Что такое ограничивающий фактор
Ограничивающие факторы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Ограничивающие факторы — это комплекс экологических факторов, которые выходят за границы комфортного существования (максимума и минимума выносливости) живых организмов и ограничивают их развитие.
Сущность ограничивающих факторов
Ограничивающие факторы создают препятствия к расселению и организмы определенного вида отсутствуют в определенных местах только потому, что не имеют физической возможности к расселению.
Все эти факторы классифицируются на:
Чаще всего к биотическим факторам относят отношения хищников и конкурентов, абиотические факторы концентрируются вокруг неспособности переносить физические и химические условия конкретного местообитания (температуру, влажность, соленость и пр.).
Каждый человек хоть раз замечал, что растения одного и того же вида могут прекрасно развиваться в лесу, но на открытом пространстве они теряют жизнеспособность. Изучением реакции организма на окружающую среду занимается такая наука, как экология. Также наука экология занимается и изучением ограничивающих экологических факторов. Одно из известных и признанных открытий, касающихся вышеупомянутого, было сформулировано в 1840 году. Оно говорило о том, что для любого живого организма самым значимы является тот фактор, который наиболее сильно отклоняется от собственного оптимального значения. Другими словами, существование любого биологического вида зависит от максимальной или минимальной степени выраженности того или иного условия.
Виды ограничивающих факторов
Для каждой особи набор ограничивающих факторов может быть совершенно разным. Ю. Либих установил также, что продуктивность растительных организмов зависит от набора минеральных веществ, которые наиболее слабо выражены в грунте. Если таким веществом, например, является азот, то в почву, в первую очередь, необходимо внести азотсодержащие удобрения.
Готовые работы на аналогичную тему
Максимально понятным и наглядным закон Либиха становится на примере так называемой «бочки Либиха». Его суть заключается в том, что при наполнении сосуда водой, она начинает переливаться через край в области наиболее короткой доски. Длина остальных не имеет особого значения. Поэтому целесообразно понимать, что для выделения ограничивающего фактора необходимо четко понимать все особенности жизнедеятельности той или иной группы особей.
Как уже отмечалось ранее, ограничивающие факторы весьма разнообразны для всех организмов, но есть несколько глобальных экологических параметров, которые касаются абсолютно всех живых организмов. К ним относят:
Вода – это основа жизни, она играет ключевую роль в жизнедеятельности клетки и всего организма в целом.
Поддержание ее на должном уровне является одной из главнейших функций любого организма растения или животного. Влага неравномерно распределяется по поверхности Земли в течении длительного периода времени. В связи с этим многие организмы приспособились к экономии влаги и переживанию периода засухи с помощью состояния покоя или спячки. Максимально сильно данный фактор выражается в пустынных и полупустынных территориях. Поэтому внутри них достаточно скудная флора и фауна.
Еще одним ограничивающим фактором глобального действия является действие света. Он поступает к живым организмам в виде солнечной радиации. Для организма имеет значение длина волны, продолжительность ее воздействия, интенсивность излучения. В зависимости от динамики данных показателей формируется качество адаптации живых организмов к динамике условий окружающей среды. Свет выражается как ограничивающий фактор внутри морских глубин. Также здесь действуют давление и концентрация кислорода в качестве лимитирующих факторов. Напротив, в лесах Южной Америки ограничивающим фактором является действие температуры.
Для многих живых организмов ограничивающим фактором становится действие человека или его негативное влияние. В данном контексте часто выделяют загрязняющие вещества. Последние несколько столетий для человека ознаменовались стремительным техническим прогрессом, бурным развитием промышленности. Это привело к тому, что вредные выбросы в водоемы, почву и в атмосферу увеличились в несколько раз.
