Хүүхдүүд хүлээн авч эхэлдэг бага сургууль, гэсэн утгатай олон нийтийн мэдээллийн хэрэгсэлбайгаль орчны асуудал анхаарал татдаггүй сүүлчийн газар, экологи нь залуу, нарийн төвөгтэй, нууцлаг шинжлэх ухаан хэвээр байна. Түүний шинжлэх ухааны үндэс нь тийм ч том биш, гэхдээ нарийн төвөгтэй загваруудандуурсан. Гэсэн хэдий ч энэ чиглэлийн үндсэн хуулиудын мэдлэг, ойлголт нь ертөнцийг үзэх үзлийн үндэс юм орчин үеийн хүн. Энэ нийтлэлд экологийн үндсэн хуулиудын нэг болох шинжлэх ухаан өөрөө үүсэхээс өмнө боловсруулсан хамгийн бага хуулийг авч үзэх болно.

Нээлтийн түүхэнд

Хамгийн бага хуулийг 1840 онд нэрт химич, Гессегийн профессор Юстас фон Либиг боловсруулсан. Энэ эрдэмтэн ба мундаг багшТэрээр мөн Liebig хөргөгчийг зохион бүтээснээрээ алдартай бөгөөд өнөөг хүртэл ашиглагдаж байна химийн лабораториудбутархай тусгаарлах зориулалттай химийн нэгдлүүд. Түүний "Хөдөө аж ахуйд хэрэглэсэн хими" ном нь хөдөө аж ахуйн химийн шинжлэх ухааныг бий болгож, түүнд барон цол, Гэгээн Аннагийн хоёр одонг олгосон юм. Либиг ургамлын оршин тогтнох чадвар, түүнийг нэмэгдүүлэхэд химийн нэмэлтүүдийн үүргийг судалжээ. Тэрээр бүх биологийн системд үнэн болох хамгийн бага буюу хязгаарлах хүчин зүйлийн хуулийг ингэж томъёолсон юм. Зөвхөн биологийн хувьд ч биш, бид үүнийг жишээгээр харуулах болно.

Бага зэрэг онол

Тав тухтай бүс

Ихэнх тохиолдолд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийг организмууд тодорхой хязгаарт тэсвэрлэдэг бөгөөд энэ нь босго утгаараа хязгаарлагддаг бөгөөд үүнээс хэтэрч организмын амин чухал үйл ажиллагаа саатдаг. Эдгээр нь оршин тогтнох чухал цэгүүд юм. Тэдгээрийн хооронд хүлцэл (хүлцэл) ба хамгийн оновчтой бүс (тайтгарал) - хүчин зүйлийн ашигтай нөлөөллийн хүрээ байдаг. Байгаль орчны хүчин зүйлийн нөлөөллийн хамгийн бага ба хамгийн их цэгүүд нь тодорхой хүчин зүйлд бие махбодийн хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг тодорхойлдог. Тохиромжтой бүсээс хэтрэх нь дараахь үр дүнд хүргэж болзошгүй юм.

• нэг зүйлийг тодорхой хүрээнээс хасах (жишээлбэл, популяцийн тархацын шилжилт эсвэл зүйлийн нүүдэл);
• төрөлт ба нас баралтын өөрчлөлт (жишээлбэл, хэзээ гэнэтийн өөрчлөлтүүднөхцөл орчин);
• дасан зохицох (бие бялдрын чийрэгжилт) болон шинэ фенотип, генетик шинж чанар бүхий шинэ зүйлүүд гарч ирэх.

Хамгийн бага хуулийн мөн чанар

Амьдрал биологийн системОрганизм эсвэл популяци байх нь биотик ба абиотик шинж чанартай олон хүчин зүйлийн нөлөөллөөс хамаардаг. Хамгийн бага хуулийн томъёолол нь өөр өөр байж болох ч мөн чанар нь тогтмол хэвээр байна: аливаа хүчин зүйл нь нормоос ихээхэн хазайсан тохиолдолд энэ нь системийн хувьд хамгийн чухал, амьдралын хамгийн чухал хүчин зүйл болдог. Үүний зэрэгцээ бие махбодийг хязгаарлах хүчин зүйлүүд байдаг өөр өөр үеүүдцаг хугацаа нь янз бүрийн үзүүлэлт байж болно.

Сонголтууд боломжтой

Бүх амьд организмууд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн цогцоор амьдарч, дасан зохицдог. Мөн энэ цогцолборын хүчин зүйлийн нөлөөлөл үргэлж тэгш бус байдаг. Хүчин зүйл нь тэргүүлэх (маш чухал) эсвэл хоёрдогч байж болно. Янз бүрийн организмын тэргүүлэх хүчин зүйлүүд өөр өөр байх бөгөөд нэг организмын амьдралын янз бүрийн хугацаанд хүрээлэн буй орчны тодорхой хүчин зүйлүүд нь түүний гол хүчин зүйл байж болно. Нэмж дурдахад ижил хүчин зүйл нь зарим организмын хувьд хязгаарлагдмал байж болох бөгөөд бусад нь хязгаарлагдахгүй. Жишээлбэл, нарны гэрэлургамлын хувьд энэ нь фотосинтезийн процессыг хангахад зайлшгүй шаардлагатай элемент юм. Гэхдээ мөөгөнцөр, хөрсний сапротроф эсвэл далайн гүний амьтдын хувьд энэ нь огт шаардлагагүй юм. Эсвэл усанд хүчилтөрөгч байх болно, гэхдээ хөрсөнд байхгүй болно.

Хэрэглэх нөхцөл

Хамгийн бага хууль нь хэрэглэхдээ хоёр туслах зарчмаар хязгаарлагддаг.

