Большую роль играют сезонные различия освещенности и температуры.
Выносом в прибрежную шельфовую зону из эстуариев;
2. мощным подъемом глубинных морских водных масс к поверхности в слой фотосинтеза, наблюдающимся в водах континентального шельфа в тех местах, где ветры регулярно дуют параллельно берегу или под небольшим углом к нему. Биопродуктивность здесь повышается в десятки раз, а вылов рыбы - в сотни раз.
Высокая продуктивность характерна также для внутреннего шельфа, для участков, где большие количества биогенных элементов сочетаются с высокой прозрачностью воды, т. е. достаточной толщей слоя воды, где происходит фотосинтез. Наименее продуктивные зоны, соответственно, располагаются на участках, где эти условия не обеспечиваются; обычно они находятся в открытом океане и на внешнем шельфе. Мощные апвеллинги возникают также вблизи подводных хребтов и в районах с сильными течениями. Эти воды богаты биогенными элементами, здесь бурно развиваются водоросли, гетеротрофные организмы также получают необходимые условия жизни. Такие участки становятся районами интенсивного рыболовства.
Большую роль играют сезонные различия освещенности и температуры.
В большинстве озер и морей умеренных широт за сезон отмечается два пика биомассы водорослей, достигающих часто уровня "цветения".
1. Первый пик наблюдается в весенне-летний период; он обусловлен развитием водорослей за счет накопившихся биогенных элементов и благоприятными температурными условиями. Затем запас биогенов в воде истощается, и происходит лимитирование развития фитопланктонного сообщества. Наступает период, когда уровень развития водорослей невысок.
2. Новый, второй пикнаблюдается осенью, когда биогены вновь накапливаются, поднимаются с глубинными водами ближе к поверхности вследствие температурной стратификации и могут использоваться водорослями. При этом падает интенсивность выедания фитопланктона зоопланктоном, что также приводит к повышению первичной продукции.
Концепция лимитирующих факторов.
Закон минимума Либиха
Не все экологические факторы: свет, температура, влажность, наличие солей, обеспеченность биогенными элементами и т. д. - одинаково важны для успешного выживания организма. Взаимоотношения организма со средой представляют собой сложный процесс, в котором можно выделить наиболее слабые, "уязвимые" звенья. Те факторы, которые являются критическими или лимитирующими для жизнедеятельности организма, вызывают наибольший интерес прежде всего с практической точки зрения.
Идея о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном среди всех его потребностей, впервые была высказана К. Либихом в 1840 г. Он сформулировал принцип, который известен как закон минимума Либиха: "Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени".
| Веществом, находящемся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени. Юстус Либих |
|
Выводы К. Либиха касались роли питания в жизни растений и сводились к тому, что рост растений и их урожайность лимитируется не теми элементами питания, которые необходимы и потребляются в больших количествах, а теми, которые используются в микроколичествах, но которых в почве очень мало.
Оказалось, что закон Либиха строго применим только в условиях стационарного состояния экосистем, т. е. такого состояния, когда приток и отток энергии и вещества сбалансированы. При стационарном состоянии лимитирующим будет то вещество, количества которого наиболее близки к необходимому минимуму.
К переходным состояниям, когда количества вещества быстро меняются, закон применим в меньшей степени.
Современная формулировка закона Ю.Либиха (+закон тинемана):
· Жизненные возможности организма лимитируются теми из экологическимх факторов среды, количество и качество которых близки к необходимому минимуму, снижение их ведет к гибели организма или разрушению экосистемы.
Закон действия факторов Тинемана(как дополнение к закону Либиха)
· Закон действия факторов Тинемана - в экологии - закон, согласно которому состав и структура экосистемы определяются тем фактором среды, который приближается к минимуму. Закон действия факторов расширяет закон минимума Либиха на всю экосистему.
Ю. Одум приводит следующий пример, иллюстрирующий это положение.
1. Представим себе озеро, главным лимитирующим фактором в котором является диоксид углерода; продуктивность озера находится в равновесии с количеством двуокиси углерода, поступающим от разложения органического вещества.
2. Другие факторы: свет, а также азот, фосфор и другие биогенные элементы - при этом содержатся в избытке и не являются лимитирующими факторами.
3. Если во время бури в воде растворится дополнительное количество диоксида углерода, то продуктивность изменится, будет зависеть и от других факторов.
4. Пока скорость поступления диоксида углерода меняется, стационарного состояния нет и эффект минимума не наблюдается. Результат в этом случае будет зависеть от всех факторов среды.
5.По мере расходования разных компонентов, от которых зависит продуктивность, последняя будет быстро изменяться до тех пор, пока количество одного из них не станет недостаточным. Тогда он станет лимитирующим и скорость функционирования озерной экосистемы будет подчиняться закону минимума.
Анализируя этот пример, задаешься вопросом о взаимодействии различных факторов в их влиянии на функцию экосистемы. Высокая концентрация одного элемента может изменить скорость потребления другого, содержащегося в минимальном количестве.
Так, например, показано, что некоторым растениям нужно меньше цинка в тех случаях, когда они растут не на ярко освещенном участке, а в тени. В этом случае цинк уже не будет лимитирующим фактором для роста и развития растения.
Другой пример взаимодействия факторов: при низком содержании азота засухоустойчивость злаков снижается. Примером может быть также усвоение витаминов живыми существами, в частности, человеком, многие витамины, которые, как известно, должны поступать в организм с пищей и необходимы человеку в микроколичествах, не усваиваются, если в пище не хватает железа.
Таким образом, принцип, первоначально сформулированный К. Либихом, в настоящее время распространен на любые экологические факторы, но он дополнен двумя ограничениями:
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 1083;