Закон, закон Шелфорда, закон экологической толерантности

В 1913 г. В. Шелфорд доказал, что на жизнедеятельность организмов оказывают влияние не только недостаток какого-либо фактора, но и его избыток. Например, недостаток влаги задерживает рост растений, но избыток воды ведет к аналогичным последствиям. Факторы, которые ограничивают развитие организма из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью называются лимитирующими экологическими факторами.

Закон лимитирующих факторов справедлив для всех живых организмов: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном и количественном смысле) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимости данным организмом. Эти два предела называются пределами толерантности. Строят графические зависимости уровня жизнедеятельности организма от экологического фактора, которая называется кривой толерантности. (Толерантность – способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности)

ПРИМЕР. На рисунке 2.1 приведены относительные пределы толерантности организмов к экологическим факторам на примере температуры.

Пусть один из видов приспособлен к широкой амплитуде изменения температуры (эвритермный вид, эври — широкий), второй имеет достаточно узкие пределы толерантности в области низких, а третий — в диапазоне высоких температур (стенотермные виды, стенос — узкий). Колебания температуры не вызывают резких изменений в состоянии эвритермного вида (плотности популяции, активности роста,...). Для стенотермных видов даже незначительное отклонение экологических факторов от оптимума вызывает резкое снижение жизненной активности.

Чем шире амплитуда колебаний фактора, при которой организм может сохранять жизнеспособность, тем выше его устойчивость, т.е. толерантность к тому или иному воздействию.

ПРИМЕР Существование и процветание любого организма или их группы зависит от комплекса определенных условий. Любое условие приближающееся к пределу толерантности или превышающее его называется лимитирующим условием или лимитирующим фактором. Другими словами, любой фактор, тормозящий рост популяции видов в экосистеме, называется лимитирующим фактором. Примерами лимитирующих факторов для наземных экосистем являются температура, поток солнечного излучения, содержание элементов питания в почве, включая микроэлементы, количество осадков и т.д. В водных системах лимитирующими факторами является минерализация (суммарное содержание катионов и анионов) и величина показателя рН. Существуют 3 главных лимитирующих фактора, определяющих число и разновидность организмов в зависимости от глубины для морских экосистем, а именно: поток солнечного излучения; содержание растворенного кислорода и температура. Напротив, любое условие не выходящее за пределы толерантности —есть экологический фактор. При стационарном состоянии лимитирующим будет то жизненно важное вещество, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму (закон минимума Либиха). Эта концепция мало применима к «переходным состояниям», когда количества, а следовательно и эффект многих составляющих быстро изменяются.