1. Хууль нь нэмэлт тайлбаргүйгээр зөвхөн тэнцвэрийн системд, тухайлбал зөвхөн нөхцөл байдалд хамаарна тогтвортой байдалСистемийн энерги, бодисыг хүрээлэн буй орчинтой солилцох нь тэдгээрийн алдагдалаар зохицуулагддаг системүүд.
2. Хамгийн бага хуулийг хэрэглэх хоёр дахь зарчим нь холбоотой нөхөн олговор олгох чадварорганизм ба системүүд. Тодорхой нөхцөлд хязгаарлах хүчин зүйлийг хязгаарлахгүй хүчин зүйлээр сольж болох боловч хангалттай буюу өндөр агуулгатай байдаг. Энэ нь бэлэн байгаа бодисын хэрэгцээг өөрчлөхөд хүргэнэ хамгийн бага тоо хэмжээ.

Харааны дүрслэл

Энэ хуулийн үр нөлөөг эрдэмтний нэрэмжит торх тодорхой харуулж байна. Энэ эвдэрсэн торхонд хязгаарлах хүчин зүйл нь самбаруудын өндөр юм. дагуу байгаль орчны хуульХамгийн бага засвар нь хамгийн жижиг самбараас эхлэх ёстой. Тэр бол хамгийн их хасагдсан хүчин зүйл юм хэвийн утгууд, организмын оршин тогтнох хамгийн оновчтой. Энэ хүчин зүйлийн нөлөөллийг арилгахгүйгээр баррель дүүргэх нь утгагүй юм - бусад хүчин зүйлүүд нь тийм ч чухал нөлөө үзүүлэхгүй. одоогоорцаг.

Хаана нимгэн байна тэнд л хагардаг

Энэ зүйр үг нь экологийн хамгийн бага хуулийн мөн чанарыг болон бусад зүйлийг илэрхийлдэг. Жишээлбэл, in хөдөө аж ахуйхөрсөн дэх эрдэс бодисын агууламжийн үзүүлэлтүүдийг харгалзан үзнэ. Хэрэв хөрсөнд нормын 20% фосфор, кальци - 50%, кали -95% байвал эхлээд фосфор агуулсан бордоог түрхэх хэрэгтэй. IN ан амьтанЗуны улиралд бугын хувьд хязгаарлах хүчин зүйл нь хүнсний хэмжээ, өвлийн улиралд - өндөр байх болно цасан бүрхүүл. Эсвэл сүүдэртэй ойд ургадаг нарс модны хувьд хязгаарлах хүчин зүйл нь хөнгөн, хуурай элсэрхэг хөрсөн дээр - ус, намгархаг газар - зуны улиралд температур байх болно.

Экологитой холбоогүй өөр нэг жишээ. Хэрэв багийн баруун хамгаалагч хамгийн сул нь байвал дайсан нь түүний жигүүрээс гарах магадлалтай. Энэ нь спорт, урлаг, бизнест үнэн байдаг. Бизнес эрхлэгчдийн гол алдаа бол сул дорой ажилтны хоёрдогч албан тушаалд ч учруулдаг хор хөнөөлийг дутуу үнэлэх явдал юм. Компанийн чанар хамгийн муу ажилчдын чанараар тодорхойлогддог гэж тэд үндэслэлгүй хэлдэг. Мөн гинжин хэлхээний бат бөх байдал нь түүний хамгийн сул холбоосоос үргэлж хамаардаг.

1840 онд Германы химич Юстус Либиг нийлэг орчинд ургамлыг ургуулж байхдаа тодорхой тоо, хэмжээгээр агуулагддаг болохыг олж мэдэв. химийн элементүүдболон холболтууд. Тэдний зарим нь хүрээлэн буй орчинд маш их хэмжээгээр, зарим нь бага хэмжээгээр, бусад нь ерөнхийдөө ул мөр хэлбэрээр байх ёстой. Ялангуяа чухал зүйл бол зарим элементүүдийг бусад элементүүдээр сольж болохгүй. Нэгээс бусад бүх элементүүдийг их хэмжээгээр агуулсан орчин нь зөвхөн сүүлчийнх нь шавхагдах хүртэл ургамлын өсөлтийг баталгаажуулдаг. Ийнхүү өсөлт нь шаардлагатай доод хэмжээнээс доогуур байсан нэг элементийн хомсдолоор хязгаарлагдаж байна. Ургамлын амьдрал дахь химийн эдафик хүчин зүйлсийн гүйцэтгэх үүрэгтэй холбоотойгоор Ж.Либигийн томьёолж, түүний наад захын хууль гэж нэрлэсэн энэхүү хууль нь хожим нь бүх нийтийн экологийн шинж чанартай бөгөөд байгальд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. экологи.

Хамгийн бага хууль: " Хэрэв хүрээлэн буй орчны бүх нөхцөл байдал нь дутуу илэрсэн (үнэ цэнэ нь экологийн доод хэмжээнд ойртдог) нөхцөл байдлаас бусад тохиолдолд тухайн организмын хувьд таатай байвал энэ тохиолдолд хязгаарлах хүчин зүйл гэж нэрлэгддэг энэхүү сүүлчийн нөхцөл нь шийдвэрлэх хүчин зүйл болно. Тухайн организмын амьдрал эсвэл үхлийн төлөө, тиймээс тухайн экосистемд байгаа эсэх."

2. Шелфордын хүлцлийн хууль.

