อะไรคือปัจจัยจำกัด. ปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยปัจจัยจำกัด ผลรวมของปัจจัยแวดล้อมต่อร่างกาย

ปัจจัยจำกัดคือเงื่อนไขที่นอกเหนือไปจากความอดทนของร่างกาย พวกเขาจำกัดการแสดงหน้าที่ของมัน ให้เราพิจารณาเพิ่มเติมถึงผลกระทบที่จำกัดของปัจจัยต่างๆ โดยละเอียดยิ่งขึ้น

ลักษณะทั่วไป

คุณสมบัติของอิทธิพล

เมื่อพิจารณาจากทฤษฎีมินิมา ไม่ควรสับสนระหว่างปัจจัยนำและปัจจัยจำกัดของสิ่งแวดล้อม เนื่องจากปัจจัยหลังสามารถเป็นได้ทั้งปัจจัยหลักและปัจจัยรอง เงื่อนไขจำกัดมักจะเป็นเงื่อนไขที่เบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานมากที่สุด หากตัวชี้วัดอยู่นอกเหนือขีดจำกัดของความเสถียร ไม่ว่าพวกมันจะเปลี่ยนไปเป็นค่าต่ำสุดหรือสูงสุด พวกมันจะกลายเป็นปัจจัยจำกัด สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อเงื่อนไขอื่นๆ ทั้งหมดเป็นที่น่าพอใจหรือเหมาะสมที่สุด

ปัจจัย จำกัด เชลฟอร์ด

ทฤษฎีที่กล่าวถึงข้างต้นได้รับการพัฒนาหลังจาก 70 ปี นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน เชลฟอร์ด พบว่าไม่เพียงแต่องค์ประกอบที่มีความเข้มข้นต่ำสุดเท่านั้นที่สามารถส่งผลต่อการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต แต่ส่วนเกินยังสามารถทำให้เกิดผลร้ายได้ ตัวอย่างเช่น ทั้งน้ำที่มากเกินไปและไม่เพียงพอจะเป็นอันตรายต่อพืช ในกรณีหลังนี้จะทำให้ดินเป็นกรด และในกรณีแรกจะดูดซึมธาตุอาหารได้ยาก สิ่งมีชีวิตจำนวนมากได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของค่า pH และปัจจัยจำกัดอื่นๆ ความคลาดเคลื่อนซึ่งดำรงอยู่ได้ตามปกตินั้น แท้จริงแล้วมีจำกัดโดยเงื่อนไขที่ขาดหรือเกิน ตัวชี้วัดที่ใกล้เคียงกับขีดจำกัดความอดทน

ช่วงความอดทน

ขีดจำกัดความอดทนไม่คงที่ ตัวอย่างเช่น ช่วงสามารถจำกัดให้แคบลงได้หากมีเงื่อนไขใดเข้าใกล้ขอบเขตหนึ่งหรืออีกขอบเขตหนึ่ง สถานการณ์นี้ยังเกิดขึ้นในระหว่างการแพร่พันธุ์ของสิ่งมีชีวิตด้วยเมื่อตัวบ่งชี้หลายอย่างถูกจำกัด จากนี้ไป อิทธิพลของปัจจัยแวดล้อมที่จำกัดหลายอย่างนั้นแปรผัน ซึ่งหมายความว่าเงื่อนไขหนึ่งอาจกดขี่หรือจำกัดหรือไม่ก็ได้

เคยชินกับสภาพ

ในเวลาเดียวกัน ควรจำไว้ว่าสิ่งมีชีวิตเองสามารถลดผลกระทบโดยการสร้างตัวอย่างเช่น microclimate บางอย่าง ในกรณีนี้การชดเชยเงื่อนไขบางอย่างจะปรากฏขึ้น แสดงออกอย่างมีประสิทธิผลสูงสุดในระดับชุมชน ด้วยการชดเชยดังกล่าว เงื่อนไขจะเกิดขึ้นสำหรับการปรับตัวทางสรีรวิทยาของสปีชีส์ - ยูริไบโอตซึ่งแพร่หลาย การปรับตัวให้ชินกับสภาพในบางอาณาเขตจะก่อให้เกิดระบบนิเวศน์ชนิดหนึ่งซึ่งเป็นจำนวนประชากรซึ่งขีด จำกัด ของความอดทนซึ่งสอดคล้องกับท้องที่ กระบวนการปรับตัวที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นสามารถนำไปสู่การก่อตัวของเผ่าพันธุ์ทางพันธุกรรม

