Екологічні закони, правила, принципи. Основні закони та принципи екології

Закон толерантності У. Шелфорда (1913): обмежуючим чинником життя організму то, можливо як мінімум, і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає величину витривалості організму до цього фактору. Як приклад, що пояснює закон мінімуму, Ю. Лібіх малював бочку з отворами, рівень води в якій символізував витривалість організму, а отвори - екологічні фактори.[ ...]

Закон мінімуму, максимуму та оптимуму факторів Вільямса. Каже, що найбільший урожай здійснимо за середньої оптимальної наявності фактора, при мінімальному та максимальному значеннях фактора врожай неможливий. Цей закон наголошує особливе значенняоптимальних доз мінеральних добрив, оскільки їх надлишок може бути шкідливим. Це важливе становище, оскільки із закону Лібіха це випливало.[ ...]

Закон мінімуму справедливий як для рослин, так і для тварин, включаючи людину, якій у певних ситуаціяхдоводиться вживати мінеральну воду або вітаміни для компенсації нестачі будь-яких елементів в організмі.

ЗАКОН ЛІБІХА (закон мінімуму) - існування та витривалість організмів визначаються найслабшою ланкою в ланцюзі їх екологічних потреб. Відповідно до цього закону, величина врожаю визначається вмістом у ґрунті такого елемента живлення, потреба в якому задовольняється меншою мірою. У міру його збільшення врожай зростатиме пропорційно дозам, що вносяться доти, поки вміст іншої речовини не виявиться мінімальним.

ЗАКОН МІНІМУМУ (Ю.ЛІБІХА) - витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб.

Закон мінімуму Лібіха - закон, відкритий Ю. Лібіхом (1840), згідно з яким відносна дія окремого екологічного фактора тим сильніша, чим більше він знаходиться в порівнянні з іншими факторами в мінімумі; за цим законом, від речовини, концентрація якої лежить у мінімумі, залежать зростання рослин, величина та стійкість їх урожайності. Наприклад, зміст у морській водіФосфатів є лімітуючим фактором, яке і визначає розмаїтість планктону та біопродуктивність середовища. Проте закон Лібіха найчіткіше формулюється тоді, коли мова йдепро незамінні ресурси (точніше, елементи живлення). Надалі воно стало застосовуватися і до замінних ресурсів, а потім і взагалі до будь-яких екологічних факторів.

Закон мінімуму (Ю. Лібіха): життєвість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Ю. Лібіх формулював даний законв такий спосіб: «Речовою, що у мінімумі, управляється врожай і визначається величина і стійкість останнього у часе».[ ...]

Закон мінімуму (Ю. Лібіх): біотичний потенціал (життєздатність, продуктивність організму, популяції, виду) лімітується тим із факторів середовища, який знаходиться в мінімумі, хоча всі інші умови сприятливі (див. Закон толерантності).

Відповідно до закону мінімуму, що приписується Лібіху, зростання організму залежить від кількості основної поживної речовини. Так, внаслідок нестачі фосфору може зберегтися масовий розвитокводоростей, навіть якщо вони отримують азот та вуглець у надлишкових кількостях. Відповідно до цього закону в кожному конкретному випадку обмежуючу дію має певну поживну речовину і тільки її кількість має вирішальне значеннядля процесу зростання.

Зрозуміло, закон мінімуму справедливий не лише для рослин, а й для всіх живих організмів, включаючи людину. Відомо, що в ряді випадків нестачу будь-яких елементів в організмі доводиться компенсувати вживанням мінеральної водиабо вітамінів.

Щодо закону мінімуму Ю. Лібіха, то він має обмежену дію і лише на рівні хімічних речовин. Р. Мітчерліх показав, що врожай залежить від сукупної дії всіх факторів життя рослин, включаючи температуру, вологість, освітленість тощо [...]

Тому замість закону мінімуму в даний час частіше говорять про закон лімітуючих (обмежуючих) факторів: фактор, що перебуває у нестачі або надлишку, негативно впливає на організми навіть у разі оптимальних поєднань інших факторів.