Таким образом, понять, каким именно образом тот или иной фактор ограничивает деятельность организма достаточно сложно. Это подтверждается тем, что видовое разнообразие отдельных территорий существенно меняется. Сама частая смена видового разнообразия является в какой – то мере ограничивающих факторов. Каждый вид и даже особь индивидуальна и оригинальна, в связи с этим и набор лимитирующих факторов существенно различается. Например, форель обладает конкретными пределами выносливости, хотя у других рыб они гораздо более широкие.
Обыкновенная лисица обитает повсеместно даже в областях тундры и лесотундры. Но животные стенобионты способны выдержать очень узкие колебания температуры. К ним относят практически все растения так называемых дождевых лесов.
Лимитирующий фактор
Бабочка Morpho helenor peleides
Для бабочки Morpho helenor peleides, освещение является важнейшим лимитирующим фактором.
Общие понятия учения о лимитирующих факторах
К лимитирующим могут относиться любые факторы среды: освещение, температура, влажность, микросреда, состав почвы и др. Учение о лимитирующих факторах основано на двух основополагающих постулатах: законе Либиха (1840) и законе Шелфорда (1913). [5]
Каждый вид растений, микроорганизмов и животных существует в условиях, при которых их жизнь наиболее комфортна. Для того, чтобы представители каждой популяции могли полноценно питаться, развиваться и размножаться, необходимо соответствие каждого экологического фактора определенным значениям, которые укладываются в более или менее широком диапазоне. [1] К насекомым это относится в той же степени, что и к другим живым организмам, поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать влияние лимитирующих факторов на примере этого класса.
Для жизнеспособности организмов опасно как снижение, так и превышение оптимальных значений температуры, влажности и т.д. Выход их величин за пределы выносливости приводит к гибели организма, популяции или даже экосистемы. [5]
Например, если в почве недостает какого-то определенного микроэлемента, это вызывает снижение урожайности растений. Из-за отсутствия пищи гибнут насекомые, которые питались этими растениями. Последнее, свою очередь, отражается на выживаемости хищников-энтомофагов: других насекомых, птиц, некоторых Земноводных и т.д. [1]
Каждый организм характеризуется определенным экологическим минимумом и максимумом, между которыми находится зона нормальной жизнедеятельности (или оптимума). Чем дальше тот или иной фактор отклоняется от значения оптимума, тем в большей степени заметно его негативное воздействие. За пределами критических точек (крайних значений лимитирующего фактора) существование организма невозможно. [5]
Для обозначения степени толерантности (устойчивости) видов к различным значениям лимитирующих факторов, их принято разделять на маловыносливые – стенобионты – и выносливые, или эврибионты. [5] К стенобионтам можно отнести низших насекомых, обитающих в пещерах (Бессяжковые и др.), а также большинство тропических отрядов, которые существуют лишь в условиях высокой температуры и влажности. Например, Чешуекрылые отряда Morpho (фото) обитают только в густых тропических лесах Центральной и Южной Америки и очень плохо разводятся в искусственных условиях. В частности, они очень требовательны к световому режиму: каждый вид этих бабочек летает лишь в определенное время дня. [4]
Куколка бабочки махаона
Куколка бабочки махаона, сохраняющая жизнеспособность в широком диапазоне температур.
