Реакция организмов на одновременное действие нескольких факторов

В природных условиях организм подвержен воздей­ствию многочисленных факторов. Если действие одного фактора описывается соответствующей функцией, то од­новременное действие двух факторов можно изобразить в виде графика, представленного на рис. 2.8. В этом слу­чае степень благоприятности фактора у = f (x₁, х₂).

Рис. 2.8. Схематическое изображение реакции вида у на

одновременное действие (толстая стрелка) факторов x₁и х₂.

Объяснение в тексте.

В практической деятельности это находит следующее выра­жение. Допустим, свойства вида таковы, что он более чувстви­телен к фактору х₂ (например, температура), чем к фактору х₁ (влажность почвы). Если осушить заболоченный лес в Москов­ской области, где температурные условия для роста сосны оп­тимальны, она станет быстро расти. Но на севере Архангель­ской области осушение не приведет к заметному ускорению ро­ста сосны, так как здесь он ограничивается не только избыточной влажностью, но и неблагоприятной температурой.

При одновременном действии многих факторов зави­симость примет следующий вид: у = f(x_1i, x_{2i …} x_n). Для того чтобы определить выносливость вида по отноше­нию к одновременному действию нескольких факторов, надо иметь экспериментальные данные по выносливос­ти к каждому фактору. Кроме того, решение этого урав­нения возможно лишь при условии, что интенсивность действия одного фактора не зависит от интенсивности другою. Однако действие одного фактора, как правило, проявляется всовокупности с действием другого (или других). Так, мороз в Кировской области переносится легче,чем в С.-Петербурге, поскольку в С.-Петербурге влажность выше. Высокую температуру также легче пе­ренести при низкой влажности. Следовательно, встает вопрос, как определить степень благополучия вида, если на него действуетсразу несколько факторов?

Решение задачи облегчается тем обстоятельством, что обычно знание пределов выносливости по отношению к одному-двум факторам оказывается достаточным для того, чтобы определить реакцию особей на одновремен­ное; действие нескольких факторов, но возникает следу­ющий вопрос: какой или какие факторы следует считать главными. В 1840 г. Либих высказал идею о том, что выносливость организмов обусловлена самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Ученый установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в боль­ших количествах (например, двуокись углерода и вода), поскольку эти вещества обычно и присутствуют в изо­билии, а теми, которые необходимы в малых количествах

(например, бор) и которых в почве содержится недо­статочно. В связи с этим Либих выдвинул принцип: «Ве- ществом, находящимся в минимуме, управляется уро­жай и определяются величина и устойчивость последне­го во времени».

В настоящее время правило Либиха, которое иначе на­зывается законом ограничивающего фактора, или прави­лом минимума, имеет более широкое толкование: «В комп­лексе факторов сильнее действует тот, который близок к пределу выносливости». Так, урожай прямо пропорциона­лен количеству того удобрения, которого меньше всего. Ограничивающий фактор — это такой фактор, значение ко­торого близко к экстремальному.

В двух озерах Висконсина, воды которых относительно бога­ты кальцием, насчитывается в три раза больше видов растений и в два раза больше видов животных, чем в двух других анало­гичных озерах, бедных кальцием. В Белом море ограничиваю­щим фактором для моллюсков является температура: от нее за­висит их благополучие и численность. Но может произойти сме­на ограничивающего фактора. Так, в 1966 г. ветер нагнал с Карского моря лед, который таял в Белом море. В результате соленость воды в Белом море упала и стала новым ограничива­ющим фактором.

В природе любой фактор непостоянен. Эффект коле­бания будет больше у того фактора, который чаще вы­ходит за пределы выносливости вида.

Дата добавления: 2014-01-04