Як встановлює закон мінімуму (Лібіх, 1840 р.), рослини для нормального розвитку повинні отримувати всі біогенні елементи обов'язково, хоча мінімально необхідних кількостях. Тому для нормального розвитку рослин дуже важливо накопичення біогенів у грунті у формах, доступних для рослин, шляхом трансформації складніших органічних і неорганічних сполук. Характерним прикладом такого процесу є накопичення азоту в ґрунті.

Як приклад, що пояснює закон мінімуму, Ю.Лі-біх малював бочку з отворами, рівень води в якій символізував витривалість організму, а отвори - екологічні фактори (рис.2).

Еольні у 80-х роках поширив закон мінімуму Лібіха і на Фізичні властивостіґрунту.

Прагненню звузити сферу дії закону мінімуму протистоїть закон незамінності фундаментальних факторів, що пов'язується з ім'ям В. Р. Вільямса. У 1949 р. він жорстко сформулював обмеження: повна відсутність у середовищі фундаментальних екологічних (фізіологічних) факторів (світла, води, біогенів тощо) не може бути замінена іншими факторами. Цілком очевидно, що будь-який з екологічних компонентівдо кінця не може бути замінений - за відсутності енергії немає життя, те ж при повному безводді і таке інше. Для елементарних потреб це очевидно, але в складніших ситуаціях, особливо коли йдеться про фундаментальні, але не такі відомі і усвідомлені фактори, наприклад, у системі потреб людини (див. розділ 7), така очевидність зникає. Це веде до помилок, іноді фатальним.

У 1840 р. Ю. Лібіхом був сформульований закон мінімуму, згідно з яким розвиток рослин лімітується не тими елементами живлення, які присутні в ґрунті удосталь, а тими, яких дуже мало (наприклад, цинк або бор). Закон мінімуму справедливий і для тварин, і людини. Здоров'я людини визначається в тому числі і специфічними речовинами, які присутні в організмі в незначних кількостях (вітаміни, мікроелементи).

Тут ще більш різкій формі, ніж у «законі мінімуму», виражено ідеалістичне заперечення єдності середовища проживання і організму. Всі відносини між організмом і середовищем тут розглядаються виключно як антагоністичні, а вибіркова здатність організмів по відношенню до факторів середовища та дія організму на місце існування повністю ігноруються. За уявленням Чепмана та його школи, кожен вид організмів має цілком певну, незмінну потенцію до розмноження. Фактично ж середовище нібито «давить» на організми та потенційні можливості до розмноження, тому повною мірою не виявляється. Згідно з Чепманом, для визначення темпів фактичного розмноження комах у будь-якій конкретній обстановці необхідно встановити чисельний вираз обмежувальної дії кожного з факторів середовища.

Додаткове правиловзаємодії факторів у законі мінімуму: організм певною мірою здатний замінити дефіцитну речовину чи іншу чинний факторжиття функціонально близьким речовиною чи чинником (наприклад, одне речовина іншим, хімічно близьким) - викликало потік аналогічних постулатів. Серед них закон відносності дії лімітуючих факторів, або закон Лундегарда - Полєтаєва: форма кривої зростання чисельності популяції (її біомаси) залежить не тільки від однієї речовини з мінімальною концентрацією, а від концентрації та властивостей інших іонів, що є в середовищі.

За дефіциту чогось саме цей недолік визначає успішність життя. Проте загалом, оскільки будь-який чинник може бути мінімум, лише їх оптимальна сукупність забезпечує процвітання. Цей факт сформульований як закону рівнозначності всіх умов життя: всі умови середовища, необхідні життя, грають рівнозначну роль. У перелік цих умов для людей входять фактори як природного, так і соціального середовища.[ ...]

Близько 1840 р. один із засновників агрохімії Юстус Лібіх сформулював «закон мінімуму». За цим законом зростання рослини визначається тим фактором, який представлений у найменшій кількості. У 1926 р. еколог А. Тинеман сформулював його щодо гідробіології. Він писав, що той із необхідних факторів довкіллявизначає густоту населення цього виду живих істот, що діє у кількості чи інтенсивності, найбільш далеких від оптимуму. Потрібно лише уточнити, що необхідний чинник середовища треба розуміти як чинник, що впливає позитивно, а чи не негативно.[ ...]