1913 онд Америкийн экологичВ.Шелфорд Либигийн минимумын хуулийг ерөнхийд нь гаргаж, эрчмийн доод хязгаараас гадна хүчин зүйлийн эрчмийн дээд хязгаар байдгийг нээсэн. гадаад орчин, энэ нь организмын хэвийн амьдралын нөхцөлд тохирсон эрчмийн хязгаарын дээд хязгаарыг тодорхойлдог. Энэхүү томьёоллоор экологийн хүлцлийн хууль гэж нэрлэгддэг хууль нь илүү ерөнхий нийтлэг шинж чанартай болж эхэлсэн.

Хүлцлийн хууль (лат. хүлцэл- тэвчээр): "Организм бүр нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл бүрийн эрчмийн экологийн доод хэмжээ, экологийн максимумаар тодорхойлогддог бөгөөд үүнд амьдрах боломжтой байдаг."

Байгаль орчны хүчин зүйлийн хамгийн бага ба максимум хоорондын хязгаарыг хүлцлийн хүрээ буюу талбар гэж нэрлэдэг.

Хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн олон янз байдлыг үл харгалзан тэдгээрийн нөлөөллийн шинж чанар, амьд организмын хариу үйлдэл зэрэгт хэд хэдэн ерөнхий хэв маягийг тодорхойлж болно.

Амьдралд хамгийн таатай хүчин зүйлийн тоон хүрээг нэрлэдэг экологийн оновчтой (лат. optimus -

хамгийн сайн).

Дарангуйлах бүсэд байрлах хүчин зүйлийн утгыг нэрлэдэг хүрээлэн буй орчны гутранги байдал (лат. гутранги- хамгийн муу).

Хамгийн бага ба хамгийн их утгуудүхэлд хүргэдэг хүчин зүйлсийг зохих ёсоор нь нэрлэдэг экологийн минимум ба экологийн максимум .

Үүнийг графикаар дүрсэлсэн болно Зураг.3-1. Зураг 3-1-ийн муруй нь ихэвчлэн тэгш хэмтэй байдаггүй.

Жишээлбэл, температур гэх мэт хүчин зүйлийн хувьд экологийн дээд хэмжээ нь фермент, уураг устдаг температуртай тохирч байна (+50 ¸ +60 ° C). Гэсэн хэдий ч бие даасан организмууд үүнээс ч илүү байж болно өндөр температур. Ийнхүү Комчатка, Америкийн халуун рашаан дээр t > +80 ° C-т замаг олджээ. Амьдралын боломжтой доод температурын хязгаар нь ойролцоогоор -70 ° C байдаг ч Якутын бут сөөг энэ температурт ч хөлддөггүй. Түдгэлзүүлсэн хөдөлгөөнт дүрслэлд (гр. анабиоз- амьд үлдэх), өөрөөр хэлбэл. идэвхгүй байдалд зарим организм үнэмлэхүй тэг (-273 ° C) температурт амьдардаг.

Цагаан будаа. 3-1. Амьдралын үйл ажиллагааны эрчмээс хамаарах байдал

хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл.

Хүлцлийн хуулийг нөхөх хэд хэдэн заалтыг томъёолж болно.

1. Организм нь хүрээлэн буй орчны нэг хүчин зүйлийг тэсвэрлэх чадвар нь өргөн хүрээтэй, нөгөөг нь явцуу байдаг.

2. Ихэнх хүчин зүйлсийг тэсвэрлэх чадвартай организмууд ихэвчлэн хамгийн өргөн тархсан байдаг.

3. Байгаль орчны нэг хүчин зүйлийн нөхцөл нь тухайн зүйлийн хувьд оновчтой биш бол хүрээлэн буй орчны бусад хүчин зүйлийн хүлцлийн хүрээ нарийсаж болно. Жишээлбэл, хөрсөн дэх азотын агууламж хамгийн багадаа ойртох үед үр тарианы ганд тэсвэртэй байдал буурдаг.

4. Үржлийн үед хүлцлийн хязгаар нь нарийсдаг.

Оновчтой утгаас хүчин зүйлийн өчүүхэн хазайлтаар л оршин тогтнох чадвартай, хүлцлийн нарийн хязгаартай, эсвэл дасан зохицсон төрөл зүйлүүдийг нэрлэдэг. стенобионт буюу стеноэкс (гр. стеноз- нарийхан, давчуу).

Хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн хэлбэлзлийг тэсвэрлэх чадвартай, эсвэл өргөн дасан зохицсон төрөл зүйлүүдийг байгаль орчны хүчин зүйлийн хэлбэлзлийг тэсвэрлэх чадвартай организм гэж нэрлэдэг. eurybionts, эсвэл euryecs (гр. eurys- өргөн).

Организмын тодорхой хүрээний хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлүүдэд амьдрахад дасан зохицох шинж чанарыг нэрлэдэг экологийн уян хатан байдал .

Экологийн уян хатан чанарт ойрхон гэдэг нь ойлголт юм экологийн валент , энэ нь организмын янз бүрийн орчинд амьдрах чадвар гэж тодорхойлогддог.

Тиймээс стенобионтууд нь экологийн хувьд хуванцар биш, i.e. тэсвэртэй биш, экологийн валент багатай; Эсрэгээрээ, eurybionts нь экологийн хувьд хуванцар, i.e. илүү тэсвэртэй, экологийн өндөр валенттай байдаг.

Организмын тодорхой хүчин зүйлтэй холбоо тогтоохын тулд түүний нэрэнд угтвар нэмж оруулсан болно. стено-Тэгээд бүх-. Тиймээс температуртай холбоотой байдаг стенотермик (одой хус, гадил жимсний мод) ба эуритермик (ургамал сэрүүн бүс) төрөл зүйл; давсжилттай холбоотой - стенохалин (Crucian carp, flounder) болон эурихалин (зөөврийн хуудас); гэрэлтэй холбоотой - стенофоник (гацуур) ба эврифон (сарнай хонго) гэх мэт.