การนำทฤษฎีไปปฏิบัติในทางปฏิบัติ

เพื่อให้มีแนวคิดที่ชัดเจนที่สุดว่าการจำกัดปัจจัยแวดล้อมส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร เราสามารถยกตัวอย่างการพัฒนาพืชภายใต้อิทธิพลของคาร์บอนไดออกไซด์ เนื้อหาในอากาศมีขนาดเล็ก ดังนั้นแม้ระดับความผันผวนเล็กน้อยจะมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสวน คาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลผลิตจากการหายใจของพืชและสัตว์ การเผาไหม้ของสารอินทรีย์ กิจกรรมของภูเขาไฟ ฯลฯ เนื้อหาไม่ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะของแหล่งกำเนิดและจำนวนผู้บริโภคเท่านั้น ยังเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ดังนั้น ในฤดูหนาวและฤดูใบไม้ร่วง ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความแตกต่างในการสังเคราะห์แสงของพื้นที่สีเขียว ในเวลาเดียวกันในฤดูร้อนด้วยการดูดซึมพืชอย่างเข้มข้นปริมาณของมันจะลดลงอย่างมาก ความผันผวนของ CO 2 ในอากาศส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกิจกรรมของการสังเคราะห์ด้วยแสงและระดับธาตุอาหารพืช แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยก็ส่งผลเสียต่อการพัฒนาและการเติบโต ลักษณะที่ปรากฏ กระบวนการภายใน ปริมาณ CO2 ทั่วไปในอากาศเกือบ 0.03% ไม่ถือว่าเหมาะสมสำหรับชีวิตของพืชตามปกติ ในเรื่องนี้ความเข้มข้นสูงของการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถทำได้โดยการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของมวลต่างๆ ซึ่งจะทำให้แน่ใจได้ว่าการไหลเข้าของมันไปยังส่วนที่ดูดกลืนหรือเนื่องจากกิจกรรมของ heterotrophs ซึ่งการสืบพันธุ์จะมาพร้อมกับการปลดปล่อย .

ความสว่างและอุณหภูมิ

ลองพิจารณาว่าปัจจัยจำกัดสามารถมีอิทธิพลต่อฟีโนไทป์ของดอกแดนดิไลออนได้อย่างไร เนื่องจากความแปรปรวนที่สำคัญของตัวอย่างซึ่งเติบโตในพื้นที่ที่มีแสงสว่างเพียงพอ คุณสมบัติของสวนรักแสงจึงมีอิทธิพลเหนือพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาแตกต่างกัน:

• ใบหนา เล็ก เนื้อหนา มีลายเป็นเส้น
• ระบบรากแตกแขนง
• การเรียงตัวของใบในมุมที่สัมพันธ์กับแสงอาทิตย์
• การเคลื่อนไหวที่แปลกประหลาดซึ่งให้การปกป้องจากแสงที่มากเกินไป

นอกจากนี้ ดอกแดนดิไลอันที่เติบโตในที่ร่มยังมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• ระบบรากที่ด้อยพัฒนา
• ใบใหญ่ กว้าง และบาง มีเส้นแบ่งเบาบาง ตั้งฉากกับรังสี ฯลฯ

เมื่อวิเคราะห์ส่วนของใบของดอกแดนดิไลออนชนิดที่หนึ่งและสอง เรายังสามารถพบความแตกต่างทางเนื้อเยื่อวิทยาที่ลึกกว่าซึ่งเสริมลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่กล่าวถึงข้างต้น อิทธิพลของความผันผวนของอุณหภูมิก็แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนเช่นกัน ในเวลาเดียวกัน หากสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่มีการเปลี่ยนแปลงของแสงโดยการเปรียบเทียบตัวอย่างที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้ก็สามารถเห็นได้ในโรงงานแห่งหนึ่ง ที่อุณหภูมิสปริงต่ำตั้งแต่ +4 ถึง +6 องศา ใบไม้ที่เว้าแหว่งอย่างหนักในต้นจะก่อตัวขึ้นบนต้นไม้ ถ้าในรูปแบบนี้ ดอกแดนดิไลออนถูกถ่ายโอนไปยังเรือนกระจก โดยที่ t คือ +15 ... +18 องศา แผ่นที่มีขอบทึบจะเริ่มพัฒนา เมื่อวางต้นไม้ในสภาวะปานกลาง ใบจะมีรอยเว้าเล็กน้อย

ปฏิกิริยาลูกโซ่

ส่วนเพิ่มเติมที่สำคัญอย่างหนึ่งของทฤษฎีที่พิจารณาแล้วคือข้อเสนอที่ว่าการเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขใดๆ ก็ตามจะก่อให้เกิดผลลัพธ์ที่ตามมาในวงกว้าง ปัจจุบันแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะค้นหาสถานที่บนโลกที่ไม่มีปัจจัยจำกัด ในหลายกรณี กิจกรรมของตัวเขาเองสร้างเงื่อนไขที่จำกัดหรือกดขี่ ตัวอย่างที่โดดเด่นอย่างหนึ่งคือการกำจัดวัวสเตลเลอร์ในทะเลจำนวนมหาศาลโดยสมบูรณ์ กระบวนการนี้ใช้เวลาค่อนข้างสั้นสำหรับบุคคล - หลายปี - เมื่อเทียบกับระยะเวลาเกือบหนึ่งศตวรรษในการฟื้นฟูระบบนิเวศตามธรรมชาติ