Вже А. Леопольд уявлення про ємність пов'язував із практичним застосуваннямзакону мінімуму Ю. Лібіха. Він вказував, що ємність часто визначатиметься за тим фактором середовища, який серед інших перебуває в мінімумі. Він також вважав, що ємність має сезонні аспекти.

Важливе значення для екологічних та біолого-зволюційних процесів має загальнофізичний закон мінімуму дисипації (розсіювання) енергії Л. Онсагера, або принцип економії енергії: при ймовірності розвитку процесу в деякій кількості напрямків, що допускаються початками термодинаміки, реалізується те, що забезпечує мінімум диссипації енергії (або мінімум зростання ентропії). Очевидним є прямий зв'язок обговорюваного закону та закону оптимальності (розд. 3.2.1).

Настільки важливе значенняекстремальних екологічних умовспонукало німецького агрохіміка Ю.Лібіха в 1840 р. сформулювати "закон мінімуму", згідно з яким урожай обмежується тими ««хімічним елементом харчування. Концентрація 1. другого в грунті є мінімальною.

Уявлення про провідних, найголовніших факторівсередовища не треба змішувати з широко визнаним наприкінці минулого і на початку нинішнього століття так званим законом мінімуму, сформулірованим Лібіхом (1840, 1847). Лібіх стверджував, що зростання та розмір врожаю рослин визначаються тим із необхідних для рослини поживних речовину ґрунті, що знаходиться в мінімальній кількостізадоволення потреб рослини. Цей «закон» рекомендувався невдовзі після його опублікування і визначення екологічних потреб тварин, причому Блекман (1905) пропонував перейменувати їх у «закон лімітуючих чинників», а Шелфорд (1911) підкреслював, що існування організмів слід пов'язувати як з мінімальними, а й з максимально перенесеними надмірними дозами будь-яких зовнішніх впливів. Шелфорд називав це «законом витривалості» організмів. Тиннеман (1926) видозмінив зміст «закону мінімуму», наголосивши не на загальну можливістьіснування виду, але в чисельність його популяцій. Згідно з цим виправленим законом густоту населення визначає той фактор зовнішнього середовища, який знаходиться в кількості або інтенсивності, найбільш далеких від оптимуму, і діє на стадію розвитку, що має найменшу екологічну валентність. У 1934 р. Тейлор відновив «закон» Лібіха у такому формулюванні: «Зростання та функціонування організму залежить від кількісної сторони істотного зовнішнього фактора, що надається йому в мінімальній кількості протягом найбільш критичного періоду».

Це правило про особливе значення тих речовин, яких найбільше не вистачає для нормального розвитку рослини, стало відомим під назвою лібіховського «закону мінімуму». Слід, проте, зауважити, що у своєму творі (1840) Лібіх зовсім не використовує висловлювання «закон мінімуму» і дає йому ніякої математичної формулювання. Також і в наступному виступі («50 тез» 1855) він вдається до описового викладу, з якого видно, що саме положення про домінуюче значення елементів, що знаходяться в мінімумі, розумілося їм як відносне, що можна бачити з такої фрази: «Елемент, повністю відсутній або не перебуває в потрібній кількості, перешкоджає іншим поживним сполукам зробити їхній ефект або, принаймні, зменшує їхню поживну дію» х.

Якщо не можна, то означає Ви визнаєте закон мінімуму в сенсі Лібіха (а не в сенсі різних невігласів), а якщо Ви скажете - можна, то спробуйте сунутися з таким твердженням у виробництво і будете вигнані звідти з ганьбою.

Лімітуючий фактор - екологічний фактор (світло, температура, ґрунт, біогенні компоненти та ін.), який при певному наборіумов довкілля обмежує будь-який прояв життєдіяльності організмів. Це поняття веде початок від закону мінімуму Лібіха (1840) та закону толерантності Шелфорда (1913). Концепція лімітуючого фактора має важливе значення для охорони природи та раціонального природокористування.[ ...]

