- •Санкт-Петербург
- •1. Введение
- •1.1. Актуальность вопроса
- •1.2. Становление экологии как науки
- •Вселенная
- •Галактика
- •С олнечная система
- •Продолжение табл. 1
- •Окончание табл. 1
- •1.3. Развитие современной экологии
- •1.4. Экологические проблемы России
- •1.5. Уровни биологической организации и экология
- •Клеточные Системы Экосистемы
- •1.6. Развитие организма как живой целостной системы
- •1.7. Системы организмов и биота Земли
- •1.8. Взаимодействие организма и среды
- •Почвы Паразитизм Эдафические
- •1.9. Адаптация организмов
- •1.10. Лимитирующие факторы
- •1.11. Значение физических факторов среды в жизни организмов на примере влияния на них температуры
- •2. Экологические проблемы загрязнения природной среды под воздействием человеческой деятельности
- •2.1. Химическое загрязнение биосферы
- •2.2. Основные виды загрязнения природных вод
- •2.3. Загрязнение Мирового океана
- •2.4. Загрязнение почвы
- •2.5. Экология городов
- •2.6. Основные направления решения проблемы уменьшения загрязнения окружающей среды автотранспортом
- •2.7. Экологическое состояние Москвы
- •Распределение твердых отходов в Москве
- •2.8. Экологические проблемы Санкт-Петербурга
- •Строительные проекты и предполагаемые экологические последствия
- •2.9. Экологические проблемы Балтийского моря
- •2.10. Экологические характеристики альтернативных источников энергии
- •2.11. Основные понятия о мониторинге окружающей среды
- •Система наземного мониторинга окружающей среды по и.П. Герасимову
- •2.12. Основные закономерности превращения энергии в природных экосистемах
- •2.13. Энергетика экосистем
- •3. Экологический менеджмент как основа устойчивого развития человечества
- •3.1. Экологическое равновесие как фундамент устойчивого развития общества
- •3.2. Нормативная база экологического менеджмента
- •3.3. Понятия, функции и задачи экологического менеджмента и управления качеством окружающей среды в самом общем виде и управление качеством окружающей среды, и экологи-
- •4. Проблемы загрязнения окружающей среды
- •4.1. Запасы водных ресурсов и их потребление
- •4.2. Водная мелиорация
- •4.3. Защита населения от неблагоприятного влияния загрязнения водных объектов
- •4.4. Краткие сведения о методах очистки воды
- •4.5. Возможность использования морской воды в технологических процессах
- •5. Экологические аспекты ядерной войны
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Выбросы и сбросы вредных веществ при эксплуатации аэс
- •5.3. Воздействие радиоактивных выбросов на организм человека
- •5.4. Уничтожение опасных отходов
- •6. Авария на чернобыльской атомной электростанции
- •6.1. Причины аварии
- •6.2. Развитие аварийной ситуации
- •6.3. Последствия аварии
- •6.4. Предпринятые меры
- •7. Особенности экологии в районах аэропортов
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Воздействие авиационного шума на окружающую среду
- •7.3. Источники внутреннего шума
- •7.4. Влияние шума на организм человека
- •7.5. Воздействие электромагнитных полей на организм человека
- •Литература
- •Содержание
- •Содержание
- •2. Экологические проблемы загрязнения природной среды
- •3. Экологический менеджмент как основа устойчивого развития
- •4. Проблемы загрязнения водной среды в России
- •Редактор и корректор н.Я.Лимарова
1.10. Лимитирующие факторы
Впервые на значение лимитирующих факторов, называемых иногда ограничивающими, указал немецкий агрохимик Ю.Либих в середине девятнадцатого века, установивший закон минимума: урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в минимуме. Если в почве полезные компоненты в целом представляют собой уравновешенную систему и только какое-то вещество, например фосфор, содержится в количествах, близких к минимуму, то это может снизить урожай. Но оказалось, что даже те же самые минеральные вещества, очень полезные при оптимальном содержании их в почве, снижают урожай, если они в избытке. Значит, факторы могут быть лимитирующими, находясь и в максимуме.
Таким образом, лимитирующими экологическими факторами следует называть факторы, ограничивающие развитие организмов из-за их недостатка или избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием).
Что касается закона минимума Ю.Либиха, то он имеет ограниченное действие и только на уровне химических веществ. Р.Митчерлих показал, что урожай зависит от совокупного действия всех факторов жизни растений, включая температуру, влажность, освещенность и т.д.
Различия в совокупном и изолированном действиях относятся и к другим факторам. Например, действие отрицательных температур усиливается ветром и высокой влажностью воздуха, но, с другой стороны, высокая влажность ослабляет действие высоких температур. Несмотря на взаимовлияние факторов, все-таки они не могут заменить друг друга, что и нашло отражение в законе независимости факторов В.Р.Вильямса: условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим. Например, нельзя действие влажности (воды) заменить действием углекислого газа или солнечного света.
Наиболее полно и в наиболее общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В.Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном или количественном смысле) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределу переносимого данным организмом. Эти два предела называются пределами толерантности.
Относительно действия одного фактора этот закон можно показать так: некий организм способен существовать при температуре от -5 до +25о С, т.е. диапазон его толерантности лежит в пределах этих температур. Организмы, для жизни которых требуются условия, ограниченные узким диапазоном толерантности по величине температуры, называют стенотермными («стено» - узкий), а способные жить в широком диапазоне температур – эвритермными («эври» - широкий).
Подобно температуре действуют и другие лимитирующие факторы, а организмы по отношению к характеру их воздействия называют соответственно стенобионтами и эврибионтами. Например, говорят, организм стенобионтен по отношению к влажности, или эврибионтен к климатическим факторам. Организмы, эврибионтные к основным климатическим факторам, наиболее широко распространены на Земле.
Диапазон толерантности организма не остается постоянным – он, например, сужается, когда какой-либо из факторов близок к кому-либо пределу, или при размножении организма, когда многие факторы становятся лимитирующими. Значит, и характер действия экологических факторов при определенных условиях может меняться, т.е. он может быть, а может и не быть лимитирующим. При этом нельзя забывать, что организмы и сами способны снизить лимитирующее действие факторов, создав, например, определенный микроклимат (микросреду). Здесь возникает своеобразная компенсация факторов, которая наиболее эффективна на уровне сообществ, реже на видовом уровне.
Такая компенсация факторов обычно создает условия для физиологической акклиматизации вида – эврибионта, имеющего широкое распространение. Акклиматизируясь в данном конкретном месте, он создает своеобразную популяцию, экотип, пределы толерантности которой соответствуют местным условиям. При более глубоких адаптационных процессах здесь могут появиться и генетические расы.
Итак, в природных условиях организмы зависят от состояния критических физических факторов, от содержания необходимых веществ и от диапазона толерантности самих организмов к этим и другим компонентам среды.