การบรรยาย 5. ปัจจัยจำกัด

ปัจจัยแวดล้อมที่แตกต่างกันมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน

สำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องมีเงื่อนไขบางอย่างร่วมกัน หากสภาพแวดล้อมทั้งหมดเป็นที่น่าพอใจ ยกเว้นเงื่อนไขหนึ่ง เงื่อนไขนี้จะเป็นปัจจัยชี้ขาดต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่เป็นปัญหา

ปัจจัยจำกัด (จำกัด) - มัน

1) ปัจจัยใดๆ ที่ขัดขวางการเติบโตของประชากรในระบบนิเวศ 2) ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งค่าที่เบี่ยงเบนอย่างมากจากค่าที่เหมาะสมที่สุด

เมื่อมีปัจจัยหลายอย่างรวมกันอย่างเหมาะสมที่สุด ปัจจัยจำกัดหนึ่งอย่างสามารถนำไปสู่การยับยั้งและการตายของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น พืชที่ชอบความร้อนจะตายที่อุณหภูมิอากาศติดลบ แม้จะมีสารอาหารในดินในปริมาณที่เหมาะสม ความชื้นที่เหมาะสม การให้แสงสว่าง และอื่นๆ ปัจจัยจำกัดเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้หากไม่มีปฏิสัมพันธ์กับปัจจัยอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การขาดธาตุไนโตรเจนในดินไม่สามารถชดเชยได้ด้วยโพแทสเซียมหรือฟอสฟอรัสที่มากเกินไป

ปัจจัยจำกัดสำหรับระบบนิเวศบนบก:

อุณหภูมิ;

ธาตุอาหารในดิน.

ปัจจัยจำกัดสำหรับระบบนิเวศทางน้ำ:

อุณหภูมิ;

แสงแดด;

ความเค็ม

โดยปกติปัจจัยเหล่านี้จะมีปฏิสัมพันธ์ในลักษณะที่กระบวนการหนึ่งถูกจำกัดด้วยปัจจัยหลายอย่างพร้อมกัน และการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในสิ่งเหล่านี้จะนำไปสู่ความสมดุลใหม่ ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขึ้นของอาหารที่มีอยู่และความกดดันในการปล้นสะดมที่ลดลงอาจทำให้จำนวนประชากรเพิ่มขึ้น

ตัวอย่างของปัจจัยจำกัด ได้แก่ โขดหินที่ไม่ได้กัดเซาะ แนวการกัดเซาะ ข้างหุบเขา ฯลฯ

ดังนั้น ปัจจัยที่จำกัดการกระจายของกวางคือความลึกของหิมะปกคลุม ผีเสื้อของตักฤดูหนาว (ศัตรูพืชผักและธัญพืช) - อุณหภูมิฤดูหนาว ฯลฯ

แนวคิดของปัจจัยจำกัดอยู่บนพื้นฐานของกฎสองข้อของนิเวศวิทยา: กฎเกณฑ์ขั้นต่ำและกฎเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน
ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 Liebig นักเคมีอินทรีย์ชาวเยอรมันได้ศึกษาผลกระทบขององค์ประกอบย่อยต่างๆ ต่อการเจริญเติบโตของพืช เป็นคนแรกที่สร้างสิ่งต่อไปนี้: การเจริญเติบโตของพืชถูก จำกัด ไว้ที่องค์ประกอบที่มีความเข้มข้นและค่าน้อยที่สุดนั่นคือ มีอยู่ในปริมาณที่น้อยที่สุด เปรียบเสมือนกฎขั้นต่ำช่วยในการเป็นตัวแทนของกระบอก Liebig ที่เรียกว่า

นี่คือลำกล้องปืนที่มีแผ่นไม้ที่มีความสูงต่างกัน ดังแสดงในภาพ เป็นที่ชัดเจนว่าไม่ว่าแผ่นอื่นๆ จะสูงแค่ไหน คุณก็สามารถเทน้ำลงในถังได้มากเท่ากับความสูงของไม้ระแนงที่สั้นที่สุด ดังนั้นปัจจัยจำกัดจึงจำกัดกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต แม้จะมีปัจจัยอื่นๆ ในระดับ (ปริมาณ) ก็ตาม ตัวอย่างเช่น if ยีสต์
วางไว้ในน้ำเย็น อุณหภูมิต่ำจะเป็นปัจจัยจำกัดในการสืบพันธุ์ แม่บ้านทุกคนรู้เรื่องนี้และปล่อยให้ยีสต์ "บวม" (และทวีคูณจริง ๆ ) ในน้ำอุ่นที่มีน้ำตาลเพียงพอ เหลือเพียง "เปลี่ยน" คำบางคำเท่านั้น: ให้ความสูงของน้ำที่เทลงไป ฟังก์ชั่นทางชีวภาพหรือทางนิเวศวิทยา (เช่น ผลผลิต) และความสูงของรางจะระบุระดับความเบี่ยงเบนของขนาดยาของปัจจัยหนึ่งหรือปัจจัยอื่นจากค่าที่เหมาะสมที่สุด