Щоб жити і процвітати в тих чи інших конкретних умовах, організм повинен мати речовини, необхідні для зростання і розмноження. Основні потреби у різних видіві в різних умовахрізні. При « стаціонарному стані» лімітуючим буде та речовина, доступні кількостіякого найбільш близькі до необхідного мінімуму. Цей «закон» мінімуму меншою мірою прикладемо до «перехідних станів», коли швидко вимірюються кількості, а отже, і ефект багатьох складових.

Існування та успіх будь-якого організму чи будь-якої групи організмів залежить від комплексу певних умов. Будь-яка умова, що наближається до межі толерантності або перевищує її, називається умовою, що лімітує, або лімітуючим фактором. При стаціонарному стані лімітуючим буде те життєво важлива речовина, доступні кількості якого найбільш близькі до необхідного мінімуму. Ця концепція відома як «закон мінімуму» Лібіха. Вона менш застосовна до «перехідних станів», коли кількості, а отже, і ефект багатьох складових швидко змінюються.

За словами Лібіха, «якщо грунт підходящий, якщо він містить достатню кількість лугів, фосфатів та сульфатів, то нічого більше не потрібно». Згодом він надав цьому положенню кількісного виразу: «Урожаї польових культур знижуються і підвищуються в точній пропорції до зменшення або збільшення кількості мінеральних речовин, що вносяться в ґрунт з добривами». Звідси було виведено два кардинальних, з погляду Лібіха, «закону»: «закон мінімуму», «закон повного повернення». Ось суть другого закону: «Основний початок землеробства полягає в тому, щоб грунт отримав назад все, у нього взяте. Це постійний закон природи». Тільки від хімії, - стверджував Лібіх, - слід очікувати подальших успіхіву сільському господарстві», вона «цілком революціонізує сільське господарство»(Лібіх, 1864, с. 37; 1964-, с. 176). [...]

Найбільш загальним поясненнямпричин формування меж ареалу виду служить правило обмежуючих чинників: чинники середовища, найбільш віддалені від оптимуму екологічних потреб виду, лімітують можливості існування у даних умовах. Оскільки до лімітуючих факторів відносяться будь-які умови існування виду - як абіотичні, так і біотичні, включаючи антропогенні, - правило обмежуючих факторів, що веде свій початок від групи законів мінімуму (див. Розд. 3.5.2), включаючи закон толерантності Шелфорда (див. Розділ 3.5.1), практично додатково нічого не пояснює, а лише резюмує перелічені закономірності.

Але ось від людей, зовсім несхожих на І. А. Хлестакова, я заслужив у 1927 р. зовсім зворотний закид, саме, що я переглянув Мітчерліха і зробив велику помилкуігноруючи його майже 20-річну діяльність і зовсім не знайомлячи з нею наші агрономічні кола. Він доводив важливість створення агрохімічної дослідної станції у Москві ще 1885 р., відстоював значення кафедри агрохімії (1885-1905 рр.), коли було відкрито похід проти агрохімії (подібний до походу тов. Кукса), він наполегливо пропагував застосування добрив і постановку з ними польових дослідів (а не тільки фізіологічних).

Ідея про те, що витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб, вперше була висловлена ​​в 1840 р. Ю. Лібіхом, який першим почав вивчення впливу різноманітних факторів на зростання рослин. Він встановив, що врожай зерна часто лімітується не тими поживними речовинами, які потрібні в великих кількостях, такими, наприклад, як двоокис вуглецю і вода (оскільки ці речовини зазвичай присутні удосталь), а тими, які потрібні в малих кількостях (наприклад, бор), але яких і в ґрунті мало. Висунутий Либихом принцип: «Речовою, що у мінімумі, управляється врожай і визначається величина і стійкість останнього у часі», - здобув популярність як либиховский «закон» мінімуму. Багато авторів (наприклад, Тейлор, 1934) розширили це становище, включивши до нього, крім поживних речовин, та інших чинників, наприклад температуру і час. Щоб уникнути плутанини, краще, мабуть, обмежити концепцію мінімуму, застосовуючи її, як це робив сам Лібіх, лише до хімічним речовинам(кисню, фосфору і т. д.), необхідним для зростання та розмноження організмів; інші ж фактори та лімітуючий ефект максимуму включити до «закону» толерантності. Обидві ці концепції можуть бути об'єднані в загальний принциплімітуючих факторів (див. нижче). Таким чином, «закон» мінімуму – це лише один аспект залежності організмів від середовища.

