переходит за пределы (критические точки существования), после которых начинается угнетение его жизнедеятельности.

    В диапазоне между данными границами находятся зона отпимума (комфорта) и зоны толерантности (терпимости). В этом промежутке воздействие фактора на особь является наиболее оптимальным.

    От границ влияния экологического фактора зависят возможные реакции организма при определенных условиях. Выход за «критические точки» приводит к следующим результатам:

    • Исчезновение вида в пределах одного ареала, например, после его миграции на другие территории более пригодные для проживания.
    • Трансформация соотношения рождаемости и смертности особей (при внезапных и сильных изменениях в природе).
    • Адаптация организмов, которая приводит к появлению новых видов с определенными отличиями на генном уровне. В процессе приспособления особи приобретают закалку, повышенную выносливость, новые способы выживания. Именно способность к адаптации зачастую является определяющим свойством самых сильных и жизнеспособных особей и видов.

    Суть закона минимума

    На жизнь как отдельного вида, так и системы живых организмов в целом, влияет множество экологических факторов. Но в случае, если 1 фактор сильно выходит за привычные пределы, именно он является наиболее важным для системы и самым опасным для её жизнедеятельности в тот момент.

    Т.е. выносливость организма связана с характеристиками самого слабого места в её системе. Это краткое описание значения закона минимума. В разное время ограничивающими факторами для особи могут быть абсолютно разные показатели.

    Все части живой природы зависимы от целого комплекса реакций окружающей среды. При этом какие-то из факторов становятся ведущими, остальные ‒ второстепенными. Список наиболее важных воздействий определяется особенностями самого живого организма и его зоны оптимума в конкретные временные отрезки существования. В разные моменты главные и менее существенные факторы могут меняться.

    Один и тот же фактор может стать жизненно необходим для одних существ и несущественен для других. Например, отсутствие солнечного света может лимитировать важнейшую возможность осуществления процесса фотосинтеза для растений.

    При этом, например, для животных, обитающих в глубинах морей и океанов, он не играет такой важной роли. В одном случае наличие кислорода в почве будет играть значительную роль, в другом ‒ лимитирующим фактором станет уже содержание кислорода в водной среде.

    Когда закон минимума не работает

    Использование закона минимума ограничивают 2 простых принципа. Во-первых, закон минимума работает только для стационарных систем, в которых взаимодействие энергии и веществ зависит от их утечки. Во-вторых, действие закона зависит от компенсаторных способностей системы и её организмов.

    Если хотите более прочитать про более прикладное применение “Закона минимума”, вам стоит узнать про принцип Паретто или правило 20/80.

    Иногда ограничивающий фактор заменяется другим при условии его повышенного содержания. Такая реакция возможна при изменении потребности организма в недостающем веществе. Она обеспечивает выживание организма в условиях полного или практически полного отсутствия определенных веществ.

    Бочка Либиха. Где ниже – там и выливается

    Наглядной иллюстрацией закона является бочка, получившая свое название от фамилии ученого. Мы увидим разломанную бочку с вытекающей водой. Ограничивающий фактор в данной ситуации ‒ высота досок.

    По закону минимума начинать чинить бочку нужно с наименьшей по высоте доски, потому что она сильнее всего влияет на «выживания». Без ликвидации проблем с ограничивающим фактором в виде самой короткой доски нет смысла в других способах починки и наполнения бочки.

    Не имеет значения и длина остальных досок, т.к. вода все равно будет продолжать выливаться.

    Где применять закон минимума в реальной жизни

    Смысл закона минимума состоит в том, что любая «поломка» происходит в первую очередь в наиболее слабом месте системы, которое может меняться в зависимости от обстоятельств.

    При подборе удобрений в сельском хозяйстве ориентируются всегда на вещество, находящееся в почве в минимальном количестве. При отсутствии фосфора следует подкармливать растения добавками с фосфором, при недостатке кальция ‒ с кальцием.

    Летом лимитирующий фактор для животного (например, дикого оленя) ‒ количество еды, зимой ‒ высота сугробов и минимальная температура.

    Кустарники в густом тенистом лесу сильнее всего зависят от солнечного света, в пустыне ‒ от наличия и доступности воды и т.д.

    На футбольном поле противники в 8 случаях из 10 забивают голы, прорвав оборону наиболее слабого игрока. А владельцы крупных предприятий часто недооценивают влияние непрофессиональных служащих на незначительных должностях.

    Суть закона Либиха очень точно отражена в пословице «Где тонко, там и рвется». Прочность всей цепочки всегда тесно связана с прочностью её самого слабого звена. Поэтому, желая сохранить или усилить свои позиции где-либо, стоит сначала задуматься о наиболее слабых местах проекта либо идеи, чтобы в дальнейшем они не стали основной причиной краха.

    Источник: https://1timer.ru/podruchnyj-material/zakon-minimuma/

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.