Исторически первые законы экологии, устанавливающие зависимость организмов от факторов среды

Взаимодействие организма со средой является сложным процессом. Испытывая воздействие экологических факторов, каждый биологический вид отвечает на него по-разному. Кроме того, не все экологические факторы одинаково важны для обеспечения основных функций организма и для его успешного выживания. Первостепенное значение имеют так называемые лимитирующие экологические факторы. Ограничивающий или лимитирующий фактор - это фактор внешней среды, ограничивающий рост или активность организма (популяции или вида), приводящий к стрессовому состоянию, а в некоторых случаях – к его гибели.

В 1840 г. Ю. Либих, изучая влияние разнообразных факторов на рост растений, сформулировал правило минимума: возможность существования вида и степень его благополучия на определенной территории зависит от факторов, находящихся в минимальном количестве. Дальнейшие исследования влияния факторов на организмы показали, что закон минимума имеет два ограничения:

- он относится только к системам, находящимся в стационарном состоянии;

- он относится не только к одному фактору, но и к комплексу факторов, воздействующих на организм.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток (минимум), но и избыток ( максимум)факторов, на что указал в своих работах Ю. Либих. Более конкретное представление о лимитирующем влиянии максимума наравнес минимумом ввёл В. Шелфорд, сформулировавший в 1913 г. закон оптимума (закон экологического оптимума, закон толерантности): отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только минимумом, но и максимумом экологических факторов ("слишком хорошо – тоже нехорошо").

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом, а наименее благоприятная, при которой жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать - пессимумом. Диапазон экологического фактора между минимумом и максимумом В. Шелфорд назвал пределом или диапазоном толерантности.

На графике (рис 2.) это выражается симметричной кривой, показывающей, например, как изменяется численность особей вида при увеличении силы воздействия фактора.

Pис. 2.Пределы выносливости или диапазон толерантности

(лат. talеrаntia - терпение) вида