Стено- ба эурибионтизм нь дүрмээр бол нэг буюу хэд хэдэн хүчин зүйлтэй холбоотой байдаг. Eurybionts ихэвчлэн өргөн тархсан байдаг. Олон энгийн эурибионтууд (бактери, мөөгөнцөр, замаг) нь космополит юм. Стенобионт нь эсрэгээрээ хязгаарлагдмал тархалттай байдаг. Организмын экологийн уян хатан чанар, экологийн валент нь хөгжлийн нэг үе шатаас нөгөөд шилжих явцад ихэвчлэн өөрчлөгддөг; Дүрмээр бол залуу хүмүүс насанд хүрэгчдийнхээс илүү эмзэг, хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд илүү их шаардлага тавьдаг.

Үүний зэрэгцээ, организм нь хүрээлэн буй орчны физик нөхцөл байдлын боол биш юм; Тэд өөрсдийгөө дасан зохицож, хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлыг өөрчилдөг тул хязгаарлагч хүчин зүйлийн нөлөөг сулруулдаг. Хязгаарлах хүчин зүйлийн ийм нөхөн төлбөр нь ялангуяа олон нийтийн түвшинд үр дүнтэй байдаг ч хүн амын түвшинд ч боломжтой байдаг.

Газарзүйн өргөн тархалттай зүйлүүд бараг үргэлж орон нутагт дасан зохицсон популяцийг бүрдүүлдэг экотипүүд . Тэдний хамгийн оновчтой, хүлцлийн хязгаар нь орон нутгийн нөхцөл байдалд нийцдэг. Экотипийн дүр төрх нь заримдаа олж авсан шинж чанар, шинж чанаруудын генетикийн нэгтгэл дагалддаг. арьсны өнгө үүсэх хүртэл.

Амьд организмууд урт хугацаахарьцангуй тогтвортой нөхцөлд тэд экологийн уян хатан чанараа алдаж, хүчин зүйлийн мэдэгдэхүйц хэлбэлзэлд өртсөн хүмүүс түүнд илүү тэсвэртэй болдог, жишээлбэл. хүрээлэн буй орчны уян хатан чанарыг нэмэгдүүлэх. Амьтанд дасан зохицох зан үйлийн улмаас хязгаарлах хүчин зүйлийн нөхөн төлбөр боломжтой байдаг - тэд хязгаарлах хүчин зүйлийн хэт үнэ цэнээс зайлсхийдэг.

Онцгой нөхцөл байдалд ойртох үед энэ нь нэмэгддэг эрчим хүчний үнэдасан зохицох. Хэт халсан ус гол руу урсвал загас болон бусад организм энэ стрессийг даван туулахын тулд бараг бүх хүчээ зарцуулдаг. Тэд хоол хүнс олж авах, махчин амьтдаас өөрсдийгөө хамгаалах, үржихэд эрчим хүч дутагдаж, устаж үгүй ​​болоход хүргэдэг.

Тиймээс байгаль дээрх организмууд нь дараахь зүйлээс хамаардаг.

Либигийн хууль

Тодорхойлолт 1

Организмын тархалт, тоонд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн үүргийг тодорхойлдог зарчмуудын нэг нь хамгийн бага дүрэм юм.

Зарим хүмүүсийн харьцангуй үйлдэл хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлүүдилүү хүчтэй байх тусам түүний дутагдал бусадтай харьцуулахад илүү их мэдрэгддэг. Зохиолч: G.O. Либиг (1840) хууль нь хөдөө аж ахуйн ургацанд хамаарах хууль - аливаа амьд организмд зөвхөн органик болон ашигт малтмал, чийгшил, температур эсвэл бусад хүчин зүйлс, тэдгээрийн горим.

Организмын хариу үйлдэл нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаардаг. Үүнээс гадна байгалийн нөхцөлд амьд организмууд хүрээлэн буй орчны янз бүрийн хүчин зүйлүүдэд (биотик ба абиотик) нэгэн зэрэг өртдөг. Үйлдвэрт хэрэгтэй мэдэгдэхүйц хэмжээ шим тэжээлчийг (кали, азот, фосфор) ба үүнтэй зэрэгцэн молибден (бор) гэх мэт элементийн харьцангуй бага хэмжээгээр агуулагддаг.

Аливаа амьтан, ургамлын төрөл зүйл нь хүнсний найрлагад тодорхой сонгомол шинж чанартай байдаг: ургамал бүр тодорхой эрдэс элемент шаарддаг. Хүнсний чанарт бүх төрлийн амьтад өөр өөрийн гэсэн шаардлага тавьдаг. Сайхан оршин тогтнож, хэвийн хөгжихийн тулд организм бүхэл бүтэн цогц байх ёстой шаардлагатай хүчин зүйлүүдоновчтой горимд, хангалттай хэмжээгээр.

Тунгийн хязгаарлалт (эсвэл байхгүй) аль нэг нь ургамалд зайлшгүй шаардлагатайМикро болон макроэлементүүдийн аль алинд нь хамаарах бодисууд нь өсөлтийг удаашруулдаг ижил үр дүнд хүргэдэг бодисыг Германы химич, хөдөө аж ахуйн химийн шинжлэх ухааныг үндэслэгч Юстас фон Либиг нээж, судалжээ. Түүний боловсруулсан дүрмийг Либигийн хамгийн бага хууль гэж нэрлэдэг: ургацын хэмжээ нь ургамлын хэрэгцээг хамгийн бага хангадаг шим тэжээлийн бодисын хөрсөн дэх тоогоор тодорхойлогддог. Үүнийг хийхийн тулд Либиг нүхтэй торхыг дүрсэлсэн бөгөөд доод нүх нь доторх шингэний хэмжээг тодорхойлдог болохыг харуулсан.

