Закономерность воздействия нескольких экологических факторов на организм. Закон минимума Либиха

Экологические факторы обычно действуют на организм комплексно. Оптимальная зона и пределы выносливости организмов могут изменяться в зависимости от совокупности факторов. Однако среди комплекса экологических факторов можно выделить лимитирующие, которые ограничивают существование вида в среде обитания.

Закон лимитирующего фактора, или закон минимума, был сформулирован в 1844 г. немецким ученым-агрохимиком Ю. Либихом в экспериментах с питанием растений. В общем смысле его можно сформулировать так: при одновременном воздействии нескольких факторов выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. жизненные возможности ограничивают те экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму минимуму; дальнейшее их снижение ведет к гибели организма или деструкции экосистемы. Проиллюстрировать взаимодействие нескольких факторов на организм можно с помощью бочки Добенека (рис. 2).

Рис. 2. Бочка Добенека, иллюстрирующая закон одновременного воздействия нескольких факторов на организм – закон Либиха

Здесь наглядно видно, что поломанную бочку можно наполнить только до уровня минимальной клепки. Также и жизнедеятельность (или продуктивность) любого организма будет определяться количеством того фактора, который находится в минимальном количестве. В качестве хорошего примера можно привести ситуацию ограничения активности растений зимой: при наличии достаточного количества воды (в виде снега), света (ясные дни в феврале), питательных элементов в почве очень низкий уровень температур является лимитирующим фактором для развития.

С учетом закона Шелфорда закон Либиха принимает такую корректировку, что лимитирующим фактором может являться фактор, находящийся как в минимальном, так и в экстремально высоком количестве.

Выявление лимитирующего фактора чрезвычайно важно для сельского, рыбного, лесного хозяйства и в других ключевых объектах взаимодействия человека с окружающей средой, т. к. как устранение этого фактора позволит повысить продуктивность растений и животных, а также выявить ключевые экологические проблемы и впоследствии найти пути их решения.

Таким образом, все живые организмы живут в определенном пространстве, которое называется средой обитания. Те компоненты среды обитания, которые оказывают воздействие на живые организмы и вызывают у них проявление приспособительных реакций, называются экологическими факторами. Экологические факторы по своему происхождению бывают трех типов – биотические, абиотические и антропогенные. Существование любого организма под воздействием экологического фактора возможно только в пределах выносливости, которые ограничиваются как минимальными, так и максимальными уровнями воздействия любого из факторов. При одновременном воздействии на организм нескольких факторов лимитирующим будет тот, значение которого экстремально для жизнедеятельности.