Следствие от закона за оптимума. Екологичен закон на оптимума. Зона на толерантност, еврибионти и стенобионти. Общи модели на въздействие върху околната среда

Всеки фактор има определени граници на положително въздействие върху организмите (фиг. 1). Резултатът от действието на променлив фактор зависи преди всичко от силата на неговото проявление. Както недостатъчното, така и прекомерното действие на фактора се отразява негативно на живота на индивидите. Благоприятният ефект се нарича зона с оптимален екологичен фактор или просто оптимално за организми от този вид. Колкото по-силно е отклонението от оптимума, толкова по-изразен е инхибиторният ефект на този фактор върху организмите. (зона на песимум). Максималните и минималните допустими стойности на фактора са критични точки, отзадотвъд който съществуването вече не е възможно, настъпва смъртта. Границите на издръжливост между критичните точки се наричат екологична валентност живи същества във връзка с конкретен фактор на средата.

Ориз. 1.Схема на действието на факторите на околната среда върху живите организми

Представителите на различните видове се различават значително помежду си както в позицията на оптимума, така и в екологичната валентност. Например, арктическите лисици в тундрата могат да понасят колебания в температурата на въздуха в диапазона над 80 °C (от +30 до -55 °C), докато топловодните ракообразни Copilia mirabilis издържат на промени в температурата на водата в диапазона от повече от 6 °C (от до +29 °C). Една и съща сила на проявление на даден фактор може да бъде оптимална за един вид, песимална за друг и да надхвърли границите на издръжливост за трети (фиг. 2).

Широката екологична валентност на даден вид по отношение на абиотичните фактори на околната среда се обозначава чрез добавяне на префикса "еври" към името на фактора. евритермаленвидове - издържат на значителни температурни колебания, еврибатичен– широк диапазон на налягането, еврихалин– различна степен на засоляване на околната среда.

Ориз. 2.Положението на оптималните криви на температурната скала за различните видове:

1, 2 - стенотермни видове, криофили;

3–7 – евритермни видове;

8, 9 - стенотермни видове, термофили

Неспособността да се издържат на значителни колебания във фактора или тясната екологична валентност се характеризира с префикса "стено" - стенотермален, стенобат, стенохалинвидове и пр. В по-широк смисъл се наричат видове, чието съществуване изисква строго определени условия на средата стенобионт, и тези, които са в състояние да се адаптират към различни екологична ситуация, – еврибионтичен.

Наричат се условия, приближаващи се до критични точки в един или няколко фактора наведнъж екстремни.

Позицията на оптималните и критичните точки на факторния градиент може да бъде изместена в определени граници под действието на условията на околната среда. Това се случва редовно при много видове със смяната на сезоните. През зимата, например, врабчетата издържат на силни студове, а през лятото умират от охлаждане при температури малко под нулата. Феноменът на изместване на оптимума по отношение на всеки фактор се нарича аклиматизация. По отношение на температурата това е добре познат процес на термично втвърдяване на тялото. Температурната аклиматизация изисква значителен период от време. Механизмът е промяната в клетките на ензими, които катализират едни и същи реакции, но при различни температури (т.нар. изоензими).Всеки ензим е кодиран от собствен ген, следователно е необходимо да се изключат някои гени и да се активират други, транскрипция, транслация, сглобяване на достатъчно количество нов протеин и т.н. Общият процес отнема средно около две седмици и се стимулира от промените в околната среда. Аклиматизацията или втвърдяването е важна адаптация на организмите, която се случва с постепенно предстоящо неблагоприятни условияили при навлизане в територии с различен климат. Тя е в тези случаи интегрална частобщ процес на аклиматизация.

Свързана информация:

I. Надзор върху спазването на Конституцията на Руската федерация, прилагането на законите и спазването на законите на издадените правни актове
II. Законът вменява на пострадалия допълнителни задължения, свързани с участие в следствените действия
III. Техника на измерване и формули за изчисление. I. Целта на работата: да се изследват характеристиките на проявлението на закона за запазване на енергията и да се определят инерционните моменти на металните пръстени

Има определени граници на положително въздействие върху живите организми.