організми можуть мати широкий діапазон толерантності щодо одного екологічного фактора та низький діапазон щодо іншого;

в організми з широким діапазоном толерантності по відношенню до всіх екологічних факторів зазвичай найбільш поширені;

діапазон толерантності може звузитися і щодо інших екологічних факторів, якщо умови щодо одного екологічного фактора не є оптимальними для організму;

багато факторів середовища стають такими, що обмежують (лімітують) в особливо важливі (критичні) періоди життя організмівособливо в період розмноження.

оптимальні значення екологічних факторів для організмів у природі та в лабораторних умовах (через суттєву їх ізоляцію), найчастіше, виявляються різними (гіпотеза компенсації екологічних факторів); що тісно пов'язане з розрізненням фундаментальної та реалізованої екологічної ніші;

До цих положень також примикає закон Мітчерліха Бауле, названий А. Тинеманом законом сукупної дії: сукупність факторів впливає найсильніше на ті фази розвитку організмів, які мають найменшу пластичність - мінімальну здатність до пристосування. Толерантність(Від грецького толеранція – терпіння) – здатність організмів витримувати зміни умов життя (коливання температури, вологості, світла). Наприклад, одні гинуть при температурі 50, інші витримують кип'ятіння. Або в різних умовах біологічні процеси протікають із різною швидкістю. Наприклад, швидкість росту багатьох рослин залежить від концентрації різних речовин (води, СО2, іонів водню) Діапазон толерантності. Щоб висловити відносний ступінь толерантності, в екології використовують приставки стіно- (від грец. stenos -вузький, тісний) і еврі- (від грец. eurys - широкий), полі- (від грец. polys - багато, численний) та оліго- ( від грец.oligos - небагато, незначний). Так (див. схему; Одум,1975) якщо як фактор взяти, наприклад, температуру, то вид I - стенотермний і оліготермний, вид II - евритермний, вид III - стенотермний і політермний: Організми з широким діапазоном толерантності позначають приставкою "Еврі" . Еврібіонт - організм, здатний жити при різних умовахсередовища. Наприклад: евритермний - який переносить широкі коливання температури. З вузьким діапазоном – позначають приставкою "Стіно". Стенобіонт – організм, що вимагає строго певних умов середовища. Наприклад: форель – стенотермний вигляд, а окунь – евритермний. Форель не виносить великі коливанняЯкщо зникнуть всі дерева по берегах гірського потоку, це призведе до підвищення температури на кілька градусів, внаслідок чого форель загине, а окунь виживе. При поміщенні організму в нові умови він через деякий час звикає, адаптується, відбуваються зрушення кривої толерантності - це називається адаптацією або акліматизацією. Для розвитку організмів необхідна наявність різних чинників строго певного якості, кожен із новачків має бути й у певному кількості. Відповідно до законом толерантності надлишок будь-якої речовини то, можливо шкідливий, як і недолік, тобто. все добре в міру. Наприклад: урожай може занапастити як при посушливому, так і при надто дощовому літі. При цьому, за законом мінімуму нестача будь-якої однієї речовини не компенсується надлишком усіх інших. Якщо в ґрунті багато азоту, калію та ін поживних речовин, але не вистачає фосфору (або навпаки) рослини нормально розвиватимуться тільки доти, доки не засвоять весь фосфор. Фактори, що стримують розвиток організмів через нестачу або їх надлишок в порівнянні з потребами називаються лімітуючими. Положення про лімітуючі фактори полегшать вивчення складних ситуаційу взаємовідносинах організмів та довкілля. Проте чи всі чинники мають однакове екологічне значення. Наприклад: О2 є фактором фізіологічної необхідності для всіх організмів, але стає лімітуючим лише в певних місцях проживання (якщо гине риба в річці, то в першу чергу повинна бути змінена концентрація О2 у воді, тому що вона дуже мінлива).

