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生态因子作用的一些规律

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发表时间:2020-08-06 16:34来源:中科博学大讲坛

1.限制因子

生物的生长发育依赖与各种生态因子的综合作用。在众多生态因子中,任何接近或者超过某种生物的耐受极限而阻止其生长、生存、繁殖或者扩散的因子,成为限制性因子。

2.李比希(Liebig)的“最小因子定律”

李比希最小因子定律(Liebig’s law of minimum)1840年农业化学家J. Liebig在研究营养元素与植物生长的关系时发现,植物生长并非经常受到大量需要的自然界中丰富的营养物质如水和CO2的限制,而是受到一些需要量小的微量元素如硼的影响。因此他提出“植物的生长取决于那些处于最少量因素的营养元素”,后人称之为Liebig最小因子定律。Liebig之后的研究认为,要在实践中应用最小因子定律,还必须补充两点:一是Liebig定律只能严格地适用于稳定状态,即能量和物质的流入和流出是处于平衡的情况下才适用;二是要考虑因子间的替代作用。

3.谢尔福德(ShelFord)的“耐受性定律”

生态学家V. E. Shelford于1913年研究指出,生物的生存需要依赖环境中的多种条件,而且生物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限,任何因子不足或过多,接近或超过了某种生物的耐受限度,该种生物的生存就会受到影响,甚至灭绝。这就是Shelford耐受定律。该定律认为任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都是限制因子;每一种生物对任何一种生态因子都有一个能够耐受的范围,即生态幅;在生态幅当中包含着一个最适区,在最适区内,该物种具有最佳的生理和繁殖状态。后来的研究对Shelford耐受定律也进行了补充:每种生物对每个生态因子都有一个耐受范围,耐受范围有宽有窄;对所有因子耐受范围都很宽的生物,一般分布很广;生物在整个发育过程中,耐受性不同,繁殖期通常是一个敏感期;在一个因子处在不适状态时,对另一个因子的耐受能力可能下降;生物实际上并不在某一特定环境因子最适的范围内生活,可能是因为有其他更重要的因子在起作用。

最小因子定律和耐受性定律的关系,可以从以下三个方面理解,首先,最小因子定律只考虑了因子量的过少,而耐受性定律既考虑了因子量的过少,也考虑了因子量的过多;其次,耐受性定律不仅估计了限制因子量的变化,而且估计了生物本身的耐受性问题。生物耐受性不仅随种类不同,且在同一种内,耐受性也因年龄、季节、栖息地的不同而有差异;同时,耐受性定律允许生态因子之间的相互作用,如因子替换作用和因子补偿作用。

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