Тайлбар 1

Хамгийн бага хууль нь тодорхой нөхцөлд витамин хэрэглэх шаардлагатай амьтан, ургамлын аль алинд нь, түүний дотор хүн төрөлхтний хувьд үнэн юм рашаан усбие махбод дахь аливаа элементийн дутагдлыг нөхөх.

Либигийн хуульд хийсэн тодруулга, өөрчлөлт

Үүний дараа Либигийн хуульд хэд хэдэн тодруулга хийсэн. Организмын үйл ажиллагаанд хүрээлэн буй орчны аливаа хүчин зүйл өөр өөр байдлаар нөлөөлдөг, жишээлбэл, амьсгалын үйл явцын хувьд хамгийн оновчтой нь нөгөөд нь тохирохгүй байх болно; хоол боловсруулах, мөн эсрэгээр. Либигийн хуулийг боловсронгуй болгох бүлэгт арай өөр дүрмийг багтаасан болно фазын урвалууд"Хохирол-ашиг": хорт бодисын бага концентраци нь түүний үйл ажиллагааг нэмэгдүүлэх чиглэлд организмд нөлөөлдөг бол илүү их концентраци нь организмыг дарангуйлах эсвэл бүр үхэлд хүргэдэг. Эдгээр хор судлалын хэв маяг нь хүчинтэй их хэмжээний(тиймээс алдартай эмийн өмчмогойн хорын бага концентрацитай), гэхдээ бүх хорт бодисын хувьд биш.

Тайлбар 2

Организмын хөгжил, тархалтад хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн үүргийг тодорхойлдог зарчмуудын нэг нь Либигийн хууль, хамгийн бага дүрэм юм. Зохиолч: G.O. Либиг (1840) хөдөө аж ахуйн тариалангийн зориулалттай.

Либигийн хуульд заасны дагуу "Хамгийн багадаа байгаа бодис нь ургацыг хянаж, цаг хугацааны явцад түүний хэмжээ, тогтвортой байдлыг тогтоодог." чухал бодисууд, хөрсөнд бага ба хувьсах хэмжээгээр агуулагддаг. Хожим нь энэхүү ерөнхий ойлголтыг хүрээлэн буй орчны бусад хүчин зүйлсийг (жишээлбэл, температур, цаг хугацаа гэх мэт) харгалзан илүү өргөн хүрээнд тайлбарлаж эхэлсэн.

Хязгаарлах хүчин зүйлүүд. Хамгийн бага хууль (Ж. Либигийн хууль), хязгаарлах орчны хүчин зүйлийг тодорхойлох

Хязгаарлагдмал хүчин зүйл нь биеийн тэсвэрлэх чадварын хязгаараас давсан хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл юм. Хязгаарлах хүчин зүйл нь биеийн амин чухал үйл ажиллагааны аливаа илрэлийг хязгаарладаг. Хязгаарлах хүчин зүйлсийн тусламжтайгаар организм ба экосистемийн төлөв байдлыг зохицуулдаг.

Ж.Либигийн минимумын хууль - экологид - организмын оршин тогтнох, тэсвэрлэх чадварыг хамгийн их хэмжээгээр тодорхойлдог ойлголт. сул холбоосбайгаль орчны хэрэгцээнийхээ хэлхээнд .

Хамгийн бага хуулийн дагуу организмын амьдрах чадвар нь байгаль орчны хүчин зүйлээр хязгаарлагддаг бөгөөд тэдгээрийн тоо хэмжээ, чанар нь тухайн организм эсвэл экосистемд шаардагдах хамгийн бага хэмжээтэй ойролцоо байна.

"Байгаль орчны хүчин зүйлс" гэсэн ойлголтын тодорхойлолт

Ерөнхий заалтууд

Хүрээлэн буй орчин нь организмыг хүрээлж буй бүх зүйл, өөрөөр хэлбэл. Энэ бол организм шууд болон шууд бус харилцан үйлчлэлцдэг байгалийн хэсэг юм.

Байгаль орчин гэж бид организмын амьдралд нөлөөлдөг хүрээлэн буй орчны нөхцлийн цогцыг хэлнэ. Нөхцөл байдлын цогцолбор нь янз бүрийн элементүүдээс бүрддэг - хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлүүд. Тэд бүгд ижил хүчээр организмд нөлөөлдөггүй. Тэгэхээр, хүчтэй салхиӨвлийн улиралд энэ нь том, задгай амьтдад тааламжгүй боловч цасан дор, нүхэнд нуугдаж, газарт амьдардаг жижиг амьтдад нөлөөлдөггүй. Организмд ямар нэгэн нөлөө үзүүлж, дасан зохицох урвал үүсгэдэг хүчин зүйлсийг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл гэж нэрлэдэг.

Байгаль орчны хүчин зүйлийн нөлөөлөл нь организмын амьдралын бүхий л үйл явц, юуны түрүүнд тэдгээрийн бодисын солилцоонд нөлөөлдөг. Организмын хүрээлэн буй орчинд дасан зохицох үйл явцыг дасан зохицох гэж нэрлэдэг. Дасан зохицох чадвар нь амьдралын үндсэн шинж чанаруудын нэг юм, учир нь энэ нь түүний оршин тогтнох, организмын оршин тогтнох, нөхөн үржих чадварыг өгдөг.