Резултатите от действието на променлив фактор зависят преди всичко от силата на неговото проявление или дозировката. Факторите влияят положително върху организмите само в определени граници. Недостатъчното или прекомерното им действие се отразява негативно на организмите.

Оптимална зона- това е диапазонът на фактора, който е най-благоприятен за живота. Отклоненията от оптимума определят зони на песимум. В тях организмите изпитват потисничество.

Минимални и максимално допустими стойности на фактораса критичните точки, след които организмът умира. Благоприятният ефект се нарича зона с оптимален екологичен факторили просто оптималноза този тип организъм. Колкото по-силно е отклонението от оптимума, толкова по-изразен е инхибиторният ефект на този фактор върху организмите ( зона на песимум).

Законът за оптимума е универсален. Той определя границите на условията, при които е възможно съществуването на видовете, както и мярката за променливостта на тези условия. Видовете са изключително разнообразни в способността си да понасят промени във факторите. В природата има два крайни варианта - тясна специализация и широка издръжливост. При специализираните видове критичните точки на стойностите на фактора са много близки; такива видове могат да живеят само при относително постоянни условия. Така че много дълбоководни обитатели - риби, бодлокожи, ракообразни - не понасят температурни колебания дори в рамките на 2-3 ° C. Растенията от влажни местообитания (блатен невен, импатиенс и др.) Мигновено изсъхват, ако въздухът около тях не е наситен с водни пари. Видовете с тесен диапазон на устойчивост се наричат стенобионти, а тези с широк диапазон - еврибионти. Ако е необходимо да се подчертае отношението към някой фактор, използвайте комбинациите от "стено-" и "еври-" във връзка с името му, например стенотермичен вид - не толерантен към температурни колебания, еврихалин - способен да живее с големи колебания в солеността на водата и др.

Екология
Общ
Глобални проблеми
Организации и движения
екологично право
Закони
Екологични промоции
дни
алтернативна енергия
замърсяване

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Маношин, Николай Алексеевич
Пилипи-Хребтиевски (област Хмелницки)

Вижте какво е "Законът на оптимума" в други речници:

закон за оптимална мотивация (закон на Йеркс-Додсън)- законът за зависимостта на ефективността на личността от силата на нейната мотивация (активиране нервна система) за тази дейност. Графично този закон може да се представи по следния начин: където: W - нивото на мотивация в условни единици; Q - ефективност ... ... енциклопедичен речникпо психология и педагогика

Законът на Шелфорд за толерантността- Максималният закон на Шелфорд - законът, според който съществуването на даден вид се определя от ограничаващи фактори, които са не само в минимум, но и в максимум. Законът за толерантността разширява закона за минимума на Либих. Формулировката „Ограничаване на ... ... Wikipedia

Закон за ограничаващия фактор- Цевта на Либих Законът за лимитиращия (ограничаващ) фактор или законът на минимума на Либих е един от основните закони в екологията, който гласи, че този фактор е най-значим за тялото ... Wikipedia

ЗАКОНЪТ ЗА ОГРАНИЧАВАЩИТЕ ФАКТОРИ- законът за ограничаващите фактори, закон, който е продължение на Закона за толерантността на Шелфорд, според който факторите на околната среда, които имат песимална стойност при конкретни условия, тоест тези, които са най-далеч от оптималните, го правят особено трудно. .. ... Екологичен речник

ЗАКОН ЗА ТОЛЕРАНТНОСТТА- (ЗАКОНА ЗА ЕКОЛОГИЧНИЯ ОПТИМУМ W. SHELFORD) ограничаващият фактор за просперитета на организма може да бъде както минимумът, така и максимумът на екологичния фактор, диапазонът между които определя границите на толерантността на организма към този фактор. ... ... Екологичен речник

ЗАКОН ЗА ЕКОЛОГИЧЕН ОПТИМУМ НА У. ШЕЛФОРД- (ЗАКОН НА ТОЛЕРАНТНОСТТА) ограничаващият фактор на просперитета на организма може да бъде както минимумът, така и максимумът на екологичния фактор, диапазонът между които определя границите на толерантността на организма към този фактор. Тялото може да има... Екологичен речник