ปัจจุบันกฎขั้นต่ำของ Liebig ถูกตีความอย่างกว้างขวางมากขึ้น ปัจจัยจำกัดสามารถเป็นปัจจัยที่ไม่เพียงแต่ขาดตลาด แต่ยังเกินด้วย

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีบทบาทเป็นปัจจัยจำกัด หากปัจจัยนี้ต่ำกว่าระดับวิกฤตหรือเกินระดับสูงสุดที่ยอมรับได้

ปัจจัยจำกัดกำหนดพื้นที่การกระจายของสายพันธุ์หรือ (ภายใต้สภาวะที่รุนแรงน้อยกว่า) ส่งผลกระทบต่อระดับการเผาผลาญทั่วไป ตัวอย่างเช่น เนื้อหาของฟอสเฟตในน้ำทะเลเป็นปัจจัยจำกัดที่กำหนดการพัฒนาแพลงก์ตอนและผลผลิตโดยรวมของชุมชน

แนวคิดของ "ปัจจัยจำกัด" ไม่เพียงใช้ได้กับองค์ประกอบต่างๆ เท่านั้น แต่ยังใช้ได้กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมดด้วย ความสัมพันธ์ทางการแข่งขันมักจะทำหน้าที่เป็นปัจจัยจำกัด

สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีข้อ จำกัด ด้านความอดทนซึ่งสัมพันธ์กับปัจจัยแวดล้อมต่างๆ ขึ้นอยู่กับขอบเขตเหล่านี้กว้างหรือแคบ สิ่งมีชีวิต eurybiont และ stenobiont มีความโดดเด่น eurybiontsสามารถทนต่อความรุนแรงของปัจจัยแวดล้อมต่างๆ ได้หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ถิ่นที่อยู่ของสุนัขจิ้งจอกมาจากทุ่งทุนดราในป่าไปจนถึงที่ราบกว้างใหญ่ Stenobiontsในทางตรงกันข้าม ทนต่อความผันผวนที่แคบมากในความรุนแรงของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเท่านั้น ตัวอย่างเช่น พืชป่าฝนเขตร้อนเกือบทั้งหมดเป็นพืชชนิดหนึ่ง

กฎแห่งความอดทน

แนวคิดที่ว่าเมื่อรวมกับค่าต่ำสุด ค่าสูงสุดอาจเป็นปัจจัยจำกัดก็ได้ถูกนำมาใช้ใน 70 ปีต่อมาในปี 1913 หลังจาก Liebig โดยนักสัตววิทยาชาวอเมริกัน W. Shelford เขาดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าไม่เพียง แต่ปัจจัยทางนิเวศวิทยาเหล่านั้นเท่านั้นซึ่งค่าที่มีน้อย แต่ยังมีค่าสูงสุดทางนิเวศวิทยาสามารถ จำกัด การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตและกำหนดกฎแห่งความอดทน: ปัจจัยจำกัดความเจริญรุ่งเรืองของประชากร (สิ่งมีชีวิต) สามารถเป็นได้ทั้งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมขั้นต่ำและสูงสุด และช่วงระหว่างพวกมันจะกำหนดปริมาณของความอดทน (ขีดจำกัดความอดทน) หรือความจุทางนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิตต่อปัจจัยนี้"

ช่วงที่เหมาะสมของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเรียกว่าโซนที่เหมาะสมที่สุด (ชีวิตปกติ) ยิ่งปัจจัยเบี่ยงเบนจากค่าที่เหมาะสมมากเท่าใด ปัจจัยนี้ก็ยิ่งยับยั้งกิจกรรมที่สำคัญของประชากรมากเท่านั้น ช่วงนี้เรียกว่าโซนของการกดขี่หรือการมองโลกในแง่ร้าย ค่าสูงสุดและต่ำสุดที่ยอมรับได้ของปัจจัยคือจุดวิกฤตที่เกินกว่าการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตหรือประชากรไม่สามารถทำได้อีกต่อไป ขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนจะอธิบายถึงแอมพลิจูดของความผันผวนของปัจจัย ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าประชากรจะดำรงอยู่ได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด บุคคลอาจมีช่วงความอดทนที่แตกต่างกันเล็กน้อย

