Hangi faktör sınırlayıcı değildir? Çevresel faktörlerin sınırlandırılması

Bu çalışmada “Sınırlayıcı faktörler” konusunu ayrıntılı olarak ele alacağım. Bunların tanımını, türlerini, yasalarını ve örneklerini ele alacağım.

Farklı çevresel faktörlerin canlı organizmalar için farklı önemi vardır.

Organizmaların yaşaması için belirli koşulların bir araya gelmesi gerekir. Eğer çevre koşullarının biri hariç tümü uygunsa, bu durum söz konusu organizmanın yaşamı açısından belirleyici hale gelir.

Sınırlayıcı çevresel faktörlerin çeşitliliğinden, araştırmacıların dikkatini öncelikle organizmaların hayati aktivitesini engelleyen ve büyümelerini ve gelişmelerini sınırlayanlara çekmektedir.

Ana bölüm

Çevrenin toplam baskısında, organizmaların yaşam başarısını en güçlü şekilde sınırlayan faktörler tanımlanmaktadır. Bu tür faktörlere sınırlayıcı veya sınırlayıcı denir.

Kısıtlayıcı faktörler - Bu

1) ekosistemdeki nüfus artışını engelleyen faktörler; 2) değeri optimumdan büyük ölçüde sapan çevresel faktörler.

Birçok faktörün optimal kombinasyonlarının varlığında, sınırlayıcı bir faktör organizmaların baskı altına alınmasına ve ölümüne yol açabilir. Örneğin, sıcağı seven bitkiler, topraktaki optimum besin içeriğine, optimum neme, ışığa vb. Rağmen negatif hava sıcaklıklarında ölür. Sınırlayıcı faktörler, diğer faktörlerle etkileşime girmedikleri sürece yeri doldurulamaz. Örneğin topraktaki mineral nitrojen eksikliği, fazla miktarda potasyum veya fosfor ile telafi edilemez.

Karasal ekosistemler için sınırlayıcı faktörler:

Sıcaklık;

Topraktaki besinler.

Su ekosistemleri için sınırlayıcı faktörler:

Sıcaklık;

Güneş ışığı;

Tuzluluk.

Tipik olarak, bu faktörler öyle bir etkileşim içindedir ki, bir süreç aynı anda birden fazla faktör tarafından sınırlanır ve bunlardan herhangi birinde meydana gelen bir değişiklik yeni bir dengeye yol açar. Örneğin, yiyecek mevcudiyetindeki bir artış ve yırtıcı baskısındaki bir azalma, popülasyon büyüklüğünde bir artışa yol açabilir.

Sınırlayıcı faktörlerin örnekleri şunlardır: aşınmamış kayaların çıkıntıları, erozyon tabanı, vadi kenarları vb.

Dolayısıyla geyiklerin yayılmasını sınırlayan faktör kar örtüsünün derinliğidir; kış tırtılının güveleri (sebze ve tahıl mahsullerinin zararlısı) - kış sıcaklığı vb.

Sınırlayıcı faktörler fikri iki ekoloji yasasına dayanmaktadır: minimum yasası ve tolerans yasası.

Asgari Kanun

19. yüzyılın ortalarında, çeşitli mikro elementlerin bitki büyümesi üzerindeki etkisini inceleyen Alman organik kimyager Liebig, aşağıdakileri tespit eden ilk kişi oldu: Bitki büyümesi, konsantrasyonu ve önemi minimumda olan bir elementle sınırlıdır; minimum miktarda bulunur. “Liebig varili” olarak adlandırılan şey, minimum yasasını mecazi olarak temsil etmeye yardımcı olur. Bu, resimde gösterildiği gibi farklı yükseklikte ahşap çıtalara sahip bir fıçıdır.

. Diğer çıtaların yüksekliği ne olursa olsun, tam olarak en kısa çıtaların yüksekliği kadar suyu namluya dökebileceğiniz açıktır. Benzer şekilde sınırlayıcı bir faktör, diğer faktörlerin düzeyine (dozuna) rağmen organizmaların yaşam aktivitesini sınırlandırır. Örneğin maya soğuk suya konulursa düşük sıcaklık onun üremesini sınırlayıcı bir faktör haline gelecektir. Her ev hanımı bunu bilir ve bu nedenle mayayı yeterli miktarda şeker içeren ılık suda "şişmeye" (ve aslında çoğalmaya) bırakır.