ЗАКОН ЗА СТОЙНОСТИТЕ НА КРИТИЧНИТЕ ФАКТОРИ- законът, според който, ако поне един от факторите на околната среда се приближи или надхвърли критичните (прагови или екстремни) стойности, тогава, въпреки оптималната комбинация от други стойности, индивидите са застрашени от смърт. Такива…… Екологичен речник

Биоклиматичен закон на Хопкинс- Биоклиматичен закон Закон на Хопкинс, според който в умерен климатичен пояс Северна Америкадокато се движите на север, изток и нагоре в планините, времето на началото на периодичните явления в живота на организмите ... ... Wikipedia

Глобално затопляне- Глобалното затопляне е процесът на постепенно повишаване на средната годишна температура на земната атмосфера и Световния океан през XX и XXI век. Позицията на Междудържавния панел по изменение на климата ... Уикипедия

АВТЕКОЛОГИЯ- (от английски, out outdoor и ecology), физиология, екология; клон на екологията, който разглежда връзката на отделен организъм (вид) с околната среда. За първи път аутекологията беше обособена като самостоятелна секция на екологията на III Международен ... ... Екологичен речник

Всеки фактор има само определени граници на положителен ефект върху тялото. Както недостатъчното, така и прекомерното действие на фактора се отразява негативно на живота на индивидите.

Оптималната зона (или оптимумът) на фактора на околната среда е благоприятна сила на въздействие за организмите от даден вид.

Колкото по-силни са отклоненията от оптимума, толкова по-изразен е инхибиторният ефект на този фактор върху организмите (зона на песимум). Максималните и минималните допустими стойности на фактора са критични точки, отвъд които съществуването вече е невъзможно и настъпва смърт. Границите на издръжливост отвъд критичните точки се наричат екологична валентност на живите същества по отношение на конкретен фактор на околната среда.

Представителите на различните видове се различават значително помежду си както по оптимум, така и по екологична валентност. Същата сила на проявление на даден фактор може да бъде оптимална за един вид, песимална за друг и да надхвърля границите на издръжливостта на третия.

Широката екологична валентност на даден вид спрямо абиотичните фактори се обозначава чрез добавяне на префикса „еври“ към името на фактора. Видовете, които издържат на значителни температурни колебания, са евритермални, налягането е еврибатно, солеността на околната среда е еврихалинна.

Тясната екологична валентност се характеризира с префикса "стено", съответно стенотермичен, стенобионтичен и др.

По същия начин видовете, чието съществуване изисква строго определени екологични условия, се наричат стенобионти, а тези, които могат да се адаптират към различни екологични условия, се наричат еврибионти. Ефектът на същия фактор върху различни функциитялото е двусмислено. Оптимумът за някои процеси е песимумът за други.

Абиотичните компоненти на една екосистема се подразделят на климатични, почвени, ландшафтни и други физически фактори.

Лекция 2

Тема: Хабитат. Фактори на околната среда и адаптация на организмите към тях. Обикновените закони.

1. Местообитание и фактори на околната среда.

2. Правилото на оптимума. Законът за толерантността.

3. Ограничаващи фактори.

4. Закони на простолюдието.

Местообитание и фактори на околната среда.

Местообитание на организъме комбинация от абиотични и биотични условия на живот. Свойствата на околната среда непрекъснато се променят и всяко същество, за да оцелее, се адаптира към тези промени.

Наричат се отделни елементи на околната среда, към които организмите реагират с адаптивни реакции (адаптации). фактори.

Влиянието на околната среда върху организмите обикновено се оценява чрез отделни фактори, наречени екологични.

Под фактори на околната средасе отнася до всяко състояние на околната среда, което може да има пряко или косвено въздействие върху живия организъм поне по време на една от неговите фази. индивидуално развитие. Факторите на околната среда се делят на абиотични, биотични и антропогенни.

Абиотични фактори наречена цялата съвкупност от фактори на неорганичната среда, които влияят върху живота и разпространението на животни и растения. Сред тях са физически, химически и едафични.

