Закон лимитирующих факторов: ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ — это… Что такое ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ?

Содержание

ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ — это… Что такое ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ?


ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ
ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ
см. Закон ограничивающих факторов.

Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989.

.

  • ЗАКОН КЮВЬЕ
  • ЗАКОН ЛИНДЕМАНА

Смотреть что такое «ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ» в других словарях:

  • ЗАКОН ОГРАНИЧИВАЮЩИХ ФАКТОРОВ — закон лимитирующих факторов, закон, являющийся расширением Закона толерантности Шелфорда, согласно которому факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальное значение, т. е. наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют… …   Экологический словарь

  • ЗАКОН ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ — см. Закон Лундегарда Полетаева. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 …   Экологический словарь

  • ЗАКОН ЛУНДЕГАРДА — ПОЛЕТАЕВА — открытый Лундегардом (1957) закон, согласно которому форма кривой роста численности (объема) популяции (биомассы) зависит не только от одного химического фактора с минимальной концентрацией, но и от концентрации и природы других ионов, имеющихся… …   Экологический словарь

  • закон Гаузе — принцип конкурентного исключения Невозможность устойчивого сосуществования двух (или более) видов в ограниченном пространстве при наличии общих факторов, лимитирующих рост их численности; обсуждение З.Г. сыграло важную роль в формировании… …   Справочник технического переводчика

  • 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

  • АУТЭКОЛОГИЯ — (от англ, out вне и экология), физиология, экология; раздел экологии, рассматривающий взаимоотношения отдельного организма (вида) с окружающей средой. Впервые аутэкология выделена в самостоятельный раздел экологии на III Международном… …   Экологический словарь

  • ШЕЛФОРДА ПРАВИЛО — закон толерантности, один из основополагающих принципов экологии, согласно к рому присутствие или процветание популяции к. л. организмов в данном местообитании зависит от комплекса экологич. факторов, к каждому из к рых у организма существует… …   Биологический энциклопедический словарь

  • Анализ траекторий наночастиц — метод визуализации и изучения наночастиц в растворах, разработанный компанией Nanosight (Великобритания)[1]. В его основе лежит наблюдение за Броуновским движением отдельных наночастиц, скорость которого зависит от вязкости и температуры жидкости …   Википедия

  • гамодим — * гамадзім * hamodeme группа особей одного вида, часть из которых по типу размножения занимает в пространстве и во времени пограничное положение, но может спариваться со всеми остальными особями данного дима. Гамон * гамон * gamone любой… …   Генетика. Энциклопедический словарь

Лекция 5 «Лимитирующий фактор»

Лекция 5. Лимитирующие факторы

Разные экологические факторы имеют для живых организмов неодинаковую значимость. 

Для жизни организмов необходимо определенное сочетание условий. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма. 

Лимитирующие (ограничивающие) факторы – это

1)любые факторы, тормозящие рост популяции в экосистеме; 2)факторы среды, значение которых сильно отклоняется от оптимума.

При наличии оптимальных сочетаний множества факторов один лимитирующий фактор может привести к угнетению и гибели организмов. Например, теплолюбивые растения погибают при отрицательной температуре воздуха, несмотря на оптимальное содержание элементов питания в почве, оптимальную влажность, освещенность и так далее. Лимитирующие факторы являются незаменимыми в том случае, если они не взаимодействуют с другими факторами. Например, недостаток минерального азота в почве нельзя скомпенсировать избытком калия или фосфора.

Лимитирующие факторы для наземных экосистем:

— температура;

— вода;

— свет;

— питательные вещества в почве.

Лимитирующие факторы для водных экосистем:

— температура;

— солнечный свет;

— содержание растворенного кислорода;

— соленость.

Обычно эти факторы взаимодействуют таким образом, что один процесс ограничен одновременно несколькими факторами, и изменение любого из них приводит к новому равновесию. Например, увеличение доступности пищи, и уменьшение давления хищников могут привести к возрастанию численности популяции.

Примерами ограничивающих факторов являются: выходы неразмываемых пород, базис эрозии, борта долины и др.

Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура  и т. д.

Представление о лимитирующих факторах основывается на двух законах экологии: законе минимума и законе толерантности. 
В середине 19 века немецкий ученый химик-органик Либих, изучая влияние различных микроэлементов на рост растений, первый установилследующее: рост растений ограничивается элементом, концентрация и значение которого лежит в минимуме, т. е присутствует в минимальном количестве. Образно закон минимума помогает представить так называемая «бочка Либиха». 

Это бочка, деревянные рейки у которой разной высоты, как показано на рисунке. Понятно, что какой бы высоты ни были остальные рейки, налить воды в бочку можно ровно столько, какова высота самой короткой рейки. Так и лимитирующий фактор ограничивает жизнедеятельность организмов, несмотря на уровень (дозу) остальных факторов. Например, если дрожжи

 
поместить в холодную воду, низкая температура станет лимитирующим фактором их размножения. Это знает каждая хозяйка, а потому оставляет дрожжи «набухать» (а на самом деле размножаться) в теплой воде с достаточным количеством сахара. Остается только «подменить» некоторые термины: высота налитой воды пусть будет какой-либо биологической или экологической функцией (например, урожайностью), а высота реек будет указывать на степень отклонения дозы того или иного фактора от оптимума.

В настоящее время закон минимума Либиха трактуется более широко. Лимитирующим фактором может быть фактор, находящийся не только в недостатке, но и в избытке.