Isı, ışık, su, oksijen ve diğer faktörler, hareketleri ekolojik minimuma uygunsa organizmaların gelişimini sınırlayabilir veya sınırlayabilir. Örneğin tropik balık melek balığı, su sıcaklığının 16 °C'nin altına düşmesi durumunda ölür. Derin deniz ekosistemlerinde alglerin gelişimi güneş ışığının nüfuz derinliği ile sınırlıdır: alt katmanlarda alg yoktur.

Daha sonra (1909'da), minimum yasası F. Blackman tarafından daha geniş bir şekilde, minimumda olan herhangi bir ekolojik faktörün etkisi olarak yorumlandı: belirli koşullarda en kötü öneme sahip çevresel faktörler, özellikle varoluş olasılığını sınırlandırır. Diğer otel koşullarının optimal kombinasyonuna rağmen ve buna rağmen bu koşullarda bir türün varlığı.

Modern formülasyonunda minimum yasası şöyle görünür: Vücudun dayanıklılığı, çevresel ihtiyaçlar zincirinin en zayıf halkası tarafından belirlenir. .

Sınırlayıcı faktörler yasasını pratikte başarıyla uygulamak için iki ilkeye uyulmalıdır:

Birincisi kısıtlayıcıdır, yani yasa yalnızca enerji ve maddelerin girişi ve çıkışı dengelendiğinde sabit koşullar altında kesinlikle uygulanabilir. Örneğin belirli bir su kütlesinde alglerin büyümesi doğal koşullar altında fosfat eksikliği nedeniyle sınırlıdır. Azot bileşikleri suda fazla miktarda bulunur. Mineral fosfor içeriği yüksek atık su bu rezervuara boşaltılmaya başlarsa rezervuar "çiçek açabilir". Bu süreç, unsurlardan biri kısıtlayıcı minimum seviyeye kadar kullanılıncaya kadar ilerleyecektir. Artık fosfor verilmeye devam edilirse nitrojen olabilir. Geçiş anında (hala yeterli nitrojen ve yeterli fosfor mevcutken), minimum etki gözlenmez, yani bu elementlerin hiçbiri alglerin büyümesini etkilemez.

İkincisi, faktörlerin etkileşimini ve organizmaların uyarlanabilirliğini dikkate alır. Bazen vücut, eksik olan elementi kimyasal olarak benzer başka bir elementle değiştirebilir. Böylece, çok fazla stronsiyum bulunan yerlerde, yumuşakçaların kabuklarında, ikincisinin eksikliği durumunda kalsiyumun yerini alabilir. Veya örneğin bazı bitkiler gölgede yetiştiğinde çinko ihtiyacı azalır. Bu nedenle düşük çinko konsantrasyonu, gölgede bitki büyümesini parlak ışığa göre daha az sınırlayacaktır. Bu durumlarda, şu veya bu elementin yetersiz miktarının bile sınırlayıcı etkisi kendini göstermeyebilir.

Hoşgörü Yasası

Minimumun yanı sıra maksimumun da sınırlayıcı bir faktör olabileceği kavramı, 70 yıl sonra 1913'te Liebig'den sonra Amerikalı zoolog W. Shelford tarafından ortaya atıldı. Sadece değerleri minimum olan çevresel faktörlerin değil, aynı zamanda ekolojik maksimum ile karakterize edilenlerin de canlı organizmaların gelişimini sınırlayabileceğine dikkat çekerek hoşgörü yasasını formüle etti: “ Bir popülasyonun (organizmanın) refahı için sınırlayıcı faktör, minimum veya maksimum çevresel etki olabilir ve bunların arasındaki aralık, dayanıklılık miktarını (tolerans limiti) veya organizmanın bu faktöre karşı ekolojik değerini belirler.) (İncir. 2).

Şekil 2 - Çevresel bir faktörün sonucunun yoğunluğuna bağımlılığı

Çevresel bir faktörün olumlu etki aralığına denir optimum bölge (normal yaşam aktiviteleri). Bir faktörün eyleminin optimumdan sapması ne kadar belirgin olursa, bu faktör popülasyonun hayati aktivitesini o kadar fazla engeller. Bu aralığa denir baskı veya karamsarlık bölgesi . Bir faktörün aktarılabilir maksimum ve minimum değerleri, ötesinde bir organizmanın veya popülasyonun varlığının artık mümkün olmadığı kritik noktalardır. Tolerans sınırı, popülasyonun en tatmin edici varlığını sağlayan faktör dalgalanmalarının büyüklüğünü tanımlar. Bireyler biraz farklı tolerans aralıklarına sahip olabilir.

