Existența fiecărei specii este limitată la cele ale factorilor care se abat de la cel mai optim. „Legea Liebig a minimum“ a fost formulată pentru prima dată de chimistul german agricol, unul dintre fondatorii chimiei agricole Justus von Liebig în 1840. J. von Liebig studiat influența diferiților factori asupra creșterii plantelor și a constatat că producția de boabe este adesea limitată nu de substanțe nutritive care sunt necesare în cantități mari, cum ar fi dioxidul de carbon și apă, precum și cele care sunt necesare în cantități mici (de exemplu, bor) , dar care sunt puține în sol. Yu Libich a invocat principiul: "Substanța care este în minime, gestionată de recoltă." Acest principiu a devenit cunoscut sub numele de legea minimului lui J. Liebig. În conformitate cu această lege, efectul relativ al unui factor de mediu individual este mai puternic, cu atât mai mult este comparat cu ceilalți factori în cel minim (Figura 2.6). Actul Liebig prezintă un aspect de organisme în funcție de mediul înconjurător, acesta se aplică strict într-un sistem de starea de echilibru. Dacă se schimbă condițiile de mediu, atunci acest sau acel proces se va schimba și va depinde de alți factori.
Figura 2.6 - Model care ilustrează legea lui Liebig ("Barrel of Liebig")
Prin studierea acțiunii diferite de limitare a factorilor de mediu (cum ar fi lumina, caldura, apa) american Zoolog Victor Ernest Shelford (1877-1968) a ajuns la concluzia că factorul de limitare poate fi nu numai un dezavantaj, dar factorii în exces. În ecologie, această poziție a fost inclusă drept legea toleranței lui V. Shelford. formulată de el în 1913. Se spune: "Factorul limitator care limitează dezvoltarea corpului poate fi cel puțin și maximul impactului asupra mediului." Sub factorul de constrângere să înțeleagă ce nivel calitativ și cantitativ (lipsa sau exces) este aproape de limita suportabilității a corpului (figura 2.7).
Figura 2.7 - Efectul temperaturii asupra vitezei de creștere a plantei
Limitele rezistenței sunt valoarea minimă și maximă a factorului la care este posibilă activitatea vitală. Frontierele dincolo de care se produce moartea organismelor sunt limitele inferioare și superioare ale rezistenței. Numeroase exemple ale acțiunii factorilor limitativi arată că acest fenomen are o semnificație ecologică comună. Un exemplu de acțiuni factor de limitare in natura este inhibarea plantelor erbacee, arbori de esență tare sub bolta de molid, unde posibilitatea lipsei limitate de lumină. Abilitatea organismelor de a tolera abaterile factorilor de mediu de la valorile optime ale intensității lor se numește toleranță (din latină - răbdare). Organismele pot avea o gamă largă de toleranță (rezistență) pentru un factor și pentru un interval îngust pentru celălalt. Dacă condițiile pentru unul dintre factorii de mediu nu sunt optime pentru specie, atunci intervalul de toleranță față de alți factori de mediu poate fi redus. De exemplu, cu un conținut limitat de azot, rezistența la secetă a cerealelor este redusă; cu un conținut scăzut de azot, este necesară o cantitate mai mare de apă pentru a împiedica evacuarea plantelor decât pentru un conținut ridicat de azot. Mulți factori de mediu devin adesea limitați în timpul sezonului de reproducere, care este de obicei critic pentru supraviețuirea organismelor. Limitele de toleranță pentru indivizii de reproducere sunt de obicei mai restrânse decât pentru plantele sau animalele adulte care nu cresc. Ele sunt, de asemenea, pentru ouă, embrioni, larve, germeni.
Pentru a exprima gradul de rezistență, există o serie de termeni în ecologie în care sunt utilizate prefixele steno (înguste) și evry (largi). Deci, există un organism stenotermic - euretermal (în raport cu temperatura), stenofagic - euryfag (în raport cu alimentele), stenobat - eurybat (în raport cu presiunea).