Экологический фактор играет роль ЛИМИТИРУЮЩЕГО ФАКТОРА, если данный фактор находится ниже критического уровня или превосходит максимально выносимый уровень.

Лимитирующий фактор обуславливает ареал распространения вида или (при менее суровых условиях) сказывается на общем уровне обмена веществ. Например, содержание фосфатов в морской воде является лимитирующим фактором, определяющим развитие планктона и в целом продуктивность сообществ.

Понятие «лимитирующий фактор» применимо не только к различным элементам, но и ко всем экологическим факторам. Не редко в качестве лимитирующего фактора выступают конкурентные отношения.

У каждого организма в отношении различных экологических факторов существуют пределы выносливости. В зависимости от того, насколько широки или узки эти пределы, различают эврибионтные и стенобионтные организмы. 

Эврибионты способны выносить широкую амплитуду интенсивности различных экологических факторов. Скажем, ареал обитания лисицы — от лесотундры до степей. Стенобионты, напротив, переносят лишь очень узкие колебания интенсивности экологического фактора. Например, практически все растения влажных тропических лесов — стенобионты.

Закон толерантности

Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввел спустя 70 лет в 1913 г. после Либиха, американский зоолог В.Шелфорд. Он обратил внимание на то, что ограничивать развитие живых организмов могут не только те экологические факторы, значения которых минимальны, но и те, которые характеризуются экологическим максимумом, и сформулировал закон толерантности: «

лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору)»

hello_html_5bf5d21c.png

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения или пессимума. Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. Предел толерантности описывает амплитуду колебаний факторов, которая обеспечивает наиболее полноценное существование популяции. Отдельные особи могут иметь несколько иные диапазоны толерантности.

Прочитать и составить вопросы 5 штук к тексту.

Общие закономерности действия факторов среды на организмы

Общие закономерности действия факторов среды на организмы

Общее количество экологических факторов, воздействующих на организм или на биоценоз, огромно, некоторые из них хорошо известны и понятны, например температура воды и воздуха действие других, например изменения силы гравитации — только недавно стало изучаться. Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выделить ряд закономерностей.

Закон оптимума (толерантности)

Согласно этому закону, впервые сформулированному В. Шелфордом, для биоценоза, организма или определенной стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. За пределами зоны оптимума лежат зоны угнетения, переходящие в критические точки, за которыми существование невозможно.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы. Для одних они имеют значительный диапазон. Такие организмы относятся к группе эврибионтов (греч. эури – широкий; биос – жизнь).

Организмы с узким диапазоном адаптации к факторам называются стенобионтами (греч. стенос — узкий).

Виды, способные существовать в широком диапазоне температур, называются эвритермными, а те, которые способны жить только в узком интервале температурных значений, — стенотермными.

Возможность обитать в условиях с различной соленостью воды называется эвригалинностью, на различных глубинах — эврибатностью, в местах с различной влажностью почвы — эвригигричностью и т.д. Важно подчеркнуть, что зоны оптимума по отношению к различным факторам различаются, и поэтому организмы полностью проявляют свои потенциальные возможности в том случае, если весь спектр факторов имеет для них оптимальные значения.

       Неоднозначность действия факторов среды на разные функции организма

Каждый фактор среды неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться угнетением для других. Например, температура воздуха от + 40 до + 45 °С у холоднокровных животных сильно увеличивает скорость обменных процессов в организме, но при этом тормозит двигательную активность, что в конечном итоге приводит к тепловому оцепенению. Для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания половых продуктов, оказывается неблагоприятной для икрометания.

Жизненный цикл, в котором в определенные периоды времени организм осуществляет преимущественно те или иные функции (питание, рост, размножение, расселение и др.), всегда согласован с сезонными изменениями совокупности факторов среды. При этом подвижные организмы могут менять места своего обитания для успешной реализации всех потребностей своей жизни.

Разнообразие индивидуальных реакций на факторы среды 

Способность к выносливости, критические точки, зоны оптимума и нормальной жизнедеятельности достаточно часто меняются на протяжении жизненного цикла особей. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами, так и возрастными, половыми и физиологическими различиями. Например, взрослые особи пресноводных карповых и окунеобразных видов рыб, такие как карп, судак европейский обыкновенный и др. вполне способны обитать в воде заливов внутренних морей с соленостью до 5-7 г/л, но их нерестилища располагаются только в сильно опресненных районах, около устьев рек, потому что икра этих рыб может нормально развиваться при солености воды не более 2 г/л. Личинки крабов не могут жить в пресной воде, но взрослые особи встречаются в устьевой зоне рек, где обилие выносимого речным потоком органического материала создает хорошую кормовую базу. У бабочки мельничной огневки — одного из опасных вредителей муки и зерновых продуктов — критическая для жизни минимальная температура для гусениц -7 °С, для взрослых форм -22 °С, а для яиц -27 °С. Понижение температуры воздуха до -10 °С смертельно для гусениц, но не опасно для взрослых форм и яиц данного вида. Таким образом, экологическая толерантность, свойственная для вида в целом, оказывается более широкой, чем толерантность каждой отдельной особи на данном этапе ее развития.

Относительная независимость приспособления организмов к разным факторам среды

 

Степень выносливости организма к какому-то отдельному фактору не означает наличие аналогичной толерантности по отношению к другому фактору. Виды, способные существовать в широком диапазоне температурных условий, могут оказаться не в состоянии выдерживать значительные колебания солености воды или влажности почвенной среды. Иными словами, эвритермные виды могут быть стеногалинными или стеногигрическими. Набор экологических толерантностей (чувствительностей) к различным факторам среды называется экологическим спектром вида.