Daha sonra birçok bitki ve hayvan için çeşitli çevresel faktörlere karşı tolerans sınırları belirlendi. J. Liebig ve W. Shelford'un yasaları birçok olgunun ve organizmaların doğadaki dağılımının anlaşılmasına yardımcı oldu. Popülasyonların çevresel çevresel faktörlerdeki dalgalanmalara karşı belirli bir tolerans sınırı olması nedeniyle organizmalar her yere dağılamaz.

Koşulların kademeli olarak değişmesi durumunda birçok organizma, bireysel faktörlere karşı toleransı değiştirme yeteneğine sahiptir. Örneğin banyoda ılık suya girip ardından yavaş yavaş sıcak su ekleyerek suyun yüksek sıcaklığına alışabilirsiniz. Faktördeki yavaş değişime bu adaptasyon yararlı bir koruyucu özelliktir. Ama aynı zamanda tehlikeli de olabilir. Beklenmedik bir şekilde, uyarı işaretleri olmadan küçük bir değişiklik bile kritik olabilir. Bir eşik etkisi oluşur: bardağı taşıran son damla ölümcül olabilir. Örneğin ince bir dal, zaten aşırı yüklenmiş olan devenin sırtının kırılmasına neden olabilir.

Sınırlayıcı faktörler ilkesi tüm canlı organizma türleri (bitkiler, hayvanlar, mikroorganizmalar) için geçerlidir ve hem abiyotik hem de biyotik faktörler için geçerlidir. Örneğin, başka bir türün rekabeti, belirli bir türün organizmalarının gelişimi için sınırlayıcı bir faktör haline gelebilir. Tarımda zararlılar ve yabani otlar sıklıkla sınırlayıcı faktör haline gelir ve bazı bitkiler için gelişmeyi sınırlayan faktör, başka türlerin temsilcilerinin yokluğu (veya yokluğu) olur. Hoşgörü yasasına göre, her türlü madde veya enerjinin kirletici olduğu ortaya çıkıyor. Bu nedenle aşırı su, kurak bölgelerde bile zararlıdır ve optimum miktarlarda gerekli olmasına rağmen su, yaygın bir kirletici olarak değerlendirilebilir. Özellikle fazla su çernozem bölgesinde normal toprak oluşumunu engeller.

SINIRLAMA FAKTÖRÜ

SINIRLANDIRICI FAKTÖR, belirli çevresel koşullar altında organizmaların hayati aktivitesinin herhangi bir tezahürünü sınırlayan bir faktördür; Konsantrasyonu optimalden düşük veya yüksek olan çevresel bir faktör. Sınırlayıcı faktör kavramı, Liebig'in minimum yasası(1840) ve Shelford'un tolerans yasası(1913). Sıcaklık, ışık, besinler, çevresel akış ve basınç, toprak, yangınlar, mikro çevre vb. özellikle sıklıkla sınırlayıcı faktörler olarak kullanılır.Sınırlayıcı faktör kavramı, doğanın korunması ve çevre yönetiminin tüm sektörleri için, çevre yönetiminin daha iyi anlaşılması için esastır. Ekosistemlerin bileşenleri.

Ekolojik ansiklopedik sözlük. - Kişinev: Moldavya Sovyet Ansiklopedisi'nin ana yazı işleri ofisi. I.I. Dedu. 1989.

Diğer sözlüklerde "SINIRLAMA FAKTÖRÜ" nün ne olduğuna bakın:

Sınırlayıcı faktör- (Sınırlayıcı faktör) bir şirketin (kurumun) faaliyetlerini sınırlayan bir şey; örneğin, belirli bir kaynağın kıtlığı veya teklif edilen fiyata bir ürüne yönelik talebin sınırlı olması. Aynı: anahtar faktör... Ekonomik ve matematiksel sözlük

sınırlayıcı faktör- Bir şirketin (işletmenin) faaliyetlerini sınırlayan bir şey; örneğin, belirli bir kaynağın kıtlığı veya teklif edilen fiyata bir ürüne olan talebin sınırlı olması. Aynı: Ekonomi konularını sınırlayan anahtar faktör... Teknik Çevirmen Kılavuzu

- (SINIRLAMA) niceliksel ve niteliksel göstergeleri organizmanın yaşam aktivitesini bir şekilde sınırlayan herhangi bir çevresel faktör. Ekolojik Sözlük, 2001 Herhangi bir çevresel faktörü sınırlayan (sınırlayan) faktör,... ... Ekolojik sözlük

Bkz. Sınırlayıcı gerçek vb. Ekolojik Ansiklopedik Sözlük. Kişinev: Moldova Sovyet Ansiklopedisi'nin ana yazı işleri ofisi. I.I. Dedu. 1989... Ekolojik sözlük