- Физически фактори- това са тези, чийто източник е физическо състояние или явление (механично, вълново и др.). Nr, температура.

- Химични факториса тези, които идват от химичен съставзаобикаляща среда. Например животът на животните на сушата и във водата зависи от достатъчното съдържание на кислород и т.н.

- Едафични фактори, т.е. почвените фактори са комбинация от химични, физични и механични свойства на почвите и скалите, които влияят както на организмите, живеещи в тях, т.е. за които те са местообитание, и кореновата система на растенията.

Биотични фактори- набор от въздействия на жизнената дейност на едни организми върху жизнената дейност на други, както и върху неживата среда.

Антропогенни фактори- фактори, генерирани от човека и засягащи околната среда (замърсяване, ерозия на почвата, обезлесяване и др.).

Повечето фактори се променят качествено и количествено с времето. Например температура - през деня, сезон, по година. Наричат се фактори, които се променят редовно във времето периодично издание(приливи и отливи, някои океански течения). Факторите, които възникват неочаквано (изригване на вулкан, нападение на хищник и др.), се наричат непериодични.

Организмите са адаптирани към постоянно действащи периодични фактори, но сред тях е важно да се разграничат първични и вторични.

Първичентова са факторите, които са съществували на Земята още преди появата на живота: температура, светлина, приливи и отливи и т.н.

Вторипериодичните фактори са резултат от промените в първичните: влажност на въздуха в зависимост от температурата; растителна храна, в зависимост от цикличността в развитието на растенията. Те са възникнали по-късно от първичните и адаптацията към тях не винаги е ясно изразена.

Непериодичните фактори обикновено имат катастрофален ефект: те могат да причинят заболяване или дори смърт на жив организъм.

Оптимално правило. Законът за толерантността.

В комплекса на действие на факторите могат да се разграничат някои модели, които са до голяма степен универсални по отношение на организмите. Това е оптимално правило.

В съответствие с това правило за дадена екосистема, организъм или определен етап от неговото развитие съществува диапазон на най-благоприятната (оптимална) стойност на фактора. Извън зоната на оптималната лъжа са зони на потисничество, преминаващи в критични точки, извън които съществуването е невъзможно. Максималната гъстота на населението обикновено е ограничена до оптималната зона. Зоните на оптимум за различните организми не са еднакви.

Способността на видовете да се адаптират към определен набор от фактори на околната среда се обозначава с понятието екологична валентност(екологична пластичност).

Съвкупността от екологични валенции е видове екологичен спектър.

Екологично непластмасов, т.е. слабо издръжливи видове, организмите с тесен обхват на адаптации към фактори се наричат - стенобионт(гръцки stenos - тесен; bios - живот), по-издръжлив - еврибионти(гръцки evry - широк). Например по отношение на температурата организмите се делят на стенотермни и евритермни.

Очевидно е, че за всеки жив организъм по отношение на различни фактори на околната среда има граници на издръжливост (толерантност). Това е смисълът законът на толерантността, което е постулирано през 1911 г. от англичанина У. Шелфорд.

ограничаващи фактори.

Ограничаващи фактори на околната средатрябва да се наричат такива фактори, които ограничават развитието на организмите поради липса или излишък в сравнение с необходимостта (оптимално съдържание). Те понякога се наричат ограничаващи фактори. Ограничаващите фактори обикновено определят границите на разпространение на видовете, техните ареали. От тях зависи продуктивността на организмите и съобществата. Ето защо е изключително важно своевременно да се идентифицират фактори с минимално и прекомерно значение, за да се изключи възможността за тяхното проявление (например за растенията - чрез балансирано торене).

Правило за взаимодействие на факторите. Неговата същност се състои в това, че някои фактори могат да засилят или смекчат силата на други фактори. Например, излишъкът от топлина може да бъде смекчен до известна степен чрез ниска влажност на въздуха, липсата на светлина за фотосинтезата на растенията може да бъде компенсирана с повишено съдържание на въглероден диоксид във въздуха и т.н. Това обаче не означава, че факторите могат да бъдат взаимозаменяеми. Те не са взаимозаменяеми.