Взаимодействие экологических факторов

Зона оптимума и пределы выносливости по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании воздействуют одновременно другие факторы. Одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха. Увядание растения можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, так и снижением температуры воздуха, уменьшая тем самым испарение. Недостаток света для фотосинтеза растений можно компенсировать повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т. п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы. Полное отсутствие света приведет к скорой гибели растение, даже если влажность почвы и количество в ней всех питательных веществ оптимальны. Совместное действие нескольких факторов, при котором эффект их воздействия взаимно усиливается, называется синергизмом. Синергизм четко проявляется в комбинациях тяжелых металлов (меди и цинка, меди и кадмия, никеля и цинка, кадмия и ртути, никеля и хрома), а также аммиака и медй, синтетических поверхностно активных веществ. При совокупном воздействии пар данных веществ их токсический эффект значительно возрастает. Вследствие этого см:еси даже небольших концентраций этих веществ могут оказаться смертельными для многих организмов. Примером синергизма может являться также повышенная угроза замерзания при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду.

В противоположность синергизму можно выделить определенные факторы, воздействие которых снижает мощность результирующего эффекта воздействия. Токсичность солей цинка и свинца снижается в присутствии соединений кальция, а синильной кислоты — в присутствии окиси и закиси железа. Такое явление носит название антогонизм. При этом зная, какое именно вещество оказывает антагонистическое воздействие на данный загрязнитель, можно добиться значительного снижения его негативного воздействия.

Правило лимитирующих факторов среды и закон минимума

Сущность правила лимитирующих факторов среды заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке, отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Например, если в почве имеются в достатке все, кроме одного, необходимого для растения химического или физического фактора среды, то рост и развитие растения будет зависеть именно от величины этого фактора. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов (популяций), их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ.

Правило лимитирующих факторов среды позволило прийти к обоснованию так называемого «закона минимума». Предполагается, что впервые закон минимума сформулировал немецкий агроном Ю. Либих в 1840 г. Согласно данному закону, результат воздействия совокупности экологических факторов на урожайность сельскохозяйственных культур зависит прежде всего не от тех элементов среды, которые присутствуют обычно в достаточном количестве, а от тех, для которых свойственны минимальные концентрации (бор, медь, железо, магний и др.). Например, дефицит бора резко снижает засухоустойчивость растений.

В современной трактовке этот закон звучит следующим образом: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. То есть жизненные возможности организма лимитируются экологическими факторами, количество и качество которых близко к необходимому для данного организма минимуму. Дальнейшее снижение этих факторов ведет к гибели организма.

Адаптационные возможности организмов

К настоящему времени организмы освоили четыре основные среды своего обитания, которые значительно различаются по физико-химическим условиям. Это водная, наземно-воздушная, почвенная среда, а также та среда, которой являются сами живые организмы. Кроме того, живые организмы обнаружены в слоях органических и органо-минеральных веществ, расположенных глубоко под землей, в грунтовых и артезианских водах. Так, специфические бактерии найдены в нефти, залегающей на глубинах более 1 км. Таким образом, Сфера жизни включает не только почвенный слой, но может при наличии благоприятных условий распространяться значительно глубже в земную кору. При этом основным сдерживающим проникновение в глубь Земли фактором выступает, по-видимому, температура среды, которая повышается по мере возрастания глубины от поверхности почвы. Считается, при температуре более 100 °С активная жизнь невозможна.

Приспособления организмов к факторам среды, в которой они обитают, носят название адаптаций. Под адаптациями понимаются любые изменения в структуре и функциях организмов, повышающие их шансы на выживание. Способность к адаптациям может считаться одним из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает возможность организмам выживать и устойчиво размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и целых экологических систем.

Основными типами адаптаций на уровне организма являются следующие:

·       биохимические — они проявляются во внутриклеточных процессах, могут касаться изменения работы ферментов или их общего количества;

·       физиологические — например, усиление частоты дыхания и сердечного ритма при интенсивном движении, усиление потоотделения при повышении температуры у ряда видов;

·        морфоанатомические — особенности строения и формы тела, связанные с образом и средой жизни;

·       поведенческие — например, строительство некоторыми видами гнезд и нор;

·       онтогенетические — ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.

Организмы легче всего адаптируются к тем экологическим факторам, которые четко, устойчиво изменяются. 

Закон ограничивающего фактора — Карта знаний

  • Закон ограничивающего (лимитирующего) 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 выполнения экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организма. Сформулирован Юстусом фон Либихом в 1840 году. Позже, в 1913 году, закон обобщён и дополнен Шелфордом (Закон толерантности).

    Именно от этого, минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающими 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.

    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.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Ограничивающие факторы — экологические факторы, при выходе которых за границы максимума или минимума организму или популяции грозит гибель. Это происходит несмотря на другие факторы, которые могут быть благоприятными. Самым жестким ограничивающим фактором считается вода.