Aşırı faktör- (sınırlayıcı) doğal veya insan yapımı faktör, bir kişi üzerindeki etki gücü, fizyolojik yeteneklerini veya vücudun uyarlanabilir rezervlerini aşar. İnsan ortamındaki aşırı faktörlerin varlığı bunu gerekli kılmaktadır... ... İnsan ekolojisi

Sınırlayıcı faktör- Extreme Factor'a bakın... İnsan ekolojisi

Bu terimin başka anlamları da vardır, bkz. Sınırlayıcı Faktör (Anlamlar). Sınırlayıcı faktörler, maksimum veya minimum sınırlarının ötesine geçmeleri durumunda bir organizmanın veya popülasyonun ölümle karşı karşıya kaldığı çevresel faktörlerdir. Bu oluyor... ... Vikipedi Vikipedi

Sınırlayıcı faktörlerin eylemi

Not 1

Sınırlayıcı faktörlerin önemi ilk olarak 19. yüzyılın ortalarında Alman tarım kimyacısı J. Liebig tarafından tanımlandı. Araştırmasının sonucunda, daha sonra minimum yasası olarak adlandırılan belirli bir model oluşturdu. Bu yasa, verimin (ürünlerin) minimum düzeyde bazı faktörlere bağımlılığını yansıtıyordu.

Daha sonra aynı faktörün hem minimum hem de maksimum düzeyde sınırlayıcı olabileceği bulundu (topraktaki minerallerin fazlalığı ve aynı zamanda eksikliği, mahsul üzerinde zararlı bir etkiye sahip olabilir).

1913'te V. Shelford ilk olarak bir faktörün maksimum değerinin minimum değeriyle aynı düzeyde sınırlayıcı etkisi hakkında görüş öne sürdü ve bunun sonucunda biyolojik tolerans yasası formüle edildi.Bu yasanın özü, herhangi bir canlı organizma, kesinlikle herhangi bir çevresel faktörün etkisine karşı evrimsel olarak miras alınan belirli üst ve alt direnç sınırlarına sahiptir.

Ayrıca V. Shelford, sınırlayıcı faktör yasası kavramı ile tolerans yasası kavramının özdeşliğini kanıtladı: optimum bölgesinin dışında bulunan tek bir faktörün varlığı bile vücutta stresli bir duruma yol açabilir ve aşırı durumlarda , ölümüne.

Sınırlayıcı faktörlerin eyleminin veya tolerans yasasının görsel bir temsili şekilde gösterilmektedir:

Diğer faktörlerin etkisini kontrol etmek için benzer testler yapmak mümkündür ve sonuçların grafiksel gösterimi her zaman aynı olacaktır.

Tanım 1

Böylece, kısıtlayıcı faktörler ihtiyaçla karşılaştırıldığında (optimum içerik) hem fazlalıkları hem de eksiklikleri nedeniyle belirli bir organizmanın gelişimini sınırlayan faktörlerdir.

Asgari kanun ve faktör telafisi kanunu

Aynı zamanda J. Liebig tarafından formüle edilen minimum yasası, herhangi bir çevresel faktör ve organizma için geçerli olan ekolojinin en önemli yasalarından biri haline gelmiştir.Bu yasaya dayanarak, yaşamsal yeteneklerin olduğu tespit edilmiştir. Organizmanın miktarı, vücudun ihtiyaç duyduğu minimum miktara yakın olan ve daha sonra vücudun ölümüne yol açan çevresel faktörlerle sınırlıdır.

1930'da minimum yasasını geliştirirken E. Rübel, bazı faktörlerin diğer faktörlerin etkisini artırma veya azaltma yeteneğinden oluşan faktör telafisi yasasını önerdi.

1975 yılında Yu.Odum, hoşgörü yasasını tamamlayan ve aşağıdakilerden oluşan çeşitli hükümler öne sürdü:

organizmaların bir çevresel faktöre göre geniş bir tolerans aralığına ve diğerine göre dar bir tolerans aralığına sahip olma yeteneği;
En yaygın organizmalar, tüm faktörlere karşı geniş bir tolerans aralığına sahip olanlardır;
bu faktörlerden en az biri için optimal koşulların yokluğunda çevresel faktörlere ilişkin tolerans aralığını daraltma olasılığı;
Organizmaların yaşamının kritik dönemlerinde birçok çevresel faktörün sınırlayıcı hale gelme yeteneği.