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมักมีผลต่อสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ผลลัพธ์ไม่ใช่ผลรวมของผลกระทบของปัจจัยหลายประการ แต่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนของการปฏิสัมพันธ์ ในเวลาเดียวกัน ความมีชีวิตของสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงไป คุณสมบัติการปรับตัวเฉพาะเกิดขึ้นเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะบางอย่าง ทนต่อความผันผวนของค่านิยมของปัจจัยต่างๆ

อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในร่างกายสามารถแสดงได้ในรูปแบบของแผนภาพ (รูปที่ 94)

ความเข้มข้นที่เหมาะสมที่สุดของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับสิ่งมีชีวิตเรียกว่าเหมาะสมที่สุดหรือ เหมาะสมที่สุด

การเบี่ยงเบนจากการกระทำที่ดีที่สุดของปัจจัยนำไปสู่การยับยั้งกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต

ขอบเขตที่เกินกว่าที่สิ่งมีชีวิตไม่สามารถดำรงอยู่ได้เรียกว่า ขีดจำกัดความอดทน

ขอบเขตเหล่านี้แตกต่างกันสำหรับสปีชีส์ที่แตกต่างกันและแม้กระทั่งสำหรับบุคคลในสปีชีส์เดียวกันที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ชั้นบรรยากาศชั้นบน น้ำพุร้อน และทะเลทรายน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกานั้นเกินขีดจำกัดของความทนทานสำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เกินขีดจำกัดความอดทนของสิ่งมีชีวิตเรียกว่า จำกัด

มีขีดจำกัดบนและล่าง ดังนั้น สำหรับปลา ปัจจัยจำกัดคือน้ำ นอกสิ่งแวดล้อมทางน้ำ ชีวิตของพวกเขาเป็นไปไม่ได้ อุณหภูมิของน้ำที่ลดลงต่ำกว่า 0 °C คือขีดจำกัดล่าง และการเพิ่มขึ้นที่สูงกว่า 45 °C คือขีดจำกัดสูงสุดของความทนทาน

ข้าว. 94.แบบแผนของการกระทำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในร่างกาย

ดังนั้นค่าที่เหมาะสมที่สุดจึงสะท้อนถึงลักษณะของสภาพถิ่นที่อยู่ของสายพันธุ์ต่างๆ ตามระดับของปัจจัยที่เอื้ออำนวยที่สุด สิ่งมีชีวิตแบ่งออกเป็นผู้รักความร้อนและความเย็น รักความชื้น และทนแล้ง ชอบแสงและทนต่อร่มเงา ปรับให้เข้ากับชีวิตในเกลือและน้ำจืด เป็นต้น ขีดจำกัดความอดทนกว้างขึ้น สิ่งมีชีวิตที่เป็นพลาสติกมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ขีดจำกัดความอดทนที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยแวดล้อมต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตก็ไม่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น พืชที่ชอบความชื้นสามารถทนต่ออุณหภูมิที่ผันผวนได้มาก ในขณะที่การขาดความชื้นก็เป็นอันตรายต่อพืช สายพันธุ์ดัดแปลงแบบแคบนั้นเป็นพลาสติกน้อยกว่าและมีขีดจำกัดความทนทานเล็กน้อย ในขณะที่สายพันธุ์ที่ดัดแปลงอย่างกว้างขวางนั้นเป็นพลาสติกมากกว่าและมีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย

สำหรับปลาที่อาศัยอยู่ในทะเลเย็นของทวีปแอนตาร์กติกาและมหาสมุทรอาร์กติก ช่วงอุณหภูมิที่ยอมรับได้คือ 4-8 °C เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น (สูงกว่า 10 °C) พวกมันจะหยุดเคลื่อนที่และตกอยู่ในอาการมึนงงจากความร้อน ในทางกลับกัน ปลาในละติจูดเส้นศูนย์สูตรและเขตอบอุ่นจะทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิตั้งแต่ 10 ถึง 40 °C สัตว์เลือดอุ่นมีความอดทนที่หลากหลาย ดังนั้นสุนัขจิ้งจอกอาร์กติกในทุ่งทุนดราจึงสามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิได้ตั้งแต่ -50 ถึง 30 °C

พืชในละติจูดพอสมควรสามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิในช่วง 60-80 ° C ในขณะที่พืชเขตร้อนช่วงอุณหภูมิจะแคบกว่ามาก: 30-40 ° C

ปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยแวดล้อมอยู่ในความจริงที่ว่าการเปลี่ยนแปลงความเข้มของหนึ่งในนั้นสามารถทำให้ขีด จำกัด ความอดทนแคบลงเหลือปัจจัยอื่นหรือในทางกลับกันเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่เหมาะสมจะเพิ่มความทนทานต่อการขาดความชื้นและอาหาร ความชื้นสูงช่วยลดความต้านทานของร่างกายต่ออุณหภูมิสูงได้อย่างมาก ความรุนแรงของผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับระยะเวลาของผลกระทบโดยตรง การได้รับอุณหภูมิสูงหรือต่ำเป็นเวลานานเป็นอันตรายต่อพืชหลายชนิด ในขณะที่พืชสามารถทนต่อการตกในระยะสั้นได้ตามปกติ ปัจจัยจำกัดสำหรับพืชคือองค์ประกอบของดิน ไนโตรเจน และสารอาหารอื่นๆ ในดิน ดังนั้นโคลเวอร์จึงเติบโตได้ดีกว่าในดินที่มีไนโตรเจนต่ำและตำแย - ในทางตรงกันข้าม ปริมาณไนโตรเจนในดินที่ลดลงทำให้ความทนทานต่อความแห้งแล้งของธัญพืชลดลง บนดินที่มีรสเค็ม พืชจะเติบโตแย่ลง หลายชนิดไม่หยั่งรากเลย ดังนั้น ความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับปัจจัยแวดล้อมแต่ละบุคคลเป็นรายบุคคล และสามารถมีความอดทนทั้งช่วงกว้างและช่วงแคบ แต่ถ้าการเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณของปัจจัยอย่างน้อยหนึ่งอย่างนั้นเกินขีดจำกัดของความอดทน สิ่งมีชีวิตก็ตายไปแม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าเงื่อนไขอื่นจะเอื้ออำนวยก็ตาม

ชุดของปัจจัยสิ่งแวดล้อม (abiotic และ biotic) ที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสายพันธุ์เรียกว่า ช่องนิเวศวิทยา

ช่องนิเวศวิทยาเป็นลักษณะของวิถีชีวิตของสิ่งมีชีวิตสภาพที่อยู่อาศัยและโภชนาการ ตรงกันข้ามกับโพรง แนวคิดเรื่องถิ่นที่อยู่หมายถึงอาณาเขตที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ นั่นคือ "ที่อยู่" ตัวอย่างเช่น ผู้ที่กินพืชเป็นอาหารในโคสเตปป์และจิงโจ้ครอบครองระบบนิเวศน์เดียวกัน แต่มีแหล่งที่อยู่อาศัยต่างกัน ในทางตรงกันข้ามชาวป่า - กระรอกและกวางเอลค์ที่เกี่ยวข้องกับสัตว์กินพืชเช่นกันครอบครองช่องนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน ช่องนิเวศวิทยากำหนดการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตและบทบาทของสิ่งมีชีวิตในชุมชนเสมอ

| |
§ 67. ผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตจากปัจจัยแวดล้อมบางอย่าง§ 69. คุณสมบัติพื้นฐานของประชากร

หน้าเพจที่คล้ายกัน

จำกัด

อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่อสิ่งมีชีวิตนั้นมีความหลากหลาย แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถแยกแยะรูปแบบทั่วไปของการกระทำของพวกมันได้ ด้วยอิทธิพลของปัจจัยที่อ่อนแออย่างยิ่งหรือรุนแรงอย่างยิ่ง กิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตที่ได้รับอิทธิพลเหล่านี้จะถูกระงับ ปัจจัยทำหน้าที่ได้ดีที่สุดในค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตที่กำหนด ช่วงของการกระทำของปัจจัยทางนิเวศวิทยาซึ่งเป็นไปได้ของสายพันธุ์นี้คือ พื้นที่ความอดทนใจดี. พื้นที่ความอดทนถูก จำกัด ด้วยจุดต่ำสุดและสูงสุดซึ่งสอดคล้องกับค่าสูงสุดของปัจจัยนี้ซึ่งการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตเป็นไปได้ ค่าของปัจจัยที่สอดคล้องกับตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดสำหรับชีวิตของสายพันธุ์ใดชนิดหนึ่งเรียกว่าเหมาะสมที่สุดหรือ จุดสูงสุด(รูปที่ 3). จุดที่เหมาะสม ต่ำสุด และสูงสุดกำหนด "อัตราการเกิดปฏิกิริยา" ของสิ่งมีชีวิตต่อปัจจัยนี้ จุดสุดขั้วของเส้นโค้งซึ่งแสดงสถานะของการกดขี่ของสิ่งมีชีวิตโดยขาดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหรือมากเกินไปเรียกว่าพื้นที่มองโลกในแง่ร้าย นอกเหนือจากประเด็นเหล่านี้ กล่าวคือ นอกเขตความอดทน ค่าของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเป็นอันตรายถึงชีวิต (ถึงแก่ชีวิต) สำหรับสิ่งมีชีวิต