Подробнее: Ограничивающий фактор (экология)

Преде́льно допусти́мая концентра́ция (ПДК) — утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив. Под ПДК понимается такая максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений. Экологи́ческие фа́кторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Например, наличие минеральных веществ, доступ кислорода, влажность почвы, температура почвы, рыхлость почвы. Индифферентные элементы среды, например инертные газы, экологическими факторами не являются. Экосисте́ма, или экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) — биологическая система (биогеоценоз), состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии. Генетически модифицированная пища — продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) — растений или животных. Продукты, которые получены при помощи генетически модифицированных организмов, включая микроорганизмы, или в состав которых входит хоть один компонент, полученный из продуктов, содержащих ГМО, также могут считаться генетически модифицированными, в зависимости от законодательства конкретной страны. Хемофобия — иррациональная боязнь химических соединений, одна из форм технофобии и страха неизвестности. Обычно она проявляется в форме предубеждения против «химии», под которой понимаются продукты (обычно косметика либо пищевые продукты), произведённые человеком в промышленных условиях. «Химии» противопоставляются натуральные или «органические» продукты, которые объявляются априори полезными. Причиной возникновения хемофобии является недостаток доверия в обществе к науке в целом и химии в частности… Охрана окружающей среды (или охрана природы, защита природы, энвайронментализм) — комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на окружающую среду (природу). Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО) — организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Экологи́ческая ни́ша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды. Термин введён в 1914 году Дж. Гриннеллом и в 1927 году Чарльзом Элтоном. В настоящее время определение Гриннелла принято называть пространственной нишей (по смыслу термин ближе понятию местообитание), а определение Элтона называют трофической нишей (экологическая ниша представляет собой сумму факторов существования данного вида, основным из которых является его… Точное земледелие — комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая в себя технологии глобального позиционирования (GPS), географические информационные системы (GIS), технологии оценки урожайности (Yield Monitor Technologies), технологию переменного нормирования (Variable Rate Technology), технологии дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) и решения технологии «интернет вещей» (IoT). Гомеоста́з (др.-греч. ὁμοιοστάσις от ὅμοιος «одинаковый, подобный» + στάσις «стояние; неподвижность») — саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды. Маргаритковый Мир (англ. Daisyworld) — компьютерная модель условного мира, предназначенная для имитации важных процессов в биосфере Земли под влиянием Солнца. Введена Джеймсом Лавлоком и Эндрю Уотсоном в работе, опубликованной в 1983 году, для того, чтобы показать правдоподобность гипотезы Геи. Исследование безопасности ГМО является важной частью программы исследовательских и технологических разработок в прикладной молекулярной биологии. Кла́рковое число́ (или кларки элементов, ещё чаще говорят просто кларк элемента) — числа, выражающие среднее содержание химических элементов в земной коре, гидросфере, Земле, космических телах, геохимических или космохимических системах и др., по отношению к общей массе этой системы. Биологическая адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная… Литоло́гия (от др.-греч. λίθος «камень» + λόγος «учение») — важная часть петрографии, изучающая состав, структуру, происхождение и изменение осадочных пород; изучает закономерности и условия образования геологических осадков, процессы консолидации и литификации. Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) — разнообразие жизни во всех её проявлениях, а также показатель сложности биологической системы, разнокачественности её компонентов. Также под биоразнообразием понимают разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), видовое разнообразие (разнообразие видов в экосистемах) и, наконец, экосистемное разнообразие, то есть разнообразие самих экосистем. Модификацио́нная изме́нчивость — способность организмов с одинаковым генотипом развиваться по-разному в разных условиях окружающей среды. При этом изменяется фенотип, но не изменяется генотип. В англоязычной литературе до 90-х годов XX в. в аналогичном значении нередко использовалось понятие «адаптивная модификация», в настоящее же время преимущественно используется понятие «фенотипическая пластичность». Именно этот класс явлений в первую очередь лежит в основе «определённой изменчивости», которую… Гликобиология — новая научная дисциплина, основанная на фундаментальных исследованиях в области биохимии и молекулярной биологии. Гликобиология изучает строение, биологический синтез и биологическую роль гликанов. Гликаны являются неотъемлемой частью всего живого и встречаются в природе повсюду.(1)(2)В биологии выделяют 4 основных группы макромолекул: ДНК, белки, жиры и гликаны, то есть углеводы. Гликаны(3) имеют особые свойства, они отличаются очень большим молекулярным разнообразием, они могут… Популяционная динамика старения — направление исследования старения с помощью методов популяционной динамики, то есть исследования возрастного состава популяций стареющих организмов и изменений этой зависимости в зависимости от типа организма и условий окружающей среды. Экологическая пирамида — графическое изображение соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме. Эффект пирамид в виде графических моделей разработан в 1927 году Ч. Элтоном. Первичная продукция — в экологии величина, характеризующая прирост количества органического вещества, образованного за определённое время автотрофными организмами (например, зелеными растениями, или цианобактериями) из простых неорганических компонентов. Поскольку источником углерода для автотрофных организмов служит, как правило, диоксид углерода СО2 (углекислый газ), то первичную продукцию в настоящее время чаще всего оценивают по количеству углерода, связанного за определённое время наземной растительностью… Классифика́ция расти́тельности (синтаксономия) — раздел фитоценологии, включающий в себя теоретическое учение и практические методы по выделению условно однородных типов (фитоценонов) из фитоценотического континуума и их субординацию в синтаксономическую иерархию. Гломалин — гликопротеин, вырабатываемый в большом количестве гифами и спорами грибов арбускулярной микоризы (АМ) в почве и в корнях растений. Гломалин был обнаружен в 1996 году Сарой Ф. Райт, ученой из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США. Название происходит от порядка грибов Гломовые. Аквапоника (лат. aqua — вода, греч. πόνος — работа) — высокотехнологичный способ ведения сельского хозяйства, сочетающий аквакультуру (выращивание водных животных) и гидропонику (выращивание растений без грунта). Приро́да — материальный мир Вселенной, в сущности — основной объект изучения естественных наук. Интеллект насекомых (англ. Insect intelligence, также англ. Insect cognition) — способность насекомых к обучению или осваиванию навыков на основе обобщения информации (преимущественно при помощи мозга) с их последующим рациональным использованием в условиях, отличных от исходных. Насекомые имеют крошечный мозг, количество нейронов в котором составляет около 1 млн (тогда как человеческий мозг содержит около 86 млрд нейронов). По этой причине в течение длительного времени им уделялось очень мало внимания… Геоинженерия — комплекс мер и воздействий, направленных на активное изменение климатических условий в локальном регионе Земли либо по всей планете с целью противодействия нежелательному изменению климата и получения наиболее комфортных условий проживания и экономической деятельности на большей части планеты. Жизнь во Вселенной — под этим термином следует понимать комплекс проблем и задач, направленных на поиск жизни. В самом общем случае жизнь трактуется максимально широко — как активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с её физической и химической формами существования. Таким образом, в общей постановке задачи нет требования, чтобы жизнь была похожа на земную, и есть целый ряд теорий, доказывающий, что жизнь может принимать и другие формы. Однако, основной подход… Предельная нагрузка биологического вида на среду обитания (ёмкость среды) — максимальный размер популяции вида, который среда может безусловно стабильно поддерживать, обеспечивать пищей, укрытием, водой и другими необходимыми благами.