Sınırlayıcı faktörlerin önemine ilk kez on dokuzuncu yüzyılın ortalarında Alman tarım kimyacısı J. Liebig tarafından dikkat çekilmiştir. O kurdu minimum kanunu: Hasat (üretim) minimum olan faktöre bağlıdır. Topraktaki faydalı bileşenler bir bütün olarak dengeli bir sistemi temsil ediyorsa ve yalnızca bazı maddeler, örneğin fosfor, minimuma yakın miktarlarda bulunuyorsa, bu, verimi azaltabilir. Ancak toprakta en iyi şekilde muhafaza edildiğinde çok faydalı olan aynı mineral maddelerin bile fazla olması durumunda verimi düşürdüğü ortaya çıktı. Bu, faktörlerin maksimum düzeyde olsalar bile sınırlayıcı olabileceği anlamına gelir.

Böylece, çevresel faktörlerin sınırlanması ihtiyaca göre (optimum içerik) eksiklik veya fazlalık nedeniyle organizmaların gelişimini sınırlayan faktörleri adlandırmalıyız. Bazen denir kısıtlayıcı faktörler.

J. Liebig'in minimum yasasına gelince, sınırlı bir etkiye sahiptir ve yalnızca kimyasal maddeler düzeyindedir. R. Mitscherlich, verimin sıcaklık, nem, ışık vb. dahil olmak üzere bitki yaşamındaki tüm faktörlerin birleşik etkisine bağlı olduğunu gösterdi.

Farklılıklar Kümülatif Ve yalıtılmış eylemler aynı zamanda diğer faktörler için de geçerlidir. Örneğin, bir yandan negatif sıcaklıkların etkisi rüzgar ve yüksek nem nedeniyle artarken, diğer yandan yüksek nem, yüksek sıcaklıkların vb. etkisini zayıflatır. Ancak faktörlerin karşılıklı etkisine rağmen yine de yerini alamazlar. birbirimize yansıyan şeyin bu olduğunu gördük V. R. Williams'ın faktörlerin bağımsızlığı yasası: Yaşam koşulları eşdeğerdir, yaşamın hiçbir unsurunun yerini bir başkası alamaz. Örneğin nemin (su) etkisi, karbondioksit veya güneş ışığı vb. etkisiyle değiştirilemez.

En eksiksiz ve en genel biçimde, çevresel faktörlerin vücut üzerindeki etkisinin karmaşıklığı, W. Shelford'un hoşgörü yasası: Refahın yokluğu veya imkansızlığı, bir eksiklik (niteliksel veya niceliksel anlamda) veya tam tersine, düzeyi belirli bir organizmanın tolere ettiği sınırlara yakın olabilecek bir dizi faktörden herhangi birinin fazlalığıyla belirlenir. Bu iki limite denir dıştan hata payı.

Bir faktörün etkisi ile ilgili olarak, bu yasa şu şekilde gösterilebilir: Belirli bir organizma eksi 5 ila artı 25 0 C arasındaki bir sıcaklıkta var olabilir, yani. tolerans aralığı bu sıcaklıklar arasında yer alır. Yaşamı dar bir sıcaklık toleransı aralığıyla sınırlı koşullar gerektiren organizmalara denir. stenotermik(“duvar” ¾ dar) ve geniş bir sıcaklık aralığında yaşayabilme kapasitesi ¾ eurytermik(“her” ¾ genişliğinde) (Şekil 1.4).

Pirinç. 1.4. Stenotermik ve göreceli tolerans limitlerinin karşılaştırılması
eurythermal organizmalar (F. Ruttner, 1953'e göre)

Sıcaklığa benzer şekilde, diğer sınırlayıcı faktörler de etki eder ve organizmalar, etkilerinin doğasına göre sırasıyla şöyle adlandırılır: stenobiyontlar Ve eurybiyontlar. Örneğin, bir organizmanın nemle ilgili olarak stenobiontik veya iklim faktörleriyle ilgili olarak eurybiontik olduğunu söylüyorlar. Temel iklim faktörleriyle ilgili olarak eurybiontik olan organizmalar Dünya üzerinde en yaygın olanlardır.

Organizmanın tolerans aralığı sabit kalmaz; örneğin faktörlerden herhangi birinin herhangi bir sınıra yaklaşması veya organizmanın üremesi sırasında birçok faktörün sınırlayıcı hale gelmesi durumunda daralır. Bu, belirli koşullar altında çevresel faktörlerin etkisinin doğasının değişebileceği, yani sınırlayıcı olabileceği veya olmayabileceği anlamına gelir. Aynı zamanda, organizmaların kendilerinin, örneğin belirli bir mikro iklim (mikro çevre) yaratarak faktörlerin sınırlayıcı etkisini azaltabildiklerini de unutmamalıyız. Burada tuhaf bir tazminat faktörleri, topluluk düzeyinde en etkili olanıdır, tür düzeyinde ise daha az sıklıkla ¾'tür.