Байгаль орчны хүчин зүйлийн ангилал

Байгаль орчны хүчин зүйлүүд нь өөр өөр шинж чанартай, тодорхой үйлдлүүдтэй байдаг. Тэдний мөн чанараар тэд хоёр хуваагддаг том бүлгүүд: абиотик ба биотик. Хэрэв бид хүчин зүйлсийг үүссэн шалтгаанаар нь хуваавал тэдгээрийг байгалийн (байгалийн) ба антропоген гэж хувааж болно. Антропоген хүчин зүйлүүдмөн абиотик ба биотик байж болно.

Абиотик хүчин зүйлүүд (эсвэл физик-химийн хүчин зүйлүүд) - температур, гэрэл, рН, давсжилт, цацраг идэвхт цацраг, даралт, агаарын чийгшил, салхи, урсгал. Эдгээр нь бүгд өмч юм амьгүй байгальамьд организмд шууд болон шууд бусаар нөлөөлдөг.

Биотик хүчин зүйлүүд нь амьд биетүүдийн бие биедээ үзүүлэх нөлөөллийн хэлбэр юм. Хүрээлэн буй орчин органик ертөнц - бүрэлдэхүүн хэсэгамьд амьтан бүрийн орчин. Харилцан холболтуудорганизмууд нь популяци, биоценозын оршин тогтнох үндэс юм.

Антропоген хүчин зүйл нь бусад зүйлийн амьдрах орчны хувьд байгальд өөрчлөлт оруулах эсвэл тэдний амьдралд шууд нөлөөлдөг хүний ​​үйл ажиллагааны хэлбэр юм.

Хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөлөл нь дараахь зүйлийг үүсгэж болно.

• - биотопоос төрөл зүйлийг устгах (биотопын өөрчлөлт, нутаг дэвсгэр, популяцийн тархацын өөрчлөлт; жишээ нь: шувуудын нүүдэл);
• - төрөлт (хүн амын нягтрал, нөхөн үржихүйн оргил үе) болон нас баралтын өөрчлөлт (байгаль орчны нөхцөл байдлын хурдацтай, огцом өөрчлөлтөөр нас барах);
• - фенотипийн хувьсах чадвар, дасан зохицох: өөрчлөлтийн хувьсах байдал - дасан зохицох өөрчлөлтүүд, өвөл, зуны ичээнүүд, фотопериодын урвал гэх мэт.

Хязгаарлах хүчин зүйлүүд. Либигийн "Хамгийн бага хууль"

хэрэгцээ байгаа нь ойлгомжтой янз бүрийн төрөлтодорхой орчин бүрд өөр өөр байдаг. Гэсэн хэдий ч үүнтэй зэрэгцэн амьд организм оршин тогтноход зайлшгүй шаардлагатай хамгийн бага хүчин зүйлүүд байдаг. Хөдөлгөөнгүй гэж нэрлэгддэг төлөвт (системийн төлөв байдал нь бага ба бага тогтвортой бөгөөд шилжилтийн бус) хязгаарлагч бодис нь хэмжээ нь хамгийн ойр байдаг бодис байх болно. шаардлагатай доод хэмжээ. Шаардлагатай бодисын хамгийн бага хэмжээний асуудлыг анх удаа 1840 онд "экологи" гэсэн нэр томъёо гарч ирэхээс өмнө ургамлын эрдэс тэжээлийг судалсны үндсэн дээр судалсан Ж.Либиг авч үзсэн. тэдгээрийн өсөлт нь тодорхой химийн элементүүд эсвэл бодисуудаас хамааралтай байдаг. Ж.Либиг өөрийн судалгаандаа тулгуурлан минимумын хууль гэгчийг гаргажээ: ургамлын ургалт нь бүх бодис байгаа эсэхээс төдийлөн хамаарахгүй, харин бодисын хамгийн бага хэмжээнээс хамаардаг бөгөөд энэ нь байхгүй байх нь эргээд үр дүнд хүргэдэг. өсөлтийн саатал. Нэг элементийн дутагдлыг нөгөө элементээр нөхөх нь үр дүнд хүрэхгүй. Хамгийн бага хэмжээгээр агуулагддаг бодис нь ургацыг зохицуулж, цаг хугацааны явцад түүний хэмжээ, тогтвортой байдлыг тодорхойлдог.

Цаг хугацаа өнгөрөхөд энэ хуульд тодорхой нэмэлтүүд орсон боловч хуулийн мөн чанарыг (температур, цаг хугацаа гэх мэт) өөрчлөөгүй боловч тогтоосон хэв маягийг хэрэглэхэд ихээхэн хүндрэл учруулсан. Түүнчлэн Ж.Либиг энэхүү хэв маягийг бий болгосноос хойш үүнийг практикт хэрэглэх үед тодорхой болгох шаардлагатайг эрдэмтэд тэмдэглэсэн байна. Хамгийн бага хуулийг хэрэглэхийн тулд Ю.Одум туслах зарчмуудыг ашиглахыг санал болгож байна, түүний бодлоор энэ нь хоёр байх ёстой.

Эхний туслах зарчим нь хязгаарлах зарчим юм: Либигийн хуулийг зөвхөн хөдөлгөөнгүй төлөв байдалд, энерги, бодисын урсгал нь алдагдлаар зохицуулагддаг, өөрөөр хэлбэл систем тэнцвэрт байдалд байгаа үед л хэрэглэж болно.

Ю.Одум систем нь динамикаар тодорхойлогддог тул хязгаарлах зарчмыг нэвтрүүлэх нь экосистемийн урт хугацааны судалгааны явцад үүсэх алдааг хязгаарлах болно гэдгийг онцлон тэмдэглэв.