Подробнее: Ёмкость среды

Есте́ственный отбо́р — основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов. Естественный отбор — единственная известная… Пикопланктон — это фракция планктона, состоящая из клеток размером от 0,2 до 2 мкм, которые могут быть как прокариотическими, так и эукариотическими фототрофами и гетеротрофами. Энергетическое правило скелетных мышц — двигательная активность, стимулируемая эндогенно в связи с необходимостью удовлетворения пищевой потребности или экзогенно в связи с действием стрессовых раздражений, является фактором функциональной индукции анаболизма. Эту теорию И. А. Аршавского также обозначают как «энергетическое правило двигательной активности». Генный банк — тип биорепозитория, в котором сохраняется генетический материал. Материал возможно сохранить во многих видах, однако самым частым методом консервации в современных генных банках является метод криоконсервации. Методом быстрой заморозки жидким азотом при -196°С возможно сохранять генетический материал клеток различного происхождения для дальнейших экспериментов. При разморожении материала могут возникать определенные механические повреждения клеточного материала, однако метод замораживания… Педосфера (от греч. πέδον «грунт» + σφαίρα «шар») — почвенная оболочка Земли, аналогична другим земным оболочкам — геосферам: литосфере, гидросфере, атмосфере. Модельные организмы — организмы, используемые в качестве моделей для изучения тех или иных свойств, процессов или явлений живой природы. Модельные организмы интенсивно изучаются, причем одна из причин этого — надежда на то, что открытые при их изучении закономерности окажутся свойственны и другим более или менее похожим организмам, в том числе и человеку. Часто модельные организмы используются в тех случаях, когда проведение соответствующих исследований на человеке невозможно по техническим или этическим… Трансгенная соя — соя, полученная с применением генной инженерии (см. генетически модифицированный организм). Агроэкосисте́мы, или аграрные экологические системы, — сознательно спланированные человеком территории, на которых сбалансировано получение сельскохозяйственной продукции и возврат её составляющих на поля для обеспечения круговорота минеральных и органических веществ. В правильно спланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища или луга и животноводческие комплексы. Теория одноразовой сомы, иногда теория расходуемой сомы (англ. Disposable soma theory) — эволюционно-физиологическая модель, которая пытается пояснить эволюционное происхождение процесса старения. Теория была предложена в 1977 году Томасом Кирквудом, в то время сотрудником Британского Национального института биологических стандартов и контроля, в его обзорной статье. Эта теория задаётся вопросом, как организм должен распорядиться своими ресурсами (в первом варианте теории речь шла только о энергии… Старение — в биологии процесс постепенного нарушения и потери важных функций организма или его частей, в частности способности к размножению и регенерации. Вследствие старения организм становится менее приспособленным к условиям окружающей среды, уменьшает и теряет свою способность бороться с хищниками и противостоять болезням и травмам. Кривая светового насыщения фотосинтеза — это графическое представление эмпирической взаимосвязи между интенсивностью света и фотосинтезом. По сути своей она представляет собой модификацию уравнения Михаэлиса-Ментен. Кривая показывает положительную корреляцию между интенсивностью света и скоростью фотосинтеза: по оси х отложены значения независимой переменной (освещенность), а по оси y — значение зависимой переменной (скорость фотосинтеза). Среда Мурасиге-Скуга (МСО или MS0 (МС-ноль)) — это питательная среда, используемая в лабораториях для выращивания растительной культуры клеток или цельных растений. Эта среда была придумана физиологами растений Тошио Мурасиге и Фольке К. Скугом в 1962 году, во время поисков Мурасиге нового фитогормона. Число после букв МС обозначает концентрацию сахарозы в среде. Например, MS0 не содержит сахарозы, а MS20 содержит сахарозу в концентрации 20 г/л . Вместе с её модификациями — это наиболее часто используемая… Закон оптимума (в экологии) — любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы. Старение человека, как и старение других организмов, — это биологический процесс постепенной деградации частей и систем организма человека и последствия этого процесса. Тогда как физиология процесса старения аналогична физиологии старения других млекопитающих, некоторые аспекты этого процесса, например, потеря умственных способностей, имеют большее значение для человека. Кроме того, большое значение приобретают психологические, социальные и экономические эффекты. Питательная среда для эмбрионов (культуральная среда для эмбрионов) – водный раствор сложного состава для содержания ранних (преимплантационных) эмбрионов млекопитающих (в том числе человека) в культуре in vitro. Культура накопления, накопительная культура — культура бактерий и среда для них, в которой определённый вид микроорганизмов имеет преимущество над другими. Фактически культура накопления является минимальной культурой, содержащей благоприятствующие данному организму компоненты, устраняя компоненты, поддерживающие другие виды. Метагено́мика — раздел молекулярной генетики, в котором изучается генетический материал, полученный из образцов окружающей среды. Метагеномика изучает набор генов всех микроорганизмов, находящихся в образце среды, — метагеном. Метагеномный анализ позволяет определить видовое разнообразие исследуемого образца без необходимости выделения и культивирования микроорганизмов. Феромо́ны (др.-греч. φέρω «несу» + ὁρμάω «возбуждаю, побуждаю») — собирательное название веществ — продуктов внешней секреции, выделяемых некоторыми видами животных и обеспечивающих химическую коммуникацию между особями одного вида. Феромоны синтезируются и растениями. Феромоны — биологические маркеры собственного вида, летучие хемосигналы, управляющие нейроэндокринными поведенческими реакциями, процессами развития, а также многими другими процессами, связанными с социальным поведением и размножением…