Faktörlerin bu şekilde telafi edilmesi genellikle aşağıdaki koşulları yaratır: fizyolojik iklimlendirme Belirli bir yere alışarak benzersiz bir popülasyon oluşturan, geniş bir dağılıma sahip bir eurybiyotik türü ekotip, tolerans sınırları yerel koşullara karşılık gelir. Daha derin adaptasyon süreçleriyle, genetik ırklar.

Dolayısıyla, doğal koşullar altında organizmalar, gerekli maddelerin içeriğinden kritik fiziksel faktörlerin durumu Ve tolerans aralığından organizmaların kendilerini bunlara ve çevrenin diğer bileşenlerine bağlarlar.

Kontrol soruları

1. Yaşamın biyolojik organizasyonunun seviyeleri nelerdir? Hangileri ekolojinin inceleme nesneleridir?

2. Biyojeosinoz ve ekosistem nedir?

3. Organizmalar besin kaynaklarının doğasına göre nasıl bölünür? Biyotik topluluklardaki ekolojik işlevlere göre mi?

4. Canlı organizma nedir ve cansız doğadan farkı nedir?

5. Bütünleşik bir sistem olan organizmanın çevreyle etkileşimi sırasında uyum mekanizması nedir?

6. Bitki solunumu ve fotosentez nedir? Ototrofların metabolik süreçlerinin Dünya biyotası açısından önemi nedir?

7. Biyogenetik yasanın özü nedir?

8. Organizmaların modern sınıflandırmasının özellikleri nelerdir?

9. Bir organizmanın yaşam alanı nedir? Çevresel faktörlerle ilgili kavramlar.

10. İnorganik ortamdaki faktörlerin toplamına ne denir? Bu faktörlerin adını ve tanımını veriniz.

11. Yaşayan organik çevredeki faktörlerin toplamına ne denir? Bazı organizmaların yaşam aktivitelerinin diğerlerinin yaşam aktiviteleri üzerindeki etkisini tür içi ve türler arası düzeylerde adlandırın ve tanımlayın.

12. Uyarlamaların özü nedir? Uyum süreçlerinde periyodik ve periyodik olmayan faktörlerin önemi nedir?

13. Organizmanın gelişimini sınırlayan çevresel faktörlerin adları nelerdir? J. Liebig'in minimum yasaları ve W. Shelford'un toleransı.

14. Çevresel faktörlerin izole edilmiş ve birleşik etkisinin özü nedir? W. R. Williams Yasası.

15. Vücudun tolerans aralığı ne demektir ve bu aralığın büyüklüğüne göre nasıl bölünür?

Sınırlayıcı faktörler fikri iki ekoloji yasasına dayanmaktadır: minimum yasası ve tolerans yasası.

Asgari kanun. Geçen yüzyılın ortalarında, besin maddelerinin doktor bitkiler üzerindeki etkisini inceleyen Alman simikçi J. Liebig (1840), verimin büyük miktarlarda gerekli olan ve bol miktarda bulunan besinlere bağlı olmadığını keşfetti (örneğin, , CO2 ve H2O), ancak bitkinin bunlara daha küçük miktarlarda ihtiyaç duymasına rağmen, aslında toprakta bulunmayan veya bulunmayanlardan (örneğin fosfor, çinko, bor). Liebig bu modeli şu şekilde formüle etti: "Bir bitkinin büyümesi, minimum miktarda mevcut olan besin elementine bağlıdır." Bu sonuç daha sonra Liebig'in minimum yasası olarak bilinmeye başlandı ve birçok çevresel faktörü kapsayacak şekilde genişletildi. Isı, ışık, su, oksijen ve diğer faktörler, hareketleri ekolojik minimuma uygunsa organizmaların gelişimini sınırlayabilir veya sınırlayabilir. Örneğin tropik balık melek balığı, su sıcaklığının 16 °C'nin altına düşmesi durumunda ölür. Derin deniz ekosistemlerinde alglerin gelişimi güneş ışığının nüfuz derinliği ile sınırlıdır: alt katmanlarda alg yoktur.

Liebig'in minimum yasası genel olarak şu şekilde formüle edilebilir: Bir organizmanın büyümesi ve gelişmesi, her şeyden önce, değerleri ekolojik minimuma yaklaşan çevresel faktörlere bağlıdır.