Хоёрдахь туслах зарчим нь хүчин зүйлсийн харилцан үйлчлэлд хамаарна. Тодорхой нөхцөлд өндөр концентрацитай эсвэл хангалттай гэж тэмдэглэсэн тодорхой бодис, эсвэл хоёр дахь хязгаарлах хүчин зүйлийн үйлдэл нь бодисын хамгийн бага хэмжээний хэрэгцээг өөрчилж болно.

Жишээ нь, нялцгай биетний кальцийн хэрэглээг стронциумаар солих эсвэл дараах загвар байж болно: наранд ургадаг ургамлууд цайрын хэрэгцээ бага байдаг тул цайр нь хязгаарлах элемент байхаа больдог. Хоёрдахь туслах

Ю.Одумын танилцуулсан зарчим нь системийн төлөв байдалд үндэслэн дүн шинжилгээ хийх нь зохисгүй болохыг харуулж байна бага хэмжэээлементүүд. Тэр шаардлагатай гэж шаарддаг цогц дүн шинжилгээаливаа байгаль орчны судалгаанд .

Байгаль орчны хүчин зүйлсийн харилцан үйлчлэл. Шелфордын хүлцлийн хууль

Либигийн судалгаагаар амьд организмын хөгжил нь зөвхөн нэг юмуу өөр хүчин зүйлийн дутагдалаас гадна тэдгээрийн илүүдэлээр тодорхойлогддог. Тиймээс организм бүр өөрийн гэсэн хязгаартай байдаг бөгөөд энэ нь хамгийн бага ба максимумын хооронд хэлбэлздэг, өөрөөр хэлбэл организмын оршин тогтнохыг баталгаажуулдаг хамгийн оновчтой хэмжээ юм. Төрөл бүр өөрийн гэсэн хязгаарлалттай байдаг. Хамгийн их ба минимумын хязгаарлах үүрэг, тухайн зүйлийн оршин тогтнох оновчтой нөхцлийн хэрэгцээ гэсэн ойлголтыг В.Шелфорд (1913) нэвтрүүлсэн. Түүний зарчмыг хүлцэнгүй байдлын хууль гэж илүү сайн мэддэг;

Организмын оршин тогтнох байгалийн хязгаарлах хүчин зүйл нь хамгийн бага эсвэл хамгийн их байж болно байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө, хоорондын хязгаар нь энэ хүчин зүйлд бие махбодийн тэсвэр тэвчээр (хүлцэх) зэргийг тодорхойлдог.

Ю.Одум (1975) Шелфордын хуульд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн нөлөөлөл ба тэдгээрт амьд организмын хариу үйлдэл үзүүлэх талаар хэд хэдэн нэмэлт оруулсан байна.

Организмууд хүчин зүйл бүрт илүү өргөн хүрээтэй, нөгөөд нь нарийн хязгаартай байдаг;

Том хэмжээний хүлцэл бүхий организмууд өргөн тархсан байдаг;

Хэрэв хүрээлэн буй орчны нэг хүчин зүйлээр тодорхойлогддог оршин тогтнох нөхцөл нь хамгийн оновчтой хэмжээнээс хэтэрвэл хүрээлэн буй орчны бусад хүчин зүйлсийг тэсвэрлэх хүрээ өөрчлөгддөг;

Байгальд организмууд ихэвчлэн лабораторийн туршилтаар оновчтой тогтоогдоогүй нөхцөлд байдаг;

Дүрмээр бол нөхөн үржихүй, өсөлтийн хугацаа нь маш чухал бөгөөд энэ үед бие махбодийн хүлцлийн хязгаар нь насанд хүрсэн хүнийхээс хамаагүй нарийхан байдаг.

Ю.Одумын өгсөн тайлбарууд нь хүрээлэн буй орчны судалгааг хийхдээ олж авсан үр дүнгийн нэг төрлийн бус байдлын шалтгааныг тодруулахад ихээхэн тусалдаг. Тиймээс аливаа экологийн судалгаанд хэрэгцээ нарийн шинжилгээхүрээлэн буй орчны физик, химийн нөхцөл эсвэл амьд организмын бие биедээ үзүүлэх нөлөөллийн зэрэг төдийгүй организмын оршин тогтнох үе шатууд. Тодорхой организмын өсөлт, нөхөн үржихүй, оршин тогтноход оновчтой нөхцлийн нөлөөг температурын параметрээс хамааран үр тарианы хөгжил, үр жимсний хурдаар тодорхой харуулж болно. Тохиромжтой нөхцөлд ургах нь эгзэгтэй нөхцөлд ургадаг хүмүүсээс илүү хурдан өсч, эрт боловсорч гүйцнэ.

Цагаан будаа. 2.3. Температуртай холбоотой ургамлын өсөлт (Назарук, Сенчина, 2000)

Экологи дахь зүйлийн хүлцлийн далайцыг тодорхойлохын тулд хэд хэдэн нэр томъёог ашигладаг. Амьд организмд үзүүлэх нөлөөг тодорхойлдог экофакторын нэрэнд хоёр үг нэмсэн: стен (гр. Стенос) - нарийхан ба эври (гр. Евро - өргөн) стенотермик - температуртай холбоотой эуритермал

Стеногидрик - euryhydric - // - ус

Stenophagnia - euryphagnium - // - хоол хүнс

Stenohaline - Euryhaline - // - давсжилт

Stenooykny - evrioykny - // - оршин суугаа газрууд

Жишээ нь: янз бүрийн загасны өндөг үүсэх үед үүсдэг өөр өөр температур. Хэрэв хулд загасны өндөг 0-14 хэмийн температурт 4 хэмийн оновчтой температурт хөгждөг бол мэлхийн өндөгний хөгжлийн температурын хязгаар нь 0 хэмээс 30 хэм хүртэл байдаг тул мэлхийн өндөгтэй харьцуулахад стенотермик байх болно. 22 хэмийн хамгийн оновчтой температуртай.