Лимитирующие факторы. Законы лимитирующих факторов

Лимитирующие фактор – это факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за их недостатка или их избытка по сравнению с потребностью.

Закон минимума (Юстус Либих)

Урожай (продукция) зависит от факторов находящихся в минимуме (закон касается химических элементов). Факторы могут быть лимитирующими находится и в максимуме.

Закон Митчерлих:

урожай зависит от совокупного действия всех факторов жизни растений (температура, влажность и т.д.)

Закон независимости факторов Вильямса: условия жизни равнозначны, не один из факторов не может быть заменен другим.

Закон толерантности Шелфорда:

Толерантность — степень устойчивости величина выносливости тех или иных факторов. Формулировка закона: «отсутствие или невозможность процветания, определяется недостатком (в качественном или количественном смысле) или избытком любого из ряда факторов, уровень которого может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом.

Общий характер действия экологических факторов

При небольших значениях или чрезмерном воздействии фактора жизненная активность организма заметно угнетается. Наиболее эффективно действие фактора при минимальных или максимальных его значениях, а при некотором его значении, оптимальном для данного организма. Диапазон действия или зона толерантности (выносливости) экологического фактора ограничен соответствующими крайними пороговыми значениями (точки минимума(1), максимума(2)) данного фактора, при которых возможно существование организма (рис.1).

Зона выносливости(толерантности)

2

г

и

б

е

л Зона нормальной

ь жизнедеятельности зона пессимума(угнитения)

1 3

интенсивность фактора РИС.1

Точка на оси абсцисс, которая соответствует наилучшему показателю жизнедеятельности организма, означает оптимальную величину фактора это точка оптимума(2). Так как определить оптимальное значение фактора с высокой с высокой точностью бывает трудно , говорят о диапазоне значении последнего – о зоне оптимума или зоне комфорта. Таким образом, три точки (оптимума, минимума и максимума) составляют три кардинальные точки которые определяют возможные реакции организма на данный фактор. Крайние участки кривой выражающие состояние угнетения при недостатке или избытке фактора называются зонами пессимума. Рядом с критическими точками лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны толерантности – летальные значения фактора, при которых наступает гибель организма.

Условия среды, в которых какой – либо фактор (или совокупность факторов ) выходит за пределы зоны комфорта и оказывает угнетающее действие, в экологии часто называют экстремальными.

Организмы для жизни которым требуются условия, ограниченные узким диапазоном толерантности по величине температуры, называются стенотермными, а способные жить в широком диапазоне температуры эвритермные.

Организмы называются соответственно стенобионты и эврибионты.

Стенос от латинского узкий, и эврий от латинского широкий.

закон минимума, закон толерантности — Рассашко И.Ф. и др. Общая экология

И.Ф. Рассашко, О.В. Ковалева, А.В. Крук
Общая экология
Тексты лекций для студентов специальности 1-33 01 02 «Геоэкология». – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. – 252 с.

Лекция 2. Среда обитания, экологические факторы и общие закономерности их действия

2.3. закон минимума, закон толерантности

Существование каждого вида ограничивается тем из факторов, который наиболее отклоняется от оптимума. «Закон ограничивающего фактора» был вначале сформулирован немецким агрохимиком, одним из основоположников агрохимии Юстусом Либихом в 1840 году. Ю. Либих изучал влияние разнообразных факторов на рост растений и установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, например, как двуокись углерода и вода, а теми, которые требуются в малых количествах (например, бор), но которых и мало в почве. Ю. Либих выдвинул принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай». Этот принцип получил широкую известность как закон минимума Ю. Либиха. Согласно этому закону относительное действие отдельного экологического фактора тем сильнее, чем больше он находится по сравнению с другими факторами в минимуме (рисунок 2.6). Закон Ю. Либиха показывает на один из аспектов зависимости организмов от среды, он строго применим в условиях стационарного состояния системы. Если условия среды будут изменяться, то тот или иной процесс также изменится, и будет зависеть от других факторов.