Лимитирующие факторы неживой природы
Среди всех абиотических факторов насекомые обладают наибольшей чувствительностью к температуре, освещению и влажности. [2]
Что касается первого, на территории нашей страны большинство видов способно жить в диапазоне температур от 3 до 40 градусов, хотя некоторые имеют механизмы приспособления, позволяющие им существовать и за пределами зоны нормальной жизнедеятельности. [5] Так, ряд высокоразвитых насекомых проявляет устойчивость к замерзанию, так как жидкость в их организме не переходит в кристаллы, а витрифицируется – становится подобна стеклу. Это распространено среди некоторых жуков, Чешуекрылых и Двукрылых. [2] Например, куколка бабочки махаона (фото) может переносить глубокое замораживание почти до – 200 градусов. [6]
Освещение также немаловажно. Под действием оптимальных доз ультрафиолета в организме насекомых происходят важные биохимические процессы: выделение гормонов, формирование пигмента крыльев и даже усвоение некоторых минеральных веществ. Приверженность к определенному световому режиму определяет их образ жизни (дневной, ночной), а также предпочтительную среду обитания. Так, личинки жуков-щелкунов, обитающие в почве, не переносят яркого света и гибнут под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения. [2]
Очень по-разному действует на насекомых такой лимитирующий фактор, как влажность. Некоторые из них, например, комары, мошки или примитивные отряды вроде поденок, живут преимущественно вблизи водоемов, с которыми связаны не только самые комфортные условия их жизни, но и процесс размножения. [2] По этой причине осушение болот является одним из самых эффективных методов борьбы с распространением комаров. Среди насекомых встречаются и ксерофиты, предпочитающие засушливые местности, например, муравьи, населяющие полупустыни. [5]
Лимитирующий фактор для японского жука
Лимитирующие факторы живой природы
Ограничивать жизнедеятельность насекомых могут не только явления неживой природы, но и факторы биологического происхождения. Биологические лимитирующие факторы в виде хищников угрожают всем растительноядным видам: [5] так, для бабочек даже в пределах класса угрозу способны создавать десятки хищников, от богомолов и муравьев до златоглазок и некоторых кузнечиков. [2]
Аналогичным образом, у многих отрядов и семейств жизнедеятельность ограничена присутствием в области их обитания паразитов и патогенных микроорганизмов, вызывающих болезни. [5] Впервые угнетающие явления в виде болезнетворных бактерий Bacillus solitarius были открыты известным биологом И.И. Мечниковым, описавшим заболевание у личинок вредителя злаков – хлебного жука. [3] В настоящее время бактерии рода Bacillus широко используются в качестве искусственного лимитирующего фактора для борьбы с личинками сельскохозяйственных вредителей. (фото)
В обычных условиях каждый вид и популяция стремится занять свою экологическую нишу, однако иногда складываются такие условия, что два и более видов конкурируют между собой. В этом случае они становятся лимитирующими факторами друг для друга. Чаще всего конкуренция развивается из-за недостатка пищевых ресурсов; нередко она происходит между летающими насекомыми, опыляющими одни и те же растения. [5]
У общественных форм – муравьев и термитов – конкуренция заметна не только за пределами вида, но и внутри него. Эти насекомые живут автономными колониями, и каждая семья создает для любой другой потенциальную угрозу, уничтожая доступную пищу и занимая ее потенциальный «дом». [1]
Если говорить о переносимости биологических факторов, стенобионтами являются насекомые-паразиты растений и животных, которые избирательны в отношении пищи и способа ее добычи. Среди более выносливых эврибионтов насчитывается множество высокоразвитых насекомых. Японский жук, бабочка медведица и сотни других видов расселены по огромным территориям, они используют в качестве питания различные растения и прекрасно существуют даже в условиях изобилия хищников. [2]
Ограничивающий фактор: определение, типы, примеры
Определение ограничивающего фактора
Ограничивающим фактором является ресурс или состояние окружающей среды, которое ограничивает рост, распространение или численность организм или Население в пределах экосистема, Это могут быть как физические, так и биологические факторы, которые можно идентифицировать по реакции увеличения или уменьшения роста, численности или распределения популяции, когда фактор изменяется, а другие факторы, необходимые для жизни, отсутствуют.
Ограничивающие факторы теоретизируются в соответствии с Законом о минимуме Либиха, который гласит, что «рост не контролируется общим объемом имеющихся ресурсов, а ограниченным ресурсом».
Ограничивающим фактором является ограничение организмов от занятия их фундаментальная ниша и результаты вместо этого в выполнении их фактических или реализованных ниша.
