В чем заключается суть закона минимума либиха
Закон минимума Либиха
Закон ограничивающего фактора или закон минимума Либиха — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.
Именно от этого, минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающим могут быть другие факторы. В течение жизни особи видов встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности. Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура и т. д.
Это закон учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус Либих установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.
По имени учёного названо образное представление этого закона — так называемая «бочка Либиха». Суть модели состоит в том, что вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Закон минимума Либиха» в других словарях:
ЗАКОН МИНИМУМА ЛИБИХА — открытый Ю. Либихом (1840) закон, согласно которому относительное действие отдельного экологический фактора тем сильнее, чем больше он находится по сравнению с др. экологический факторами в минимуме; по закону минимума Либиха, от вещества,… … Экологический словарь
ЗАКОН МИНИМУМА — (ЛИБИХА) успешную жизнедеятельность организма ограничивает экологический фактор, количество и качество которого близки к минимуму, необходимому организму. Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических… … Экологический словарь
ЗАКОН ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ТИНЕМАНА — дальнейшее развитие А. Тинеманом (1926) и перенесение закона минимума Либиха на все сообщество; этот закон гласит, что состав сообщества по видам и численности особей определяется тем фактором среды, который в наибольшей степени приближается к… … Экологический словарь
Закон толерантности Шелфорда — Закон максима Шелфорда закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха. Формулировка «Лимитирующим… … Википедия
Закон толерантности з Шелфорда — Закон толерантности, з. Шелфорда * закон талерантнасці, з. Шэлфарда * tolerance law or Shelford’s l. закон, гласящий, что фактором, лимитирующим процветание вида или отдельного организма, может быть как максимальная, так и минимальная степень… … Генетика. Энциклопедический словарь
ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ ШЕЛФОРДА — закон, согласно которому лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологический фактора, диапазон между которыми определяет величину толерантности (выносливости) организма к данному фактору. Сравнение относительных … Экологический словарь
Закон ограничивающего фактора — Бочка Либиха Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора, или Закон минимума Либиха один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор … Википедия
Закон Либиха — См. Закон минимума EdwART. Словарь экологических терминов и определений, 2010 … Экологический словарь
ЛИБИХА ЗАКОН — правило минимума, один из принципов, определяющих роль экологич. факторов в распространении и количеств, развитии организмов. Сформулирован Г.О. Либихом (1840) в применении к с. х. культурам. Согласно Л. з., «Веществом, находящимся в минимуме,… … Биологический энциклопедический словарь
Либиха закон — правило минимума, один из принципов, определяющих роль экологических факторов в распространении и количественном развитии организмов. Сформулирован Ю. Либихом в 184° г. в применении к сельскохозяйственным культурам. Согласно Л. з. вещество,… … Словарь микробиологии
Закон ограничивающего фактора
Именно от этого, минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающим могут быть другие факторы. В течение жизни особи видов встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности. Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова [1] ; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура [1] и т. д.
Этот закон учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус фон Либих (1803—1873) установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.
По имени учёного названо образное представление этого закона — так называемая «бочка Либиха». Суть модели состоит в том, что вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Закон ограничивающего фактора» в других словарях:
Закон оптимума — (в экологии) любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы. Результаты действия переменного фактора зависят прежде всего от силы его проявления, или дозировки. Факторы положительно влияют на … Википедия
Закон минимума Либиха — Закон ограничивающего фактора или закон минимума Либиха один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время… … Википедия
Закон толерантности Шелфорда — Закон максима Шелфорда закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха. Формулировка «Лимитирующим… … Википедия
Биоклиматический закон Хопкинса — Биоклиматический закон Хопкинса закон, согласно которому в условиях умеренной климатической зоны Северной Америки по мере движения на север, восток и вверх в горы время наступления периодических явлений в жизнедеятельности организмов… … Википедия
Бочка Либиха — Закон ограничивающего фактора или закон минимума Либиха один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время… … Википедия
Глобальное потепление — Глобальное потепление процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана в XX и XXI веках. Позиция Межгосударственной группы экспертов по изменению климата … Википедия
Озоновая дыра — Изображение антарктической озоновой дыры, сентябрь 2000 … Википедия
Возобновляемая энергия — Ветряная мельница Возобновляемая или регенеративная энергия ( Зеленая энергия ) энергия из источников, которые по человеческим масштабам являются неисчерпаемыми. Основной принц … Википедия
Медицинская экология — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Экологические преступления — Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону. Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов. Экологические преступления преступные посягательства на … Википедия
Закон минимума Либиха в экологии (с примерами)
В этой статье мы кратко разберемся, в чем заключается закон минимума Либиха – один из основополагающих законов в экологии. Другое название этого закона — закон ограничивающего (лимитирующего) фактора. Также в конце статьи приведены несколько наглядных примеров, иллюстрирующих закон минимума.
