Данный  пример иллюстрирует прямое, хотя и  не предумышленное влияние человека на природу. В то время как существует еще огромнейший перечень таких  же ситуаций, так и ситуаций, определяющихся косвенным влиянием человека, как, например, возникновение и прогрессирование озоновых дыр, связанных с применением  веществ, обладающих выраженными оксидантными свойствами. Проявлением величайшей экологической неграмотности с  точки зрения современного человека можно считать попытки интродукции  кроликов в Австралию и коз  на остров Св. Елены. Не встретив естественных врагов, эти животные оказались причиной практически полного разрушения экосистем, выступив в роли лимитирующего  фактора.

     Фактически  все модели, использующие описание скоростей роста популяций или  сообществ растительных организмов, основываются либо на принципе Либиха, либо на законе Митчерлиха. В первом случае общая скорость моделируемого процесса определяется минимальной из скоростей потребления биогенных элементов, во втором — функциональной комбинацией скоростей потребления всех питательных элементов. Для систем первого типа И.А.Полетаев (1973) предложил название “системы Либиха”, второй путь фактически является какой-либо математической экспликацией закона Митчерлиха. Проиллюстрируем простейшие (и наиболее употребимые) из способов использования закона Либиха в системах дифференциальных уравнений для относительной скорости роста m:

и закона Митчерлиха:

     в случае потенциального ограничения  роста тремя факторами — интенсивностью света (I), содержанием фосфора (P) и  азота (N); здесь K с соответствующими индексами — константы полунасыщения.

     Следует отметить, что исходные формулировки принципов лимитирования как  Либих, так и Митчерлих относят  к популяциям одного вида. В то же время на практике эти принципы часто  используются в применении к многовидовым сообществам. Например, в моделях  водных экосистем, упоминавшихся выше, описываются скорости роста агрегированного  фитопланктонного сообщества, в действительности состоящего из значительного количества видов. Таким образом, концепция  лимитирующих факторов в применении к сообществам организмов требует  определенной теоретической проработки.

     Заключение

     Интенсивность тех или иных биологических процессов  часто оказывается чувствительной к двум или большему числу факторов окружающей среды. В этом случае решающее значение будет принадлежать такому фактору, который имеется в минимальном, с точки зрения потребностей организма, количестве. Это правило было сформулировано Ю. Либихом и получило название закона минимума. Разные факторы среды могут  взаимодействовать, то есть недостаток одного вещества может приводить  к дефициту других веществ. Поэтому  в целом закон минимума можно  сформулировать следующим образом: успешное выживание живых организмов зависит от комплекса условий; ограничивающим, или лимитирующим, фактором является любое состояние среды, приближающееся или выходящее за границу устойчивости для организмов данного вида.

     В природе закономерности, лежащие  в основе правила минимума, определяют многие важные моменты географического  распространения, морфологии, экологии и физиологии животных и растений. Во многих случаях экологические  барьеры формировали в истории  видов их современнее ареалы. Как  приспособление к лимитирующим факторам в эволюции животных сформировались некоторые специфические формы  поведения – такие, как солонцевание, водопойные миграции, перемещения, связанные  с избежанием неблагоприятного воздействия  многоснежия.

     На  базе приспособления к наиболее постоянно  действующим лимитирующим факторам в эволюции ряда таксонов возникли экологические конвергенции и параллелизмы, когда в разных, в том числе  и неродственных группах возникают  однотипные морфологические или  физиологические особенности.

     Литература

1. Белов С.В. Охрана окружающей среды. - М: Высшая школа, 1991. -320с.
2. Небел Б. Наука об окружающей среде. - М.: Мир, 1993. – 332с.
3. Пономарева И.Н. Экология растений с основами биогеоценологии. - М.: Просвещение, 1988. – 207с.
4. Стадницкий Г.В., Родионов И.А. Экология. - М.: Высшая школа, 1988. - 300с.
5. Стебаев И.В. Общая биогеосистемная экология. – Новосибирск: Наука, 1993. - 288с.
6. Стебаев И.В. Биогеосистемы лесов и вод России. – Новосибирск: Наука, 1993. - 348с.
7. Чернова Н.М., Белова А.М. Общая экология. - М: Дрофа, 2004. -416с.
8. Экологический энциклопедический словарь. – М.: Ноосфера, 2002. – 930с.

Размещено