Типы ограничивающего фактора
Факторы, зависящие от плотности
Факторы, зависящие от плотности это те факторы, влияние которых на население определяется общей численностью населения. хищничество и болезнь, а также доступность ресурсов являются примерами факторов, зависящих от плотности. Например, заболевание может распространяться быстрее через более широкую и плотную популяцию, влияя на количество людей в этой популяции больше, чем в более мелкой и более рассеянной популяции.
Плотность Независимые Факторы
Фактор, не зависящий от плотности, – это фактор, ограничивающий размер популяции, но влияние которого не зависит от численности населения (количества особей). Примеры факторы, независимые от плотности включают в себя такие стрессовые события, связанные с окружающей средой, как землетрясения, цунами и извержения вулканов, а также внезапные изменения климата, такие как засуха или наводнение, и разрушительные явления, такие как попадание экстремальных загрязнителей окружающей среды. Независимые от плотности факторы обычно убивают всех членов популяции, независимо от ее численности.
Физические и биологические ограничивающие факторы
Ограничивающие факторы также можно разделить на следующие категории. Физические факторы или абиотические факторы включают температуру, доступность воды, кислород, соленость, свет, пищу и питательные вещества; биологические факторы или биотические факторы вовлекать взаимодействия между организмами, такими как хищничество, соревнование, паразитизм и травоядные.
Примеры ограничивающих факторов
Ресурсы
Такие ресурсы, как еда, вода, свет, пространство, жилье и доступ к партнерам, являются ограничивающими факторами. Если у организма, группы или населения недостаточно ресурсов для его поддержания, люди умрут от голода, высыхания и стресса или не смогут производить потомство.
В случае фотосинтезирующих организмов, таких как растения, свет является жизненно важным ограничивающим фактором, необходимым для их роста. Это наиболее заметно у низкорослых растений леса, где энергия фотонов от света становится менее доступной, поскольку она не может проникать через более высокие уровни полога. Тем не менее, многие растения адаптированы к различным уровням света, что позволяет им выживать с меньшими затратами энергии.
Помимо света, рост растений ограничен наличием в питательных веществах азота (N), фосфора (P), калия (K) и серы (S). каждый растение Для выживания необходимо специально сбалансированное соотношение этих питательных веществ. Если одно из питательных веществ отсутствует в достаточных количествах, это считается ограничивающим фактором для роста.
Ограничивающий ресурс в экосистеме определяет грузоподъемность (указано в экология буквой «К») – максимальное количество особей в популяции, которое среда обитания может поддерживать без ухудшения состояния окружающей среды.
В экосистеме с неограниченными ресурсами, без хищников и болезней, население может испытывать экспоненциальный рост. Следовательно, пропускная способность выступает в качестве модератора численности населения; как только ограниченные ресурсы начинают истощаться из-за увеличения числа людей, возникает внутривидовая конкуренция, и темпы роста населения начинают замедляться по мере того, как люди умирают или не могут размножаться. В конечном счете скорость роста выравнивается на плато – это плато является грузоподъемностью. После того, как пропускная способность среды достигнута, люди могут начать искать ресурсы в других местах, мигрируя от первоначального населения и создавая новое население. Если популяции будут разделены на неопределенное время, это может привести к видообразование.
Условия окружающей среды
Ограничивающие факторы также присутствуют в качестве условий окружающей среды. Двумя наиболее яркими примерами являются температура и осадки; на них широко влияют климат и сезонные изменения климата. Влияние каждого фактора на конкретный организм определяется каждым человеком вид Черты жизненной истории.
Поддержание правильной температуры тела жизненно важно практически для всех организмов, чтобы эффективно выполнять метаболические функции. Что касается многих организмов, это означает, что они могут обитать только на определенных глубинах, как у морских организмов, на определенных высотах, как у горных животных и растений, и на определенных широтах Земли, то есть в тропиках или северном полушарии.