รูปที่ 3 อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกเชิงปริมาณของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่อกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต (สันนิษฐานว่าปัจจัยอื่น ๆ ทั้งหมดทำหน้าที่อย่างเหมาะสมที่สุด) 1 - ระดับความพอใจของปริมาณเหล่านี้สำหรับร่างกาย: 2 - จำนวนค่าใช้จ่ายที่จำเป็นสำหรับการปรับตัว

สภาวะแวดล้อมที่ปัจจัยใด ๆ หรือการรวมกันของปัจจัยเหล่านี้มีผลกดขี่ต่อกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าการ จำกัด ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีค่าที่ห่างไกลจากสภาวะที่เหมาะสมที่สุดภายใต้สภาวะแวดล้อมเฉพาะทำให้ยากที่สปีชีส์จะดำรงอยู่ในสภาวะเหล่านี้ได้ แม้ว่าจะมีปัจจัยอื่นๆ ที่เหมาะสมที่สุดก็ตาม ปัจจัยดังกล่าวเรียกว่า ปัจจัยจำกัดปัจจัยจำกัดกลายเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับชีวิตของสายพันธุ์ และท้ายที่สุดจะกำหนดขอบเขตของถิ่นที่อยู่ของสายพันธุ์นี้ ช่วงทางภูมิศาสตร์.

เหมาะสมที่สุด - ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีที่สุดสำหรับร่างกาย - แสง อุณหภูมิ อากาศ ดิน ความชื้น อาหาร ฯลฯ

ปัจจัยจำกัด 1) ปัจจัยใดๆ ที่ขัดขวางการเติบโตของประชากรในระบบนิเวศ 2) ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งค่าที่เบี่ยงเบนอย่างมากจากค่าที่เหมาะสมที่สุด
เมื่อมีปัจจัยหลายอย่างรวมกันอย่างเหมาะสม ปัจจัยจำกัดหนึ่งอย่างสามารถนำไปสู่การยับยั้งและการตายของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น พืชที่ชอบความร้อนจะตายที่อุณหภูมิอากาศติดลบ แม้จะมีสารอาหารในดินในปริมาณที่เหมาะสม ความชื้นที่เหมาะสม การให้แสงสว่าง และอื่นๆ ปัจจัยจำกัดเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้หากไม่มีปฏิสัมพันธ์กับปัจจัยอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การขาดธาตุไนโตรเจนในดินไม่สามารถชดเชยได้ด้วยโพแทสเซียมหรือฟอสฟอรัสที่มากเกินไป

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

แนวคิดของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติรวมถึงเงื่อนไขทั้งหมดของธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตซึ่งมีสิ่งมีชีวิต ประชากร ชุมชนธรรมชาติอยู่ สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสภาพและคุณสมบัติของพวกมัน ส่วนประกอบของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่ส่งผลต่อสภาพและคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต ประชากร ชุมชนธรรมชาติ เรียกว่า ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ในหมู่พวกเขามีปัจจัยที่แตกต่างกันสามกลุ่มในธรรมชาติของพวกเขา:

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิต - องค์ประกอบทั้งหมดของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต โดยที่สำคัญที่สุดคือแสง อุณหภูมิ ความชื้นและองค์ประกอบสภาพอากาศอื่นๆ ตลอดจนองค์ประกอบของสภาพแวดล้อมของน้ำ อากาศ และดิน

ปัจจัยทางชีวภาพ - ปฏิสัมพันธ์ระหว่างบุคคลที่แตกต่างกันในประชากร ระหว่างประชากรในชุมชนธรรมชาติ

ปัจจัย จำกัด - ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เกินขีด จำกัด ของความอดทนสูงสุดหรือต่ำสุดซึ่ง จำกัด การดำรงอยู่ของสายพันธุ์

ปัจจัยมานุษยวิทยา - กิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในธรรมชาติเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือส่งผลกระทบโดยตรงต่อชีวิตของพวกเขา

ปัจจัยแวดล้อมต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น อาหาร มีผลกับแต่ละคน ในการตอบสนองต่อสิ่งนี้ สิ่งมีชีวิตผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้พัฒนาการปรับตัวที่หลากหลายสำหรับพวกมัน ความเข้มของปัจจัยที่เอื้ออำนวยต่อชีวิตมากที่สุดเรียกว่าเหมาะสมที่สุดหรือเหมาะสมที่สุด

ค่าที่เหมาะสมของปัจจัยอย่างใดอย่างหนึ่งสำหรับแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์กับปัจจัยเฉพาะ สายพันธุ์สามารถอบอุ่นและรักเย็น (ช้างและหมีขั้วโลก) รักความชื้นและรักแห้ง (ลินเด็นและแซ็กซอล) ปรับให้เข้ากับความเค็มของน้ำสูงหรือต่ำ ฯลฯ

