Навіть один фактор за межами дії свого оптимуму призводить до стресового стану організму і в межі - до його загибелі.
Наприклад, кількість річних опадів є лімітуючим фактором для дерев, вихід за межі якого (за межі дії його оптимуму) призводить до загибелі дерев.
Інший приклад: для розселення жаб лімітуючим фактором є температура (їх немає на півночі і в степах).
А як визначити ступінь благополуччя виду, якщо на нього діє відразу кілька факторів?
Зазвичай виявляється достатнім знання меж витривалості по відношенню до 1-2 факторів, щоб визначити реакцію особин на одночасну дію кількох чинників.
Але який фактор слід вважати головним?
У 1840р Лібіх висловив ідею про те, що витривалість організмів обумовлена самою слабкою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Наприклад, урожай зерна часто лімітується не кількістю СО2 і О2 (які є в достатку), а тими речовинами, які необхідні в малих кількостях (бор) і яких в грунті міститься недостатньо. Лібіх висунув принцип: "Урожай визначається речовиною, що знаходиться в мінімумі. Саме цією речовиною визначається величина і стійкість урожаю в часі ". Це положення називається правилом Лібіха (правилом мінімуму або законом обмежує фактора).
Фактор, що лімітує - це фактор середовища, який обмежує життєдіяльність організму.
Закон: в комплексі факторів сильніше діє той, який близький до межі витривалості. Тобто урожай прямо пропорційний кількості того добрива, якого найменше;
Приклад: в Білому морі обмежуючим фактором для молюсків є t 0. але може статися і зміна фактора: з Карського моря вітер нагнав лід, вода стала більш прісної, тобто солоність стала новим лімітуючим фактором.
! Універсальним ЛФ є їжа.
В якості наочної ілюстрації правила Либиха використовують модель бочки, у якої дошки, що утворюють бічну поверхню, мають різну висоту. Рівень води, яку можна налити в бочку, визначається довжиною найкоротшою дошки. Тобто довжина найкоротшої дошки - це фактор, що лімітує для кількості води, яке можна налити в бочку.
Приклад. в грунті містяться всі елементи мінерального живлення, крім одного - бору. Ріст рослин на такому грунті буде сильно пригнічений або взагалі неможливий. Якщо додати в грунт потрібну кількість бору, то урожай збільшиться. Якщо ж вносити будь-які інші речовини в оптимальних кількостях, але бор буде відсутній, то рослини знову будуть пригнічені.
Це правило має величезне значення для сільського господарства.
Min і max - критичні точки зони витривалості. Толерантність - це діапазон витривалості до певних факторів середовища
Цю ж проблему Шелфорд сформулював у вигляді закону толерантності: «Життєдіяльність організму обмежується тим фактором, який може вийти за нижню або верхню межу його толерантності».
Організми можуть мати різний діапазон толерантності, це визначається генетично і залежить від норми реакції генотипу (Еврибіонти - широкий діапазон витривалості або Стенобіонти - вузький діапазон витривалості).
Приклади. Еврибіонти - сосна, брусниця, ряска, елодея, очерет, очерет, подорожник, щур, горобець, тарган, муха, комар. Стенобіонти - пальми, фламінго.
Організми з більш широким діапазоном толерантності можуть більш широко розселятися, мають переваги у виживанні і в залишенні потомства.
Різні періоди життя організму мають різну чутливість до лімітуючим факторам:
· Період розмноження - найчутливіший;
· Період зростання - менш чутливий.
Якщо умови по одному фактору близькі до кордону толерантності, то чутливість до решти чинників підвищується (в грунті мало азоту ® знижується стійкість до посухи у пшениці). ! Універсальним обмежувальним фактором є їжа.
З поняттям обмежувального фактора пов'язане явище анабіозу - стану глибокого спокою, при якому активність всіх процесів різко знижується.
Приклади. анабіоз найпростіших, хробаків, членистоногих, стадія спокою насіння, спор.
У комах в несприятливих умовах розвиток зупиняється, наприклад, якщо температура нижче норми, то переходу з лялечки в метелика не відбувається Þ таке явище називається діапаузою.