Хотя солнечный свет имеет тенденцию быть фактором, который контролирует температуру среды обитания, и, следовательно, влияет фотосинтез с точки зрения энергии фотонов правильная температура также важна для катализа ферментов в фотосинтетических реакциях. Выше оптимальной температуры ферменты катализируются с повышенной скоростью, что может привести к денатурации ферментов. Это называется легкой независимой реакцией. Повышенная температура также приводит к высыханию листьев, так как это приводит к увеличению суммарного испарения и удаляет слишком много воды из растения. И наоборот, если температура падает слишком низко, на листьях может образоваться иней, который повреждает клетка стены и содержимое клеток.
Количество осадков в окружающей среде также важно для растений. Поглощение воды как ресурса жизненно важно для роста растений и других функций, поэтому отсутствие осадков может привести к увяданию, опаливанию и повреждению клеток. Осадки также важны, потому что многие растения развиваются, чтобы противостоять различным количествам атмосферной влажности. Поскольку тонкие, жесткие листья кактусов делают их особенно приспособленными к выживанию в жарких и засушливых условиях, слишком большое количество осадков может повлиять на их способность к размножению, что, в свою очередь, ограничивает рост населения. Слишком большое количество осадков может также затопить почву, уменьшая количество кислорода, доступного для корней, вызывая потерю корней или оставляя растения восприимчивыми к грибковым повреждениям.
Биотические факторы
Помимо ресурсных и климатических факторов, влияющих на рост населения, ограничивающими факторами также являются биотические факторы, такие как хищничество, травоядность, паразитизм и межвидовая и внутривидовая конкуренция; они, как правило, зависят от плотности.
Паразитизм, как и болезнь, как правило, более разрушителен для больших и плотных популяций, потому что паразит способен эффективно паразитировать на большем количестве людей, если они находятся в тесном контакте. В тропических экосистемах гриб кордицепс является видным паразитом и имеет много штаммов, специализирующихся на разных видах. Поскольку это такой успешный паразит, он подавляет многие популяции, работая в качестве ограничивающего фактора, и считается, что это одна из основных причин того, что большинство видов в тропических тропических лесах редки. Наличие видов-хозяев, которых может паразитировать гриб Кордицепс, является ограничивающим фактором для гриба.
Плотность популяции хищников и жертв является ограничивающим фактором для каждой из этих сторон. Если популяция, например олени, достигает высоких чисел, потому что произошло увеличение ресурса, который является их ограничивающим фактором – например, увеличение роста деревьев после теплого лета – их хищники, например, волки, будут испытывать увеличение их численности. источник еды. Популяция волков с избытком оленей в пище может затем размножаться более свободно, увеличивая их собственную популяцию. Поскольку популяция волков увеличивается, им потребуется большое количество оленей, которое было доступно в качестве ограничивающего фактора при росте популяции. Поскольку волки сильно предшествуют популяциям оленей, ресурсы со временем станут недостаточными, и популяция волков больше не будет устойчивой. Когда волки умирают, давление на популяцию оленей уменьшается, и их численность снова возрастет; таким образом цикл продолжается.
Человеческие ограничивающие факторы
Увеличение человеческой популяции ответственно за наложение многих ограничивающих факторов на виды, которые исторически не существовали. Ограничивающие факторы, зависящие от плотности, такие как уменьшенная доступность пространства из-за обезлесения, являются глобальной проблемой, вызывающей сокращение численности и исчезновение многих групп населения. Ресурсы также становятся все более скудными из-за охоты и вымывания питательных веществ из почвы, что вызывает внутривидовую и межвидовую конкуренцию внутри и между популяциями. Удаление хищников также нарушило баланс естественного биотического цикла, хищников и добычи; в некоторых случаях хищные животные могли процветать в отсутствие хищников, превышая пропускную способность экосистем и нанося ущерб окружающей среде. Хищники также были представлены в качестве инвазивных видов в экосистемах, оказывая давление на популяции жертв и, следовательно, на естественных хищников.