ปัจจัยจำกัด

ปัจจัยแวดล้อมที่หลากหลายและหลากหลายทิศทางมีอิทธิพลต่อร่างกายไปพร้อม ๆ กัน โดยธรรมชาติแล้ว การผสมผสานของอิทธิพลทั้งหมดเข้ากับค่านิยมที่ดีที่สุดและดีที่สุดนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ดังนั้น แม้ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมด (หรือเป็นผู้นำ) มารวมกันอย่างดีที่สุด ปัจจัยแต่ละอย่างมักจะเบี่ยงเบนไปจากปัจจัยที่เหมาะสมที่สุดบ้าง ในการอธิบายลักษณะผลกระทบของปัจจัยแวดล้อมต่อสัตว์และพืช จำเป็นที่สำหรับปัจจัยบางอย่าง สิ่งมีชีวิตต้องมีความอดทนที่หลากหลายและทนต่อการเบี่ยงเบนที่มีนัยสำคัญในความเข้มของปัจจัยจากค่าที่เหมาะสมที่สุด

อุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมและเกณฑ์อุณหภูมิของการพัฒนา ดังนั้น การพัฒนาของไข่ปลาเทราท์จึงเริ่มต้นที่ 0 องศาเซลเซียส ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมินี้ทำหน้าที่เป็นเกณฑ์การพัฒนา ที่อุณหภูมิของน้ำ 2 C ลูกปลาจะโผล่ออกมาจากเปลือกใบหน้าหลังจาก 205 วันที่ 5 ° C - หลังจาก 82 วัน และที่ 10 ° C - หลังจาก 41 วัน ในทุกกรณี ผลคูณของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมที่เป็นบวกตามจำนวนวันของการพัฒนาจะคงที่: 410 ซึ่งจะเป็นผลรวมของอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพ

ดังนั้นสำหรับการดำเนินการตามโปรแกรมการพัฒนาทางพันธุกรรม สัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายแปรปรวน (และพืช) จำเป็นต้องได้รับความร้อนในปริมาณหนึ่ง

ทั้งเกณฑ์การพัฒนาและผลรวมของอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ สิ่งเหล่านี้เกิดจากการดัดแปลงทางประวัติศาสตร์ของสายพันธุ์ให้เข้ากับสภาพชีวิตบางอย่าง

ระยะเวลาของพืชดอกยังขึ้นอยู่กับผลรวมของอุณหภูมิในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ตัวอย่างเช่น coltsfoot ต้องการ 77 สำหรับการออกดอก 453 สำหรับ oxalis และ 500 สำหรับสตรอเบอร์รี่ ผลรวมของอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพซึ่งต้องไปถึงเพื่อให้วงจรชีวิตสมบูรณ์มักจะจำกัดการกระจายทางภูมิศาสตร์ของสายพันธุ์ ดังนั้น พรมแดนด้านเหนือของพันธุ์ไม้ที่เป็นไม้ยืนต้นจึงเกิดขึ้นพร้อมกับอุณหภูมิความร้อนในเดือนกรกฎาคม Yu...12°C ทางทิศเหนือไม่มีความร้อนเพียงพอสำหรับการพัฒนาต้นไม้อีกต่อไป และเขตป่าไม้ถูกแทนที่ด้วยทุ่งทุนดรา ในทำนองเดียวกัน หากข้าวบาร์เลย์เจริญเติบโตได้ดีในเขตอบอุ่น (อุณหภูมิรวมตลอดระยะเวลาตั้งแต่หว่านเมล็ดจนถึงเก็บเกี่ยวคือ 160-1900 องศาเซลเซียส) ปริมาณความร้อนนี้จะไม่เพียงพอสำหรับข้าวหรือฝ้าย (ด้วยอุณหภูมิรวมที่ต้องการ สำหรับพวกเขา 2,000-4,000 ° C)

มีหลายปัจจัยที่จำกัดในช่วงฤดูผสมพันธุ์ ขีดจำกัดความทนทานสำหรับเมล็ด ไข่ เอ็มบริโอ ตัวอ่อนมักจะแคบกว่าพืชและสัตว์ที่โตเต็มวัย ตัวอย่างเช่น ปูจำนวนมากสามารถเข้าไปในแม่น้ำที่อยู่ห่างไกลจากต้นน้ำ แต่ตัวอ่อนของพวกมันไม่สามารถพัฒนาในน้ำในแม่น้ำได้ ขอบเขตของนกในเกมมักถูกกำหนดโดยผลกระทบของสภาพอากาศต่อไข่หรือลูกไก่ มากกว่าที่จะเกิดขึ้นกับผู้ใหญ่

การระบุปัจจัยจำกัดมีความสำคัญมากในทางปฏิบัติ ดังนั้นข้าวสาลีจึงเติบโตได้ไม่ดีในดินที่เป็นกรด และการใส่ปูนขาวลงไปในดินก็สามารถเพิ่มผลผลิตได้อย่างมาก .