800px-Minimum-Tonne_svg

Рисунок 2.6 – Модель, иллюстрирующая закон Либиха («Бочка Либиха»)

Изучая различное лимитирующее действие экологических факторов (таких как свет, тепло, вода) американский зоолог Виктор Эрнест Шелфорд (1877–1968), пришел к выводу, что лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток факторов. В экологию такое положение вошло как закон толерантности В. Шелфорда, сформулированного им в 1913 году. Он гласит: «лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия». Под ограничивающим фактором понимают фактор, уровень которого в качественном и количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма (рисунок 2.7).

800px-Minimum-Tonne_svg

Рисунок 2.7 – Влияние температуры на скорость роста растения

Пределами выносливости называют минимальное и максимальное значение фактора, при котором возможна жизнедеятельность. Границы, за пределами которых наступает гибель организмов, являются нижними и верхними границами выносливости. Многочисленные примеры действия ограничивающих факторов показывают, что это явление имеет общее экологическое значение. Одним из примеров действия ограничивающего фактора в природе является угнетение травянистых растений, лиственных древесных пород под пологом ели, где возможности развития ограничены недостатком света. Способность организмов выносить отклонения экологических факторов от оптимальных величин их интенсивности называется толерантностью (от латинского – терпение). Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности (выносливости) в отношении одного фактора и узкий диапазон в отношении другого. Если условия по одному из экологических факторов не оптимальны для вида, то может сузиться и диапазон толерантности к другим экологическим факторам. Например, при лимитирующем содержании азота снижается засухоустойчивость злаков; при низком содержании азота для предотвращения увядания растений требуется больше воды, чем при высоком его содержании. Многие факторы среды часто становятся лимитирующими в период размножения, который является обычно критическим для выживания организмов. Пределы толерантности для размножающихся особей обычно уже, чем для не размножающихся взрослых растений или животных. Они также уже для яиц, эмбрионов, личинок, проростков.

Чтобы выразить степень выносливости, в экологии существует ряд терминов, в которых используют приставки стено- (узкий) и эври— (широкий). Так, есть стенотермный – эвритермный (в отношении температуры), стенофагный – эврифагный (в отношении пищи), стенобатный – эврибатный (в отношении давления) организмы.

Виды, которые выдерживают значительные отклонения от оптимальных значений разных факторов, обладают широким диапазоном выносливости и живут в различных, порой резко отличающихся друг от друга условиях среды, называются эврибионтными. Такие виды являются широко распространенными. Например, лисица относится к эврибионтным организмам, так как она обитает от лесотундры до степи, питаясь и животной, и растительной пищей. Но есть организмы стенобионтные, узко приспособленные, не переносящие резких колебаний температуры, влажности и т. д. Бегемот и буйвол – животные только районов высокой влажности и температуры. Таковы почти все растения влажных тропических лесов. Икра гольца развивается при температуре 0–12° С с оптимумом около 4° С, а икра лягушки развивается при температуре 0–30° С с оптимумом около 22° С. Значит, в первом случае можно говорить о стенотермности, а во втором случае – об эвритермности. Как видно, для каждого организма и в целом для вида есть свой оптимум условий. Он неодинаков не только для разных видов, находящихся в различных условиях, но и для отдельных стадий развития одного организма. Для каждого вида характерна и степень выносливости, например, растения и животные умеренного пояса могут существовать в довольно широком температурном диапазоне, виды же тропического климата не выдерживают значительных колебаний ее. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая пластичность (экологическая валентность) вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность, тем шире диапазон его толерантности (выносливости). Экологически непластичные, то есть маловыносливые виды, являются стенобионтными, более выносливые – эврибионтными. Стенобионтность и эврибионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Виды, длительно развивавшиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобионтности, в то время как виды, существовавшие при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтными, то есть видами с широким диапазоном толерантности (рисунок 2.8).

800px-Minimum-Tonne_svg

Рисунок 2.8 – Экологическая пластичность видов

(по Ю. Одум, 1975)

 

Поскольку все факторы среды взаимосвязаны и среди них нет абсолютно безразличных для любого организма, каждая популяция и вид в целом реагируют на эти факторы, но воспринимают их по-разному. Такая избирательность обусловливает и избирательное отношение организмов к заселению той или иной территории. Различные виды организмов предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям, температуре, влажности, свету и т. д. Поэтому на разных почвах в разных климатических поясах произрастают различные растения. В свою очередь в растительных ассоциациях формируются неодинаковые условия для животных.

Исторически приспосабливаясь к абиотическим факторам среды и вступая в определенные биотические связи друг с другом, растения, животные, грибы, микроорганизмы распределяются по различным средам и формируют многообразные экосистемы (биогеоценозы), в конечном итоге объединяющиеся в биосферу Земли.

Закон ограничивающих факторов, Закон минимума, Закон толерантности

Критические факторы и предельные значения

Каждый живой организм имеет пределы условий окружающей среды, которые он может выдержать

Факторы окружающей среды должны быть в пределах соответствующих уровней для сохранения жизни

Эти факторы в первую очередь ответственны за определение роста и / или воспроизводства организма или численность населения. Это может быть физический фактор, такой как температура или свет, химический фактор, такой как конкретное питательное вещество, или биологический фактор, такой как конкурирующие виды.Ограничивающий фактор может отличаться в разное время и в разных местах.