Araştırmalar minimum yasasının pratik uygulamada dikkate alınması gereken iki sınırlamaya sahip olduğunu göstermiştir.

İlk sınırlama, Liebig yasasının yalnızca sistemin durağan durumu koşullarında kesinlikle uygulanabilir olmasıdır. Örneğin belirli bir su kütlesinde alglerin büyümesi doğal koşullar altında fosfat eksikliği nedeniyle sınırlıdır. Azot bileşikleri suda fazla miktarda bulunur. Mineral fosfor içeriği yüksek atık su bu rezervuara boşaltılmaya başlarsa rezervuar "çiçek açabilir". Bu süreç, unsurlardan biri kısıtlayıcı minimum seviyeye kadar kullanılıncaya kadar ilerleyecektir. Artık fosfor verilmeye devam edilirse nitrojen olabilir. Geçiş anında (hala yeterli nitrojen ve yeterli fosfor mevcutken), minimum etki gözlenmez, yani bu elementlerin hiçbiri alglerin büyümesini etkilemez.

İkinci sınırlama çeşitli faktörlerin etkileşimiyle ilgilidir. Bazen vücut, eksik olan elementi kimyasal olarak benzer başka bir elementle değiştirebilir. Böylece, çok fazla stronsiyum bulunan yerlerde, yumuşakçaların kabuklarında, ikincisinin eksikliği durumunda kalsiyumun yerini alabilir. Veya örneğin bazı bitkiler gölgede yetiştiğinde çinko ihtiyacı azalır. Bu nedenle düşük çinko konsantrasyonu, gölgede bitki büyümesini parlak ışığa göre daha az sınırlayacaktır. Bu durumlarda, şu veya bu elementin yetersiz miktarının bile sınırlayıcı etkisi kendini göstermeyebilir.

Hoşgörü yasası, yalnızca değerleri minimum olan çevresel faktörlerin değil, aynı zamanda ekolojik maksimum ile karakterize edilenlerin de gelişimi sınırlayabileceğine dikkat çeken İngiliz biyolog W. Shelford (1913) tarafından keşfedildi. yaşayan organizmaların. Aşırı ısı, ışık, su ve hatta besinlerin eksikliği de en az onların yokluğu kadar yıkıcı olabilir. V. Shelford, çevresel faktörlerin minimum ve maksimum arasındaki aralığını tolerans sınırı olarak adlandırdı.

Tolerans sınırı, popülasyonun en tatmin edici varlığını sağlayan faktör dalgalanmalarının büyüklüğünü tanımlar. Bireyler biraz farklı tolerans aralıklarına sahip olabilir. Bu özel balık, daha yüksek veya daha düşük sıcaklıklara veya toksik madde miktarlarına dayanabilir.

V. Shelford'un tolerans yasası şu şekilde formüle edilmiştir: organizmaların büyümesi ve gelişmesi, her şeyden önce, değerleri ekolojik minimum veya ekolojik maksimuma yaklaşan çevresel faktörlere bağlıdır.

Aşağıdakiler bulundu:

tüm faktörlere karşı geniş bir tolerans aralığına sahip organizmalar doğada yaygındır ve çoğu zaman kozmopolittir; örneğin birçok patojenik bakteri;

Organizmalar bir faktöre karşı geniş bir tolerans aralığına sahipken diğerine karşı dar bir tolerans aralığına sahip olabilir. Örneğin, insanlar yiyecek yokluğuna su yokluğuna göre daha toleranslıdırlar, yani suyun tolerans sınırı yiyeceğe göre daha dardır;

Çevresel faktörlerden birinin koşulları idealin altında hale gelirse, diğer faktörlere ilişkin tolerans sınırı da değişebilir. Örneğin toprakta nitrojen eksikliği olduğunda tahıllar çok daha fazla suya ihtiyaç duyar;

Doğada gözlenen toleransın gerçek sınırları, vücudun bu faktöre uyum sağlama potansiyel kapasitesinden daha azdır. Bu, doğada çevrenin fiziksel koşullarına ilişkin tolerans sınırlarının biyotik ilişkilerle daraltılabileceği gerçeğiyle açıklanmaktadır: rekabet, tozlaştırıcıların eksikliği, yırtıcı hayvanlar vb. Herhangi bir kişi, uygun koşullarda potansiyelini daha iyi fark eder (sporcular) örneğin önemli yarışmalardan önce özel antrenmanlar için bir araya gelin). Organizmanın laboratuvar koşullarında belirlenen potansiyel ekolojik esnekliği, doğal koşullarda gerçekleşen olasılıklardan daha fazladır. Buna göre potansiyel ve gerçekleşmiş ekolojik nişler ayırt edilir;