Закон минимума Либиха. Немного истории
Закон минимума был сформулирован немецким химиком Юстусом фон Либихом в 1840 году.
Ученый занимался в основном изучением условий выживания растений в сельском хозяйстве. Он пытался понять, в какой момент необходимо применять те или иные химические добавления для улучшения выживаемости растений.
В результате своих исследований фон Либих сформулировал закон, который впоследствии оказался верным не только для сельского хозяйства, но и для всех экологических систем и живых организмов.
Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора.
Суть закона минимума Либиха
Существуют разные формулировки этого закона. Но суть закона минимума (или закона ограничивающего фактора) можно сформулировать так:
Важно понимать, что для одного и того же организма в разное время такими критически важными (или по-другому лимитирующими) факторами могут совершенно разные факторы.
Такие же суждения применимы и для целых экосистем. В данный момент времени ограничивающим фактором может стать, например, недостаток пищи. В другой момент времени – количество пищи будет в норме, но лимитирующим фактором станет температура окружающей среды (слишком высокая или слишком низкая).
Если обобщить вышесказанное, то можно сформулировать закон следующим образом.
Закон минимума Либиха звучит так:
Для выживания организма (или эко-системы) наиболее значимым является тот экологический фактор, который наиболее удаляется (отклоняется) от своего оптимального значения.
Бочка Либиха
Прежде чем переходить к примерам – стоит рассмотреть рисунок, так называемой, бочки Либиха.
В этой полусломанной бочке – лимитирующим фактором является высота доски. Очевидно, что вода будет переливаться через самую маленькую доску в бочке. В этом случае нам уже будет не важной высота остальных досок – все равно бочку наполнить будет нельзя.
Наименьшая доска – это и есть тот самый фактор, который наиболее отклонился от нормального значения.
По закону минимума Либиха – починку бочки нужно начинать именно с этой доски.
Закон минимума Либиха. Примеры
Есть пословица: «Где тонко, там и рвется» — по большому счету она передает главную суть закона Либиха. Но, давайте приведем несколько примеров из совершенно разных областей.
Пример из сельского хозяйства
Есть почвы, где не хватает фосфора – значит подкармливать нужно удобрениями с фосфором. Но, в другое время – нужны удобрения с кальцием. И так далее
Пример из дикой природы
Зимой для зайца лимитирующий фактор – пища. Летом – нужно спасаться от волка, хотя пищи предостаточно.
Спортивный пример закона минимума
В футболе: если левый защитник команды самый слабый, то через его левый фланг наиболее вероятно команда пропустит гол.
Таким образом, закон минимума Либиха является универсальным экологическим и жизненным законом.
Закон минимума Либиха
Закон минимума Либиха гласит: рост растений зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве.
1. Факторы роста
Факторами роста или ресурсами являются: питательные вещества, вода, свет, температура и так далее. Минимальный закон гласит, что рост растений зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве. Например: Растения имеют 80% от потребности в питательных веществах, но свет доступен только в 20% от потребности. Внесение бОльшего количества питательных веществ через удобрения не улучшит рост растений и не спасет растения от недостатков, так как ограничивающим фактором является свет.
2.Применение закона в аквариумистике
3. Факторы роста, в которых нуждаются все растения, в том числе и аквариумные:
Список факторов упорядочен в соответствии с важностью для растений и фактическими потребностями. Наиболее важные факторы находятся вверху списка.
4. Check-up на хороший рост растений и контроль над водорослями
Если вы хотите добиться хорошего роста растений или уменьшить рост водорослей, вы должны, начиная с первого фактора из списка, проверить, какой фактор является достаточным, а что может являться ограничивающим фактором роста растений и появлением дефицита.
5. Рост водорослей и минимальный закон Либиха
Рост растений и, следовательно, потребление питательных веществ зависит от самого дефицитного питательного вещества или фактора роста. Часто наблюдается, что при обновлении до светодиодного освещения в аквариуме появляются нитевидные водоросли. Однако это не имеет никакого отношения к самому освещению. Вы добавили свет, теперь соотношение факторов роста сместилось и, например, нитрат теперь является самым дефицитным питательным веществом. После замены освещения растениям доступно больше света, который не может ими использоваться, потому что других факторов роста в настоящее время не хватает, а в это время нитевидные водоросли используют избыточные факторы роста.
6. Оптимальный закон Либиха
7. Заключение
Минимальный закон Либиха, а также Закон о оптимальности служат для понимания взаимосвязи между ростом растений и факторами, которые заставляют их расти. В этой статье мы намеренно не описываем никаких методов внесения удобрений и их дозировок. Об этом расскажем в следующих материалах. В аквариуме бесчисленные факторы влияют на развитие экосистемы. Среди них — бактерии, высшие и низшие растения (включая водоросли), животные и т.д.. Из-за сложности такой системы и взаимодействий в ней минимальный закон описывает только взаимодействие между факторами роста и растениями.
