Закон оптимума.
Согласно закону оптимума, любой экологический фактор имеет лишь определенные пределы положительного (оптимального) влияния на организм.
Зависимость биологической активности организмов от интенсивности действия экологических факторов может быть изображена графически в виде кривой толерантности Q - Биологическая активность,
Кривая толерантности
Интенсивность действия фактора в пределах аа/ (зона оптимума) обеспечивает полноценную жизнедеятельность и размножение особей в популяции – Ш уровень биологической активности.
Интенсивность действия фактора в пределах ab и a/b/ обеспечивает рост и развитие особей без увеличения численности популяций – П уровень биологической активности.
Интенсивность действия фактора в пределах cb и c/b/ позволяет особям сохраниться как биологическим объектам, поддерживая только наиболее жизненнонеобходимые функции. Эта зона кривой толерантности называется пессимумом.
Интенсивность фактора менее С и более С/ приводит к гибели или обусловливает переход к анабиозу (у некоторых видов). Интервал СС/ - это пределы существования вида по фактору F, или диапазон устойчивости.
Таким образом, чем больше сила действия фактора отклоняется в сторону уменьшения или увеличения, тем менее благоприятно это для организма (зона угнетения). И, наконец, когда сила действия фактора становится настолько мощной, или напротив, слабой, что организм погибает, этот фактор превращается в лимитирующий.
Наиболее часто лимитирующими факторами являются:
для продуцентов
содержание биогенных элементов в почве;
тепло- и влагообеспеченность;
интенсивность рекреационных нагрузок и т.п.
для консументов:
наличие доступных источников пищи и воды;
внутри- и межвидовая конкуренция;
уменьшение возможности перемещения и территорий для обитания и размножения и т.п.
для человека:
уровень интеллектуальных возможностей;
социально-политическое положение в государстве;
национальные и расовые предрассудки и т.п.
Кроме того, есть факторы, ограничивающие возможности существования всех видов живых существ. К ним относятся различные виды загрязнения окружающей среды, разрушение компонентов среды обитания и т.д.
На каждый организм (популяцию) действует одновременно множество экологических факторов. Но наибольшее влияние оказывают лишь те, интенсивность которых находится в зоне пессимума или даже приближается к минимуму. Причем это влияние настолько велико, что определяет уровень существования биологического объекта в целом, невзирая на то, что прочие факторы могут благоприятствовать жизнедеятельности, могут даже находиться в оптимуме.
Эту закономерность впервые установил в 1840 г. Ю.Либих. Она называется законом минимума и формулируется в настоящее время следующим образом: уровень существования популяции (или иного биологического объекта) определяется одним или несколькими факторами, находящимися в минимуме.
Классической иллюстрацией этого закона служит «бочка» Ю.Либиха, состоящая из досок разной высоты, соединенных обручами. Максимальный уровень воды, который может вместиться в ней, будет не выше доски, имеющий минимальную высоту.