- Damızlık bireylerde ve yavrularda tolerans sınırları yetişkin bireylere göre daha azdır; üreme mevsimi boyunca dişiler ve yavruları yetişkin organizmalardan daha az dayanıklıdır. Bu nedenle av kuşlarının coğrafi dağılımı, yetişkin kuşlardan ziyade iklimin yumurtalar ve civcivler üzerindeki etkisiyle belirlenmektedir. Yavrulara bakmak ve anneliğe karşı dikkatli tutum, doğa kanunları tarafından belirlenir. Ne yazık ki bazen toplumsal “başarılar” bu yasalarla çelişiyor;
- Faktörlerden birinin aşırı (stresli) değerleri, diğer faktörlere ilişkin tolerans sınırının azalmasına neden olur. Isıtılmış su bir nehre salınırsa, balıklar ve diğer organizmalar enerjilerinin neredeyse tamamını stresle başa çıkmak için harcarlar. Yiyecek elde etmek, kendilerini yırtıcı hayvanlardan korumak ve üremek için enerjiden yoksundurlar ve bu da yavaş yavaş yok olmalarına yol açar. Psikolojik stres sadece insanlarda değil bazı hayvanlarda da (örneğin köpeklerde) birçok somatik (gr. soma - vücut) hastalığa neden olabilir. Faktörün stresli değerleri ile ona uyum giderek daha “pahalı” hale gelir.

Neyse ki olası tüm çevresel faktörler çevre, organizmalar ve insanlar arasındaki ilişkiyi düzenlemez. Belirli bir zaman diliminde çeşitli sınırlayıcı faktörler öncelikli hale gelir. Ekolojistlerin ekosistemleri incelerken ve yönetirken odaklanması gereken faktörler bunlardır. Örneğin, karasal habitatlardaki oksijen içeriği yüksektir ve o kadar erişilebilirdir ki (yüksek rakımlar ve antropojenik sistemler hariç) neredeyse hiçbir zaman sınırlayıcı bir faktör olarak hizmet etmez. Oksijen, karasal ekosistemlerle ilgilenen ekolojistlerin pek ilgisini çekmiyor. Ve suda genellikle canlı organizmaların gelişimini sınırlayan bir faktördür (örneğin, balıkların öldürülmesi). Bu nedenle, bir veteriner veya ornitologun aksine, bir hidrobiyolog her zaman sudaki oksijen içeriğini ölçer, ancak oksijen karasal organizmalar için suda yaşayanlardan daha az önemli değildir.

Sınırlayıcı faktörler aynı zamanda türün coğrafi dağılımını da belirler. Bu nedenle organizmaların kuzeye hareketi kural olarak ısı eksikliği nedeniyle sınırlıdır. Biyotik faktörler aynı zamanda belirli organizmaların dağılımını da sıklıkla sınırlar. Örneğin, Akdeniz'den Kaliforniya'ya getirilen incirler, bu bitkinin tek tozlaştırıcısı olan belirli bir yaban arısı türünü oraya getirmeye karar verene kadar orada meyve vermedi. Sınırlayıcı faktörlerin belirlenmesi, başta tarım olmak üzere birçok faaliyet için çok önemlidir. Sınırlayıcı koşullar üzerinde hedeflenen etki ile bitki verimini ve hayvan verimliliğini hızlı ve etkili bir şekilde artırmak mümkündür. Bu nedenle asidik topraklarda buğday yetiştirirken asitlerin sınırlayıcı etkisini azaltacak kireçleme kullanılmadığı sürece hiçbir tarımsal önlem etkili olmayacaktır. Veya, fosfor içeriği çok düşük olan, yeterli su, nitrojen, potasyum ve diğer besin maddelerine sahip topraklarda mısır yetiştirirseniz, mısırın büyümesi duracaktır. Bu durumda fosfor sınırlayıcı faktördür. Ve yalnızca fosforlu gübreler hasadı kurtarabilir. Bitkiler aynı zamanda çok fazla su veya aşırı gübre nedeniyle de ölebilir; bunlar da bu durumda sınırlayıcı faktörlerdir.

Sınırlayıcı faktörlerin bilgisi ekosistem yönetiminin anahtarını sağlar. Ancak bir organizmanın yaşamının farklı dönemlerinde ve farklı durumlarda, çeşitli faktörler sınırlayıcı faktörler olarak hareket eder. Bu nedenle, yalnızca yaşam koşullarının ustaca düzenlenmesi etkili yönetim sonuçları verebilir.