нього ресурсів. У наведеному прикладі (у початкових умовах) навіть невелика зміна доступності азоту викличе сильну реакцію рослини. Навпаки, зміна концентрації калію або бору вплине на організм, що страждає від нестачі азоту. Ми можемо переконатися, що межа розвитку організму визначає найбільш недостатній ресурс.
Фактор, невеликі зміни якого мають найбільші впливу на розглянуті організми і який в силу цього визначає межу їх розвитку або поширення, називається лімітуючим (обмежуючим).
Розглянувши цей приклад, можна висловити закон мінімуму Лібіха зрозумілішим чином. Далі наведено два формулювання: відносно коротке і розгорнуте.
Лімітуючим є той ресурс, якого найбільше бракує.
На зростання та розвиток організму найбільший впливнадає той ресурс, частка забезпеченості яким мінімальна.
Як ви розумієте, визначення того, який саме з факторів є лімітуючим, є надзвичайно важливим. Щоб вплинути на організм, необхідно забезпечувати його саме лімітуючим ресурсом, а не іншим.
На рис. 5.6.2 показано типова формазалежності реакції організму (наприклад, його зростання, біомаси, врожаю тощо) на забезпеченість ресурсом. У лівій частині графіка ресурс може бути лімітуючим. Невеликі змінийого доступності надають сильний впливна організм. У правій частині даного графікаресурсу вже достатньо, і настає насичення.
Існують ситуації, коли закон мінімуму не працює. Це стосується випадків можливої ​​взаємозамінності деяких ресурсів (для рослин солі амонію та нітрати в великого ступенявзаємозамінні; комахоїдні рослини взагалі можуть отримувати азот з «їдять» тварин), а також в умовах середовища, що змінюється. Так, у струмку, навіть за умови нестачі одного з біогенів, водна рослина може забезпечити свої потреби в ньому (вода, з якої вилучено якийсь елемент живлення, витікає, замість неї притікає інша; забезпеченість даним елементом втрачає найважливіша властивістьресурсу – вичерпність).

Ще за темою Закон мінімуму Лібіха:

1. Перша партида Титул перший Закон I ПРО ТЕ, ЯКІ ЦІ ЗАКОНИ
2. Розділ другий Про порядок видання Зводу законів та місцевих узаконень та Повних зборів законів Російської імперії

Сторінка 3

Цей закон було сформульовано у 1840 р. задовго до виникнення екології як такої. Пізніше закон мінімуму витлумачили як дію будь-якого екологічного чинника, що у мінімумі проти іншими екологічними впливами. Іноді закон мінімуму розширюють до правила, що вказує на роль екологічних факторів у поширенні та кількісному розвитку організмів. Але можливе трактування закону мінімуму і з боку організму: його витривалість визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб - життєві можливості лімітуються екологічними факторами, кількість та якість яких близька до необхідного організму мінімуму. Подальше зниження чи погіршення цих чинників веде організм до загибелі. Це крайове трактування закону мінімуму, що досить далеко ухиляється від первісного його сенсу, але має ширше екологічне значення.

Він встановив також закон мінімуму, яким родючість грунту залежить від того елемента, що у ній у найменшій кількості. Отже, надлишок одного чи кількох діючих речовинне може компенсувати нестачі у ґрунті інших речовин, необхідних рослині.

Кукса очевидно навмисно вдає, ніби він не повів моєї думки щодо відсутності в книзі Лібіха виразу закон мінімуму, і розв'язно намагається приписати мені дивовижне твердження, що у Лібіха і думки не було щодо незамінності елементів один одним. Він шукає вираз закон мінімуму в примітках проф.

При збільшенні інтенсивності зовнішніх впливів Ft відгук Jt перестає бути лінійним. У цій галузі закон мінімуму виробництва ентропії вже несправедливий, типовими стають нестійкі. Зазначимо найбільш важливі, на наш погляд, особливості виникаючих нестійкостей і взагалі нелінійних термодинамічних процесів.

Значна частинакритичних зауважень, які спрямовуються проти закону мінімуму, повинна бути віднесена по суті до формулювань і схем, що виникли пізніше, які представляли спроби або спрощеного наочного зображеннязакону мінімуму, або ж уточнення та надання йому математичного вираження. У розумінні ж Лібіха закон мінімуму є наслідком незамінності елементів їжі рослини один одним, а незамінність калію фосфорною кислотоюабо вапном тепер ніким не піддається сумніву.