Бочка Либиха или закон ограничивающего фактора
Немецкий ученый-химик, президент Баварской академии наук Юстус фон Либих (1803 – 1873) по праву считается одним из основателей современной агрохимии, поскольку именно он впервые разработал теорию минерального питания растений, которая дала толчок для развития производства и применения минеральных удобрений в агрономии.
Занимаясь научными исследованиями в области выживания растений в различных условиях, ученый пытался понять, в какой именно момент следует использовать те или иные химические компоненты, чтобы улучшить выживаемость и поднять урожайность культур.
Благодаря проделанной работе ученый в 1840 году сформулировал экологически-экономический закон ограничивающего или лимитирующего фактора, который позже назовут законом минимума Либиха.
Согласно этому закону относительное воздействие отдельного экологического фактора будет тем сильнее, чем больше данный фактор, в сравнении с другими, будет приближаться к своему количественному минимуму. При этом наиболее значимым в каждый момент времени является именно тот фактор, который наиболее уязвим.
Другими словами, именно от минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. Например, ограничивающим фактором для конкретного вида может стать недостаток кормовой базы, но уже в другой момент времени, когда еды будет достаточно, лимитирующим может стать слишком высокая или низкая температура воздуха.
Впоследствии обнаружилось, что закон Либиха является верным не только для агрономии в целом, но и вполне применим для абсолютно всех экологических систем и живых организмов.
Дело в том, что на протяжении жизненного цикла каждое живое существо на планете время от времени ощущает различные ограничения. Например, распространению северных оленей может препятствовать значительная глубина снежного покрова, развитию рыб – недостаток в водоеме кислорода, а ограничивающим фактором для многих культурных растений является отсутствие влаги.
Действие закона, по Либиху, распространяется в основном на аспекты земледелия. Ученый определил, что урожайность большинства растений в значительной степени зависит от наличия или недостатка в почве отдельных минеральных питательных компонентов. Например, ограничивающим фактором для нормального роста растений может выступать недостаток фосфора, кальция и других элементов.
Согласно его закону, от элемента, концентрация которого является в почве минимальной, в целом может зависеть полноценный рост и развитие культуры, то есть, соответственно, ее конечная продуктивность.
Данный закон назвали «Бочкой Либиха».
Для наглядности давайте возьмем деревянную бочку, имеющую изъян в виде одной укороченной доски.
Суть модели заключается в том, что если жидкость при заполнении бочки начнет переливаться через наиболее короткую доску, то длина остальных уже не играет никакой роли.
В данном примере самая короткая доска и является тем самым фактором, который в настоящее время наиболее отклонен от нормального значения. Следовательно, ремонт бочки необходимо начинать, прежде всего, с замены короткой доски.
То есть можно сказать, что закон минимума Либиха полностью соответствует русской пословице: «Где тонко, там и рвется».
При этом действие закона абсолютно не распространяется на нестабильные системы, поскольку поступление отдельных элементов происходит неравномерно и зависит от многих факторов, действующих как поочередно, так и одновременно с другими.
Модель Либиха впоследствии была дополнена и расширена другими учеными умами, например, Эрнестом Шелфордом, который в 1913 году на основе этого закона вывел теорию толерантности. Согласно его теории лимитирующим фактором процветания организма может выступать не только минимум, но и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет степень стойкости (толерантности) организма к данному фактору.
К примеру, серьезным препятствием для нормального существования живых существ и ограничением развития популяций организмов может выступать не только недостаток (по Либиху), но и переизбыток различных негативных факторов (например, излишнее тепло, вода или солнечный свет).
Поэтому Шелфорд в перечень факторов, помимо питательной среды ввел также такие как: температура окружающей среды, количество влаги, морозоустойчивость и многие другие.
Еще один последователь Либиха, американский биолог Юджин Одум, чтобы избежать различных неоднозначных трактовок в определении закона, предложил в 1953 году ограничить концепцию минимума и использовать ее исключительно в применении к макро- и микроэлементам. По его мнению, это должно нивелировать существующую путаницу в определениях и акцентировать внимание исключительно на веществах, необходимых организмам для продуктивного роста и размножения.
Таким образом, на сегодня трактовка закона Либиха звучит так:
· живые организмы могут иметь широкий диапазон толерантности при одном факторе и ограничивающий при другом ;
· обычно наибольшее распространение имеют организмы с обширным диапазоном толерантности в одном факторе ;
· если условия по одному экологическому фактору являются не оптимальными для конкретного вида, то может суживаться и диапазон толерантности по отношению к прочим экологическим факторам ;
· оптимальные значения экологических факторов для организмов в естественной среде и в лабораторных условиях (в силу изоляции последних) чаще всего оказываются неодинаковыми ;
· период размножения является критическим, и множество экологических факторов в течение этого периода становятся лимитирующими при общем сужении диапазона толерантности .
В настоящее время понимание лимитирующих факторов позволяет экологам регулировать состояние живых организмов и экосистемы в целом.