Законы действия факторов среды на организмы

Экологическими законы-
это законы, которые отражают всевозможные воздействия факторов среды на деятельность того или иного организма.

Закон лимитирующих факторов
Закон минимума Либиха
Успешную жизнедеятельность организма ограничивает экологический фактор, количество и качество которого близки к минимуму, необходимому организму.
Немецкий учёный Юстус Либих установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества или минерального элемента, который представлен в почве в наименьшем количестве.

Вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.

Пример:
Если фосфора в почве лишь 20% от необходимой нормы, а кальция — 50% от нормы, то растение будет развиваться только до тех пор, пока не усвоит весь фосфор. Ограничивающим дальнейший рост фактором будет недостаток фосфора. Для увеличения продуктивности необходимо, в первую очередь, внести в почву именно фосфорсодержащее удобрение.
Известно, что избыток какого-либо экологического фактора может быть так же вреден, как и его недостаток, т.е. всё хорошо в меру.
Факторы, сдерживающие развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностями, называются лимитирующими.

Закон толерантности Шелфорда:
Лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум воздействия экологического фактора
Толерантность (от лат. tolerantia — терпение) — способность организмов выдерживать изменения условий жизни (например, колебания температуры, влажности, света). Это очень важное свойство живого, позволяющее приспособляться к изменяющимся условиям. Разные организмы обладают разной толерантностью.

Глубокий снежный покров – лимитирующий фактор в распространении оленей

Закон оптимума:
Любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.
Организм может погибнуть как от слишком низкой, так и слишком высокой температуры.

Графически закон оптимума выражается симметричной куполообразной кривой (кривая толерантности),
Положение вершины кривой указывает оптимальные (наилучшие) условия по этому фактору для особей данного вида.

Пределы выносливости
Экологической валентностью называют минимальное и максимальное значение фактора, при котором возможна жизнедеятельность. Границы, за пределами которых наступает гибель организмов, являются нижними и верхними границами выносливости вида. Их называют критическими точками.

Кривая толерантности
Для особей некоторых видов характерны кривые с очень острыми пиками.
Это означает, что диапазон условий, при которых особи данного вида могут нормально существовать, очень узок.
Пологие кривые соответствуют широкому диапазону толерантности.
Организмы с широкими границами устойчивости, конечно, имеют шансы на более широкое распространение.
Однако широкие границы по одному фактору вовсе не означают широких границ по всем факторам.

Пример
Животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая.

Закон относительной независимости приспособления организмов:
Степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам.
Виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима.

Пример
Многие земноводные могут выдерживать значительные колебания температуры, но не переносят даже кратковременного высыхания кожи.

Закон совместного действия факторов:
Результат влияния любого экологического фактора зависит, в первую очередь, от того, в какой комбинации и с какой силой действуют другие факторы.
Переносить мороз в безветренную погоду значительно легче, чем при сильном ветре. Жару организм переносит значительно
хуже при высокой влажности.

Пример:Смертность яиц соснового шелкопряда при разных сочетаниях температуры и влажности

Закон незаменимости фактора:
Нельзя полностью заменить один фактор другим.
Пример: Свет, необходимый растениям для фотосинтеза, не может быть заменён избытком тепла или углекислого газа.

Несовпадение экологических спектров отдельных видов.
Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношении к каким-либо отдельным факторам.
Правило экологической индивидуальности видов сформулировал русский ботаник Л. Г. Раменский (1924) применительно к растениям , затем оно широко было подтверждено и зоологическими исследованиями.

Пример: Изменение участия в луговых травостоях отдельных видов растений в зависимости от увлажнения (по Л. Г. Раменскому)
1– клевер луговой; 2– тысячелистник обыкновенный; 3– келерия Делявина; 4– мятлик луговой; 5– типчак; 6– подмаренник настоящий; 7– осока ранняя; 8– таволга обыкновенная; 9– герань холмовая; 10 – короставник полевой; 11– козлобородник