Сумація складних процесів Ф - Д, здійснюваних безліччю різних організмів, веде до такої ж сте-хіометричної реакції. Стехіометрична реакція 1 виражається законом мінімуму Лібіха. На рис. 5 показано, що фотосинтетична асиміляція у морській воді веде до виснаження розчиненого фосфору та азоту.

Так, наприклад, завдяки утвердженню в науці кисневої теорії горіння, відбулося поєднання живого та мінерального царств природи, а А.Л. Лавуазьє зміг сказати: Нарешті бродіння, гниття та горіння постійно повертають атмосфері та мінеральному царству ті елементи, які рослини та тварини з нього запозичували. Лібіху належить заслуга відкриття так званого закону мінімуму, який свідчить, що розвиток рослин уповільнюється і може зовсім припинитися, якщо вміст у ґрунті будь-якого необхідного для його життя хімічного елемента знижується нижче від якогось порогового значення. Нині цей закон трактується ширше. Особливо слід зазначити внесок французького хімікаЖ.Б. Бусенго (1802 – 1887), роботами якого було доведено, що всі рослини, крім бобових, беруть із ґрунту азот. Що стосується бобових - конюшини, люцерни, то вони самі збагачують ґрунт азотом, який поглинають із повітря.

У тому числі особа, у власності, володінні чи користуванні якого земельна ділянка, водоймище або інший об'єкт, де знаходиться кинута річ. Якщо вартість речі явно нижча встановленого закономмінімуму (нижче за п'ять мінімальних зарплат), то зазначена особа, приступивши до використання речі або здійснивши інші дії щодо обігу її у власність, може стати власником речі. Те саме стосується таких речей, як кинутий брухт металів, бракована продукція, топляк від сплаву, відвали та сливи, що утворюються при видобутку корисних копалин, відходи виробництва та інші відходи. За відсутності зазначених речей інших претендентів звертатися до суду для придбання на ці речі права власності не потрібно.

Між бажанням різних сторінотримати якомога більше інформації та небажанням її власника нести пов'язані з її поданням витрати або відчувати незручності існує протиріччя. Тому обсяг інформації, що надається, коливається від обумовленого законом мінімуму до рівня, що значно перевищує цей мінімум; від найпростіших фінансових кількісних даних до складних кількісних та якісних відомостей, які можна знайти у звітах, що поєднують, мабуть, бухгалтерський облік та паблік рілейшнз.

Будь-який фактор, що наближається до межі толерантності, називається фактором, що лімітує. У 1840 р. Лібіх сформулював принцип, названий пізніше законом мінімуму Лібі-ха, який звучить так: речовиною, що знаходиться в мінімумі, керується врожай і визначається величина та стійкість урожаю у часі.

Ейлер, власне кажучи, хоче обґрунтувати принцип найменшої діїна законі мінімуму потенційної енергії.

Лагранжа, виявляється підведеним під дещо змінений принцип найменшої дії. Там, де потрібно відрізняти цей видозмінений принцип від початкового, я називатиму його законом мінімуму негативного кінетичного потенціалу.

Це правило про особливе значення тих речовин, яких найбільше не вистачає для нормального розвитку рослини, стало відомим під назвою лібіховського закону мінімуму. Слід, проте, зауважити, що в основному своєму творі (1840) Лібіх зовсім не вживає виразу закону мінімуму і не дає йому ніякого математичного формулювання.

Лібіх експериментально довів, що дефіцит хімічних елементів у ґрунті призводить до порушення росту та розвитку рослин. Його припущення про те, що хімічний елемент, що знаходиться в мінімумі, керує біологічною продуктивністюрослин, отримало назву закону мінімуму. Численні дослідження, проведені в різних країнах, показали, що закон мінімуму застосовний не тільки до рослин, а й до тварин. Доведено, що нестача того чи іншого біогенного елементасеред може стати причиною зниження продуктивності, відтворювальної здатності тварин, їх стійкості до хвороб. Зниження продуктивності, відтворювальної здатності та природної резистентності (стійкості до хвороб) великої рогатої худоби, коней, свиней, овець, курей та качок відмічено при дефіциті в кормовому раціоні кальцію, фосфору, калію, натрію, йоду, міді, цинку мікроелементів.