Обикновените закони

Правила и закони съвременна екологияобобщени в аксиомите - изказвания на американския еколог Б. Комонър (1974).

1). За универсалната връзка на нещата и явленията в природата и човешкото общество(„Всичко е свързано с всичко“). Целият живот на Земята е подчинен на потока слънчева енергия, неговите ритми. Глобални циркулации на вещества, ветрове, океански течения, реки, миграция на птици и риби, пренасяне на семена и спори - всичко това свързва отдалечените региони на планетата и техните природни комплекси, дава на биосферата признаци на единна комуникационна система.

2). За законите на опазването.(„Всичко трябва да отиде някъде“). За разлика от човешкото производство Жива природакато цяло безотпадни. Падналите листа, животинските трупове стават храна за други организми: червеи, насекоми и др. Гъбите, бактериите се разлагат органична материякъм неорганични, а тези от своя страна се използват от растенията. Като цяло за биосферата се наблюдава балансът на масите и равенството на скоростите на синтез и разпад. Това е затвореният характер на циркулацията на веществата в биосферата.

3). За цената на разработката. („Нищо не идва безплатно“). Големи системиспособни на еволюция към сложността на организацията. Развитието им не се дължи само на заобикаляща средано и собствените си ресурси. Всяко ново придобиване в системата е съпроводено с някакъв вид загуба и възникване на нови проблеми.

4). Относно основния критерий еволюционен подбор („Природата знае най-добре“). Възможността и правото да се "познае" природата на най-добрите варианти за развитие е отработено в продължение на милиарди години в редуването на актове на подбор, проба и грешка, в внимателното регулиране на всяко ново вещество, всяка молекула към цялото комплекс от други вещества.

5). Закон за ограничените ресурси(„Не стига за всички“). В природата действа правилото за максимален "натиск на живота": организмите се размножават с интензивност, която осигурява техния максимален брой. Ако нямаше ограничения за възпроизводството, тогава би настъпил „биологичен взрив“: за броени часове масата на живата материя ще надхвърли масата на земното кълбо. Това не се случва поради ограничения на веществото: маса хранителни веществана Земята е краен и ограничен. Не е достатъчно за всички делящи се клетки, спори, семена, яйца, ларви и др. Това означава, че общото количество жива материя на всички организми на планетата се променя малко.

Тема 2. Местообитание. Практически урок

Фактори на околната среда и адаптация на организмите към тях.

1. Какво се отнася за фактори на околната среда(дайте и обяснете с пример):

UV радиация

влажност на почвата

слънчево затъмнение

Концентрация на газове във вода

дълбочина в океана

Опрашване на цветя от насекоми

Ъгъл на наклон на повърхността

Скоростта на вятъра

Височина над морското равнище

Дебит на водата

Дълбочина на подземните води

Горящи листа през есента

Соленост на водата

Дебелина на снежната покривка

2. Определете и разпределете в колони кои фактори на околната среда (абиотични, биотични, антропогенни) включват:

3. Във всеки от предложените примери изберете фактора, който може да се счита за ограничаващ, т.е. организми, които не позволяват да съществуват в предложените условия:

а) за растения в океана на дълбочина 6000 m:

температура,

Въглероден двуокис,

Соленост на водата

б) за растения в пустинята през лятото:

температура,

налягане;

в) за скорец през зимата в гора близо до Москва:

температура,

кислород,

Влажност на въздуха,

г) за обикновена речна щука в Черно море:

температура,

Соленост на водата

кислород;

д) за дива свиня през зимата в северната тайга:

температура,

кислород,

Влажност на въздуха,

Височина на снежната покривка.

4. Разгледайте графиката на зависимостта (фиг. 1) на броя на калинките със седем петна от температурата на околната среда и посочете следните параметри:

а) температурата е оптимална за това насекомо

б) температурен диапазон на оптималната зона

в) температурен диапазон на зоната на песимума

г) две критични точки

д) граници на издръжливост на вида

Брой (физически лица)