Закон Минимума (Либиха). ЭкологияКР1. Дисциплины аутэкология экология особи 10. Закон Минимума (Либиха) история открытия, прикладные примеры
 Скачать 444.18 Kb.
|
|
Раздел дисциплины: аутэкология – экология особи 10. Закон Минимума (Либиха): история открытия, прикладные примеры Немецкий химик Иоганн Юстус фон Либих родился в Дармштадте. Учился в Боннском (1820), Эрлангенском (1821) университетах, в 1822–1824 гг. работал у Ж. Гей-Люссака в Париже. Вернувшись в Эрланген, защитил докторскую диссертацию. В 1824 г. по рекомендации А. Гумбольдта получил место профессора химии Гисенского университета. С 1852 г. до конца жизни Либих был профессором Мюнхенского университета; в 1860 г. он стал президентом Баварской академии наук. Либих считается одним из основоположников агрохимии и биохимии. Он обосновал теорию минерального питания растений и создал научные основы повышения плодородия почвы, исследовал роль углекислого газа и связанного азота в физиологии растений. Либих изучал также проблемы питания, предложил делить пищевые продукты на жиры, белки и углеводы, установил, что жиры и углеводы служат для организма своего рода топливом; разработал некоторые виды детского питания. Юстус фон Либих 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». В качестве наглядной иллюстрации закона минимума Либиха часто изображают бочку, у которой образующие боковую поверхность доски имеют разную высоту. Длина самой короткой доски определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой. Следовательно, длина этой доски — лимитирующий фактор для количества воды, которую можно налить в бочку. Длина других досок уже не имеет значения.   Пример:Если магния в почве лишь 35 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то растение будет развиваться только до тех пор, пока не усвоит весь магний. Ограничивающим дальнейший рост фактором станет низкое содержание магния. Для увеличения продуктивности необходимо в первую очередь внести в почву именно магнийсодержащее удобрение.  Таким образом, дефицит любого элемента является ограничивающим фактором для дальнейшего развития. Закон минимума справедлив как для растений, так и для животных, включая человека, которому в определенных ситуациях приходится употреблять минеральную воду или витамины для компенсации недостатка каких-либо элементов в организме. Список литературы 1. Константинов В.М. Охрана природы. М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 240 с. 2. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология для студентов ВУЗов. Ростов-на-Дону, Феникс, 2000. – 575 с. 3. Петров В.В. Экологическое право России. М.: БЕК, 1996. – 557 с. 4. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. – С-Пб., 1997. – 270 с. 5. Чернова Н.М., Былова А.М. экология. – М., 1997. |