- •Лекция 1 Краткая история экологии. Определение и содержание
- •Строение биосферы. Живое, косное и биокосное вещество.
- •Лекция 2
- •Три основных направления в биоэкологии
- •Иерархия биосистем
- •Лекция 2 Популяции.
- •Лекция 3
- •Сообщество, абиотическая среда и биогеоценоз.
- •Соотношение понятий «биоценоз» и «сообщество», «биогеоценоз» и «экосистема».
- •Экологическая система.
- •Лекция 4 Энергия в экосистемах.
- •Лекция 5 Трофические цепи и уровни.
- •Лекция 6 Экологический смысл фотосинтеза.
- •Перенос энергии и вещества по пищевым цепям.
- •Солнечная энергия
- •Структура и основные компоненты экосистем.
- •Лекция 6 Свойства экологических систем.
- •Закономерности функционирования экосистем.
- •Лекция 7 Гомеостаз экосистемы.
- •Лекция 8 Популяционный анализ.
- •Лекция 9 Образование и разложение органических веществ. (Фотосинтез, дыхание, транспирация)
- •Основные закономерности водопотребления растениями.
- •Развитие экосистем.
- •Лекция 10 Искусственные экосистемы.
- •Лекция 11 Экологические факторы.
- •Лекция 12 Экологическая пластичность.
- •Лимитирующие факторы.
- •Обобщающая концепция лимитирующих факторов.
- •Лекция 13 Примеры лимитирующих факторов.
- •Закон конкурентного исключения
- •Основной закон экологии.
- •Лекция 14 Виды и методы экологических исследований
- •Моделирование экосистем.
- •Лекция 15 Основные экологические системы
- •Лекция 16 Систематика растений
- •Методы исследования в систематике.
- •Понятие о виде.
- •Лекция 17
- •Лекция 18 Основы климатологии
- •Лекция 19 Основы почвоведения. Роль почвы в биосферных процессах
- •Основы почвоведения
- •Роль почвы в биосферных процессах
- •Лекция 21 Основные понятия системной экологии
- •Общие свойства систем
- •Понятие о причинных связях
- •Причинные связи
- •Система «природа человек»
- •Система «чэбс»
- •Лекция 22 Основы биогеохимии
- •Лекция 23 Биогеохимический круговорот вещества и связанные с ним формы удержания, перераспределения и накопления энергии
- •Биогеохимический круговорот вещества
- •Биогеохимические круговороты основных биогенных элементов и их нарушение человеком Биогеохимические циклы отдельных элементов.
- •Круговорот второстепенных элементов
- •Возвращение веществ в круговорот
- •Поток энергии
- •Лекция 24 Экология человека и проблемы экоразвития
- •Экология и здоровье человека.
- •Влияние природно-экологических факторов на здоровье человека
- •Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека
- •Гигиена и здоровье человека
- •Взаимодействие человека с окружающей средой
- •Факторы, источники и последствия экологической опасности
- •Технологический кризис
- •Глобальный кризис
- •Лекция 25 Экологическое нормирование
- •Лекция 26 Глобальные и региональные экологические проблемы
- •1.Глобальные экологические проблемы
- •1.1 Глобальное потепление
- •1.2 Озоновый кризис
- •1.3 Загрязнения морей и мирового океана
- •1.4 Опустынивание
- •2. Региональные экологические проблемы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •1. Влияние атмосферных загрязнений на окружающую среду и здоровье человека
- •2. Парниковый эффект
- •3. Кислотные дожди.
- •4. Разрушение озонового слоя.
- •5.Системный анализ.
- •6. Методы исследования.
- •7.Заключение.
- •6. Список литературы.
- •Введение
- •Эксплуатация биологических ресурсов.
- •Заключение
- •Библиографический список
Лимитирующие факторы.
Представление о лимитирующих факторах основывается на двух законах экологии: законе минимума и законе толерантности.
Закон минимума. В середине прошлого века немецкий химик Ю. Либих (1840), изучая влияние разнообразных питательных веществ на рост растений, обнаружил, что урожай зависит не от тех элементов питания, которые требуются в больших количествах и присутствуют в изобилии (например, СО2), а от тех, которые, хотя и нужны растению в меньших количествах, но практически отсутствуют в почве или недоступны (например, фосфор, цинк, бор). Эту закономерность Либих сформулировал так: «Рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве».
Позднее этот вывод стал известен как закон минимума Либиха и был распространен на другие экологические факторы. Ограничивать, или лимитировать развитие организмов могут тепло, свет, вода, кислород, и другие факторы, если их значение соответствует экологическому минимуму.
Таким образом, закон минимума Либиха можно сформулировать в общем виде так: рост и развитие организмов зависят в первую очередь от тех факторов природной среды, значение которых приближается к экологическому минимуму.
Дальнейшие исследования показали, что закон минимума имеет два ограничения, которые следует у при практическом применении. Первое ограничение состоит в том, что закон Либиха строго применим лишь в условиях стационарного состояния системы. Второе ограничение связано с взаимодействием нескольких факторов. Иногда организм способен заменить (хотя бы частично) дефицитный элемент другим, химически близким.
Закон толерантности (ерпения) был открыт английским биологом В. Шелфордом (1913), который обратил внимание на то, что ограничивать развитие живых организмов могут не только те экологические факторы, значения которых минимальны, но и те, которые характеризуются экологическим максимумом. Избыток тепла, света, воды и даже питательных веществ может оказаться столь же губительным, как и их недостаток. Диапазон экологического фактора между минимумом и максимумом В. Шелфорд назвал пределом толерантности. Позднее были проведены многочисленные исследования, которые позволили установить пределы толерантности, т. е. возможного существования, для многих растений и животных. Законы Ю. Либиха и В. Шелфорда помогли понять многие явления и распределение организмов в природе.
Закон толерантности Шелфорда можно сформулировать в общем виде так: рост и развитие организма зависят в первую очередь от тех факторов среды, значения которых приближаются к экологическому минимуму или экологическому максимуму.
Было установлено следующее:
- организмы с широким диапазоном толерантности ко всем факторам широко распространены в природе и часто бывают космополитами. Например, многие патогенные бактерии;
- организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий диапазон относительно другого. Например, люди более выносливы к отсутствию пищи, чем к отсутствию воды, т. е предел толерантности относительно воды более узкий, чем относительно пищи;
- если условия по одному из экологических факторов становятся неоптимальными, то может измениться и предел толерантности по другим факторам. Например, при недостатке азота в почве злакам требуется гораздо больше воды;
- наблюдаемые в природе реальные пределы толерантности меньше, чем потенциальные возможности организма адаптированного к данному фактору. Это объясняется тем, что в природе пользоваться оптимальными физическими условиями среды часто мешают биотические отношения (конкуренция, отсутствие опылителей, хищники) и другие взаимодействия факторов. Различают потенциальную и реализованную экологические ниши.
- пределы толерантности у размножающихся особей и потомства меньше, чем у взрослых особей, т. е. самки в период размножения и их потомство менее вы к условиям жизни, чем взрослые организмы. Забота о потомстве и бережное отношение к материнству продиктованы законами природы. К сожалению, иногда социальные достижения противоречат этим законам;
- экстремальные (стрессовые) значения одного из факторов ведут к снижению предела толерантности по другим факторам.
Если значение хотя бы одного из известных факторов приближается к минимуму или максимуму, существование и процветание организма, популяции или сообщества становится зависимым именно от этого лимитирующего жизнедеятельность фактора.