В среде своего обитания организмы одновременно подвергаются действию огромного числа факторов. Степень их выносливости к разным факторам никогда не является одинаковой: один и тот же вид может иметь высокую толерантность к одному фактору, но низкую – к другому или другим.
Лимитирующим (от лат. limes — предел, граница), или ограничивающим, называют фактор, значения которого наиболее близки к пределам выносливости организма или выходят за них. Именно этот фактор определяет возможность организмов существовать в данной среде, а в природных условиях ограничивает ареал распространения вида.
Концепцию лимитирующих факторов разработал в 1848г. немецкий химик Ю. Либих (1803—1873 гг.). Либих изучал влияние на рост растений химических элементов почвы и заметил, что «урожай зависит от вещества, имеющегося в минимальном количестве». Например, если в почве имеется достаточное количество всех элементов, кроме бора, количество урожая будет зависеть именно от бора. Соответственно, если в почве ощущается недостаток воды, никакие удобрения не помогут — урожай будет зависеть от воды.
Рис. 7.1. «Бочка Либиха»Иллюстрацией данной концепции является «бочка Либиха»: уровень воды в бочке определяется длиной самой короткой доски (рисунок 7.1).
Таким образом, решающим является самое слабое звено, именно оно определяет пределы выносливости организма. Это правило носит название «закон минимума» Либиха.
Позже, в 1910 г., В. Шелфорд показал, что губительным может быть не только недостаточное, но и избыточное действие факторов, и ввел понятие лимитирующего влияния максимума.
В. Шелфорд дополнил «закон минимума» Либиха «законом толерантности»: неблагоприятными являются как недостаточные, так и избыточные значения факторов.
При изменении условий среды возможна смена одного лимитирующего фактора другим. Так, при затемнении растений снижается испарение ими влаги, а значит, потребность в воде. При этом лимитирующим фактором становится свет.
В некоторых случаях организмы могут частично заменять какой-то химический фактор (элемент) другим, химически близким. Например, кальций в костной ткани может быть частично заменен на стронций. Однако следует помнить, что замена одного лимитирующего фактора другим никогда не бывает полноценной.
Концепция лимитирующих факторов имеет огромное значение для науки и практики. Выявление лимитирующих факторов является важнейшей задачей экологов при изучении ими экосистем. Знание лимитирующих факторов необходимо для:
– организации охраны растений и животных в природных экосистемах;
– повышения продуктивности сельского хозяйства;
– определения возможности переселения (интродукции) видов в места нового обитания и других целей.
Список основной литературы
1.Чебышев Н.В., Филиппова А.В. Основы экологии. – Москва, 2004 г.
2.Национальный доклад о состоянии окружающей среды в Республике Казахстан, МООС РК, Алматы, 2007 г.
3. В.Г.Игнатов, А.В.Кокин. Экология и экономика природопользования., Р-на-Д, 2003 г.
4. Л.И.Губарева, О.М.Мизирева, Т.М. Чурилова. Экология человека. М., 2005 г.
5. Г.С.Оспанова, Г.Т.Бозшатаева. Экология. – Алматы, 2002 г.
6. Под редакцией А.С.Степановских . Общая экология. М., 2001 г.