Есть также много независимых от плотности факторов, которые были вызваны людьми. Утечка загрязняющих веществ и других мест обитания разрушила целые экосистемы. Наступление климатических изменений в результате сжигания ископаемого топлива приводит к быстрому повышению глобальных температур, а также к изменению погодных условий и увеличению частоты стихийных бедствий, таких как ураганы, наводнения, пожары и многое другое.
викторина
1. Какой из этих ограничивающих факторов не зависит от плотности?A. Источник питанияB. Внутривидовая конкуренцияC. Извержение вулканаD. Светлый
Ответ на вопрос № 1
С верно. Извержение вулкана является примером независимого от плотности ограничивающего фактора. Скорее всего, убьют всех членов в популяции, независимо от численности населения.
2. Температура является примером:A. Плотностно-зависимый факторB. Абиотический лимитирующий факторC. РесурсD. Фактор, ограничивающий окружающую среду
Ответ на вопрос № 2
D верно. Температура экосистемы определяется климатом. Поэтому это фактор, ограничивающий окружающую среду.
3. Грузоподъемность (K) окружающей среды достигается, когда:A. Продовольственные ресурсы в изобилииB. Население наносит вред окружающей средеC. Темпы роста населения достигают платоD. Продовольственные ресурсы скудны
Ответ на вопрос № 3
С верно. Пропускная способность – это количество организмов, которые может выдержать окружающая среда без ущерба для окружающей среды. Когда это достигается, рождаемость замедляется, и численность населения испытывает плато.
Ограничивающий фактор
Ограничивающий фактор — руслоформирующий фактор, сдерживающий проявление результатов какого-либо активного руслоформирующего фактора.
Примерами ограничивающих факторов являются: выходы неразмываемых пород, базис эрозии, борта долины и др.
Литература
Смотреть что такое «Ограничивающий фактор» в других словарях:
ОГРАНИЧИВАЮЩИЙ ФАКТОР — фактор, останавливающий или сильно задерживающий тот или иной процесс (напр., рост растений) … Словарь ботанических терминов
Ограничивающий фактор (значения) — Ограничивающий фактор: Ограничивающие факторы (экология) экологические факторы, выходящие за границы максимума или минимума выносливости, ограничивающие существование вида. Ограничивающий фактор (гидрология) руслоформирующий фактор,… … Википедия
Ограничивающий фактор (экология) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ограничивающий фактор (значения). Ограничивающие факторы экологические факторы, при выходе которых за границы максимума или минимума организму или популяции грозит гибель.[1] Это происходит… … Википедия
ФАКТОР ЛИМИТИРУЮЩИЙ — (ОГРАНИЧИВАЮЩИЙ) любой экологический фактор, колическтвенные и качественные показатели которого как либо ограничивают жизнедеятельность организма. Экологический словарь, 2001 Фактор лимитирующий (ограничивающий) любой экологический фактор,… … Экологический словарь
ФАКТОР ОГРАНИЧИВАЮЩИЙ — см. Лимитирующий факт пр. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь
Активный руслоформирующий фактор — Активный руслоформирующий фактор руслоформирующий фактор, воздействующий на русло и определяющий его деформации. В гидроморфологической теории русловых процессов единственным активным руслоформирующим фактором считается течение воды. Также… … Википедия
Limiting factor — Ограничивающий фактор … Краткий толковый словарь по полиграфии
Компьютерная мышь — Типичная современная мышь оптическая, с двумя кнопками и нажимающимся колесом прокрутки У этого термина существуют и другие значения, см. Мышь (значения). Ма … Википедия
Нитрометан — Нитрометан … Википедия
Беспроводная мышь — Типичная современная мышь оптическая, с двумя кнопками и колесом прокрутки Манипулятор «мышь» (в обиходе просто «мышь» или «мышка») одно из указательных устройств ввода (англ. pointing device), обеспечивающих интерфейс пользователя с… … Википедия