Speciile care pot rezista la abateri majore de la valorile optime ale diferiților factori care au o gamă largă de rezistență și trăiesc în diferite, de multe ori brusc medii diferite sunt numite eurybiontic. Astfel de specii sunt larg răspândite. De exemplu, o vulpe se referă la organisme eurybiontic, deoarece trăiește de la tundra pădurilor până la stepă, hrănindu-se atât cu alimente animale cât și cu legume. Dar există organisme stenobiontic strict adaptate, nu transportă fluctuațiile ascuțite în temperatură, umiditate, etc. hipopotamii și bivol - .. Animalele numai zonele cu umiditate ridicată și temperatură. Acestea sunt aproape toate plantele pădurii tropicale. Caviar dezvoltă char la o temperatura de 0-12 ° C, cu un optim la aproximativ 4 ° C, iar în curs de dezvoltare ouăle de broască, la o temperatură de 0-30 ° C, cu un optim la aproximativ 22 ° C. Astfel, în primul caz, se poate vorbi de stenothermal, iar în al doilea caz - despre eurethermicitate. Se pare că pentru fiecare organism și pentru specia în ansamblu există un optim de condiții. Nu este același lucru nu numai pentru speciile diferite în condiții diferite, dar și pentru etapele individuale de dezvoltare a unui organism. Pentru fiecare tip de grad caracteristic și de rezistență, de exemplu, plantele și animalele din zona temperată poate exista într-o gamă destul de largă de temperatură, tipurile de climat tropical nu poate rezista la fluctuații semnificative. Proprietatea speciilor de a se adapta la acest sau acel interval de factori de mediu este marcată de conceptul de plasticitate ecologică (valența ecologică) a speciei. Gama largă de fluctuații ale factorilor de mediu, în care pot exista specia activă, cu atât mai mare plasticitate ecologic, mai larg gama de toleranță (rezistenta). Din punct de vedere ecologic, non-plastic, adică specii cu randament scăzut, sunt stenobionice, mai rezistente - eurybionice. Stenobiontnost și eurybiontic caracterizează diferitele tipuri de adaptare a organismelor la supraviețuire. Specii lung dezvoltate în condiții relativ stabile, își pierd plasticitatea ecologică și produc caracteristici stenobiontic, în timp ce speciile care au existat în timpul fluctuații semnificative ale factorilor de mediu, dobândesc crescut plasticitate ecologică și să devină eurybiontic, adică tipuri cu o gamă largă de toleranță (Figura 2.8).
Figura 2.8 - Plasticitatea ecologică a speciilor
Deoarece toți factorii de mediu sunt interdependenți și între ei nu există nici o indiferență față de niciun organism, fiecare populație și specia în ansamblu reacționează la acești factori, dar le percep în moduri diferite. Această selectivitate determină atitudinea selectivă a organismelor față de decontarea unui anumit teritoriu. Diferitele tipuri de organisme fac cerințe diferite asupra condițiilor solului, temperaturii, umidității, luminii etc. De aceea, plantele diferite cresc pe soluri diferite în diferite zone climatice. La rândul lor, în asociațiile de plante se formează condiții inegale pentru animale.
Punct de vedere istoric de adaptare la factorii de mediu și anumite biotic intrând în comunicare cu altele, plante, animale, fungi, microorganisme sunt distribuite pe diferite medii și formează diverse ecosisteme (biogeocoenoses), în cele din urmă fuzionează în biosferă Pământului. 2.4. Interacțiunea factorilor
Factorii de mediu afectează organismele simultan și împreună, efectul fiecăruia depinde de exprimarea cantitativă a altor factori. Prin urmare, interacțiunea factorilor este importantă.
Acționând împreună, consolidând reciproc, factorii de mediu pot provoca un fenomen de sinergism. O consecință a acestui fapt este o scădere a viabilității organismului (pentru mai multe detalii, consultați această secțiune în secțiunea privind ecologia atmosferei).
Ca exemple de acțiuni ale unui alt factor de compensare pot cita următoarele: rațe rămase de iarnă în latitudini temperate, defect de căldură compensa alimente abundente; Sărăcia solului în pădurea ecuatorie umedă este compensată de circulația rapidă și eficientă a substanțelor; în locurile în care există o mulțime de stronțiu, moluștele pot înlocui în cochilii lor calciu cu stronțiu. Cu toate acestea, în ciuda înlocuirii parțiale a factorilor de mediu, niciuna dintre ele nu poate fi complet înlocuită de alta. Fiecare dintre factorii de mediu este de neînlocuit. Deci, lipsa căldurii nu poate fi înlocuită de o abundență de lumină și de elementele minerale necesare pentru nutriția plantelor - apă.
Astfel, pentru viața organismului este necesară o combinație de factori de mediu, fiecare având o anumită intensitate. Factorii de mediu acționează simultan și simultan asupra organismelor. Prezența și prosperitatea organismelor într-un habitat sau în altul depind de un set întreg de condiții. Cu aceste legi existente în mod obiectiv, trebuie luat în considerare un specialist din orice profil. Omul, acționând asupra mediului, creează în el noi factori de mediu, ale căror efecte pot depăși capacitatea organismelor de a-și menține existența. limitarea (limitarea) factorul și eliminarea acțiunilor lor de limitare sau de optimizare a mediului pentru a organismelor de identificare este importantă problemă practică în managementul naturale