Байгаль орчны үндсэн хүчин зүйлсийн харилцан үйлчлэл нь системд гарч буй өөрчлөлтөөс, өөрөөр хэлбэл абиотик ба байгалийн хүчин зүйлийн харилцан үйлчлэлээс хамаарч болно. биотик хүчин зүйлүүд. Нарны цацрагийн өөрчлөлт (гэрэл нь мэдэгдэж байгаагаар гол зүйлд хамаарна цаг уурын хүчин зүйлүүд) гэрэлтүүлгийн өөрчлөлтөд хүргэдэг дэлхийн гадаргуу, энэ нь эргээд амьтан, ургамлын амьдралд фотопериодизм өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. Гэрэлтүүлгийн өөрчлөлт нь тухайн системийн температур, чийгшил өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ чийгшил нэмэгдэнэ нарны цацрагөөрчлөгдөж болно температурын горим. Гайхалтай жишээХүчин зүйлийн харилцан үйлчлэл нь тодорхой биотик ба абиотик хүчин зүйлсийн давхарга, өөрчлөлтийг сайн илэрхийлдэг ой байж болно. Закарпатиа, ялангуяа тус бүс нутгийн уулархаг хэсэг нь малын хэт талхлагдах шинж чанартай бөгөөд үүний үр дүнд ойн талбайн үйл ажиллагаа огцом алдагдаж, мөчрүүд, навчнууд нь тодорхой өндөрт хазагдаж, гажигтай байдаг. дахин өсөлт байхгүй. Ихэнхдээ хүн экосистемийн гол биотик элемент болж, түүний үйл ажиллагааны ачаар гарч ирдэг. шинэ төрөлсистемүүд. Тодорхой жишээЭнэ талаар Карпатын өндөр уулын нуга юм. Удаан хугацааны туршөндөр уулын нуга (Руна уул, Красная, Тяпиш болон бусад) байдаг гэж үздэг байгалийн тогтоц. Энэхүү үзэл бодлын алдааг профессор С.С. Фодор. Тэд нийт эко хүчин зүйлс байгааг анзаарсан бие даасан бүс нутагөндөрлөг газар нь субальпийн нугад ердийн зүйл биш юм. Энэ таамаглалын үнэн зөв эсэхийг шалгахын тулд тэрээр Руна хөндийд (1,428 м а.с.л.) туршилтыг байгуулжээ. дээд хязгаарой мод. Зохиомол тариалалтад 35 жил хяналт тавьж байна шилмүүст мод. Бүх мод тарьсан энэ газар, гайхалтай мэдрэмж төрүүлдэг, өөрөөр хэлбэл экофакторуудын цогцолбор нь тэднийг хангадаг оновчтой нөхцөлоршихуй. Дүгнэлт: Карпатын хөндийн дийлэнх хэсэг нь хүний ​​гараар бүтээгдсэн хиймэл юм. Зүйл, зүйлийн бүлэг бүр нь түүнийг оновчтой байлгах нөхцөлийг сонгодог, өөрөөр хэлбэл нөхцөл байдлын градиентийн дагуу тархсан байдаг.

Суурь хүрээлэн буй орчны шинж чанарОрганизм нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөнд үзүүлэх хариу үйлдэл дээр суурилдаг. Организм зөвхөн тодорхой хэлбэлзлийн хүрээнд л оршин тогтнож чадна энэ хүчин зүйл, үүнийг мөн далайц гэж нэрлэдэг. Хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн маш өндөр (хамгийн их) ба маш бага (жижиг) утга нь бие махбодид хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм. Тухайн хүчин зүйлийн эгзэгтэй утгыг тухайн организм оршин тогтнох боломжгүй, түүнээс дээш эсвэл доогуур тоогоор илэрхийлсэн утгыг эгзэгтэй цэг гэж нэрлэдэг. Эдгээрийн хооронд чухал үнэ цэнэмөн байгаль орчны хүлцлийн бүс байдаг (Зураг 2.4).

Байгаль орчны хүлцлийн бүсэд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн эрч хүч харилцан адилгүй байдаг. -тай хамт чухал цэгүүдПесимал бүсүүд нь биеийн үйл ажиллагаа нь үйлдлээр ихээхэн хязгаарлагддаг газруудад байрладаг гадаад нөхцөл. Дараа нь хүрээлэн буй орчныг хамгаалах нь тодорхой нэмэгдэж буй ая тухтай бүсүүд юм.

биеийн хувьцаа. Төв хэсэгт биеийн үйл ажиллагаанд таатай хамгийн тохиромжтой бүс байдаг.

Байгаль орчны хүлцлийн хүрээн дэх харилцааны схемийг 1924 онд Германы экологич, зоогеографич Р.Хессе санал болгож, хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн валент гэж нэрлэжээ. Хүлцэлийн бүс дэх байгаль орчны валентийг илэрхийлдэг муруй нь голд байрлах оновчтой бүстэй тэгш хэмтэй харагдахгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, цэнгэг усны организмын хувьд хамгийн оновчтой нь усан дахь давсны агууламжийн доод хязгаарт байдаг бол далайн организмын хувьд давсны агууламж өндөр байдаг хүлцлийн бүсэд хүчин зүйлийн хэлбэлзлийн эсрэг талд байдаг.