Істотним джерелом отримання людиною продовольства можуть бути харчові ресурси покупців, безліч океанів. Але при використанні їх необхідно розвивати взаємини у системі суспільство - природа, на базі екологічних знань, зокрема законів мінімуму, лімітуючих чинників та екологічної валентності, толерантності, оптимуму, взаємовідносин між людиною та промисловими популяціями, закону внутрішньої динамічної рівноваги та її наслідків.

Закон мінімуму Лібіха.

При вивченні екологічних факторів необхідно акцентувати увагу на закономірностях, які є спільними для всіх організмів. До таких закономірностей відносяться правило оптимуму, правило взаємодії факторів, правило лімітуючих факторів, закони К. Лібіха та В. Шелфорда.

Одним із основоположників агрохімії німецьким хіміком Юстасом фон Лібіхом сформульовано закон мінімуму у 1840 р.

Закон мінімуму Лібіха - концепція, згідно з якою існування та витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Відповідно до закону мінімуму, життєві можливості організмів лімітують ті екологічні чинники, кількість і якість яких близькі до необхідного для організму мінімуму.

Будь-якому живому організму необхідні не лише певна температура, наявність кисню, певні мінеральні та органічні речовиниабо якісь інші фактори, а їх суворо певну кількість(Наприклад, концентрація). Кожен із цих факторів має бути доступний для організмів у кількості, визначеній природою, а його зменшення призводить до того, що саме цей фактор стає лімітуючим. Наприклад, якщо в організму в акваріумі достатньо їжі, але немає кисню у воді, то фактором, що лімітує для його життєдіяльності, буде саме наявність кисню. І навпаки. Реакція організму залежить від кількості фактора – чим його менше, тим сильніша реакція. Будь-який вид тварини або рослини має чітку вибірковість до складу їжі: наприклад, рослині необхідні певні мінеральні елементи. Будь-який вид тварини по-своєму вимогливий до якості їжі. Для того, щоб нормально існувати, розвиватися, організм повинен мати весь набір необхідних факторів в оптимальних режимах і достатніх кількостях. Мінімальна кількість або повна відсутність будь-якої з необхідних речовин, що відносяться як до макро, так і до мікроелементів, веде до однакового результату - уповільнення зростання або смерті. При цьому Лібіх малював діжку з дірками, показуючи, що саме нижня дірка в бочці визначає рівень рідини в ній. Закон мінімуму справедливий всім живих організмів (риб, безхребетних, ссавців, рослин та інших.).

Лімітуючі фактори

У природі на будь-який організм діє відразу безліч (десятки та сотні) різних факторів. Є серед них і такі, що обмежують його існування. Це, передусім лімітуючі ресурси, тобто. ті, кого на всіх не вистачає. Так, розвиток рослин обмежується тим елементом, якого у ґрунті найменше (як правило, азот, фосфор, калій). При його дефіциті зростання припиняється, навіть якщо решта елементів є в надлишку. Цей "закон мінімуму". Будь-який фактор, що є в занадто малих кількостях, може виявитися найважливішим. Наприклад, у невеликому лісі чисельність одних видів птахів обмежена кількістю їжі, інших – кількістю місць, придатних для гніздування, третіх – достатком хижаків. Проте закон Лібіха «працює» далеко не завжди. Справа в тому що різні факторичасто взаємодіють один з одним і буває важко виділити серед них якийсь один лімітуючий. Скажімо, знижена вологість, і нестача поживних речовин знижують стійкість рослин до комах-шкідників та бур'янів. Навпаки, достаток корму в містах дозволяє багатьом птахам не відлітати взимку на південь, всупереч холодам та короткому. світловому дню. Для кожного фактора середовища зазвичай є граничні (мінімальні та максимальні) значення, які здатний винести живий організм. Якщо ж говорити не просто про виживання, а про благополучне існування та розмноження, то допустимий діапазон умов виявиться ще вже. Такий діапазон називається межею толерантності цього виду організмів.

Толерантність (від грецького толерантність - терпіння) - здатність організмів витримувати зміни умов життя (коливання температури, вологості, світла).