Закон ограничивающих факторов гласит, что слишком много или слишком мало любого абиотического фактора может ограничивать или предотвращать рост популяции вида в экосистеме

Примеры ограничивающих факторов роста популяции
A. Наземная экосистема
1. Температура
2. Вода
3. Влажность
4. Питательные вещества почвы

B. Морская экосистема
1. Соленость
2. Температура
3. Солнечный свет
4.Растворенный кислород

Закон минимума

Предложен Юстусом фон Либихом в 1840 году.
Он говорит, что успех организма определяется важнейшим ингредиентом, которого не хватает.
По мере увеличения количества одного ресурса другой ресурс может стать ограничивающим.
Также известный как Закон минимума Либиха — система может быть ограничена отсутствием или минимальным количеством (с точки зрения необходимого) любого необходимого фактора.

В этом законе говорится, что самая редкая потребность организма будет ограничивать его производительность.

В качестве примера урожайность сельскохозяйственных культур ограничена недостатком одного элемента. В этом случае предположим, что в почве мало азота, добавление большего количества фосфора не улучшит урожайность сельскохозяйственных культур. Как только в почву добавлен азот, урожайность сельскохозяйственных культур будет увеличиваться, пока другой элемент не станет ограничивающим фактором. И дальнейшее улучшение урожайности невозможно, пока этот элемент не станет доступным.

Закон толерантности

Предложен Виктором Шелфордом в 1913 году.
Это расширение Закона о минимуме.
Это относится к верхней и нижней границам физической среды, которую может переносить организм.
Эти границы влияют на способность функционировать, расти и воспроизводиться. Эти изменения могут быть широкими и узкими.
Существуют сезонные сдвиги в пределах допустимых значений, но в физиологических пределах.
Следствие — ни один организм не может жить везде.

Закон толерантности гласит, что существование, численность и распространение вида в экосистеме определяются тем, падают ли уровни одного или нескольких физических или химических факторов выше или ниже уровней, допускаемых видом.

Переносимая способность

Максимальная популяция данного вида, которую экосистема может поддерживать без деградации или уничтожения в долгосрочной перспективе. Пропускная способность может быть превышена, но не без снижения способности системы поддерживать жизнь в долгосрочной перспективе.

Прирост населения и пропускная способность
a. Экосистема может поддерживать только определенное количество людей в данный момент времени. Когда уровень мощности превышен, возникает дисбаланс в экосистеме.
г.Пропускная способность — это количество пользователей, которых ресурс может поддерживать в хорошем состоянии. Или ряд факторов окружающей среды, таких как пища, кислород, болезни, хищники и космос, определяют количество организмов, которые могут выжить в данной области.

Четыре фактора взаимодействуют, чтобы установить пропускную способность
1. доступность пространства
2. доступность энергии
3. накопление отходов и средства их удаления
4. взаимодействие и количество организмов

Community Properties

В этом разделе основное внимание уделяется тому, как на фундаментальные свойства биологических сообществ и экосистем влияют такие факторы, как пределы толерантности, взаимодействия видов, разделение ресурсов, эволюция и адаптация.

Производительность

Первичная производительность: Скорость производства биомассы является показателем скорости преобразования солнечной энергии в химическую.

  • Энергия, остающаяся после дыхания, является чистой первичной продукцией.

  • Скорость фотосинтеза регулируется многими факторами.
    • Уровни освещения
    • Температура
    • Влажность
    • Доступность питательных веществ

Тропические леса, коралловые рифы и эстуарии имеют высокий уровень продуктивности, потому что они богаты всеми вышеперечисленными ресурсами.

Другие системы не имеют достаточного уровня необходимых ресурсов.

  • Недостаток воды в пустынях ограничивает фотосинтез.
  • Низкие температуры в арктической тундре или высоких горах препятствуют росту растений.
  • Недостаток питательных веществ в открытом океане снижает способность водорослей использовать обильный солнечный свет и воду.

Даже в наиболее фотосинтетически активных экосистемах лишь небольшой процент доступного солнечного света улавливается и используется для производства высококалорийных соединений.

  • Большая часть света, попадающего на растения, отражается поверхностями листьев
  • Большая часть света, поглощаемого листьями, преобразуется в тепло, либо излучается, либо рассеивается испарением и водой.

Изобилие и разнообразие

Изобилие: выражение общего числа организмов в биологическом сообществе

Разнообразие: мера количества различных видов, экологических ниш или имеющихся генетических вариаций .

  • Численность конкретного вида часто обратно пропорциональна общему разнообразию сообщества.
  • Сообщества с очень большим количеством видов часто имеют только несколько представителей того или иного вида в данной области.
  • Климат и история — важные факторы, которые определяют численность и разнообразие биологического сообщества.
  • Продуктивность связана с изобилием и разнообразием, которые зависят от нескольких факторов.
    • Общая доступность ресурсов в экосистеме
    • Надежность ресурсов
    • Адаптация видов-членов
    • Взаимодействие между видами.

Сложность

Сложность: количество видов на каждом трофическом уровне и количество трофических уровней в сообществе.

  • Разнообразное сообщество может быть не очень сложным, если все виды сгруппированы только на нескольких трофических уровнях.
  • Разнообразное сообщество может быть сложным, если оно имеет множество взаимосвязанных трофических уровней, которые можно разделить на подразделения.

Устойчивость и устойчивость

Три типа стабильности или отказоустойчивости в экосистемах

  • Постоянство: отсутствие колебаний в составе или функциях
  • Инерция: устойчивость к возмущениям
  • Обновление: способность восстанавливать повреждения после нарушения

Чем сложнее и взаимосвязаннее сообщество, тем более стабильным и устойчивым оно будет перед лицом беспорядков.

В узкоспециализированных экосистемах удаление нескольких ключевых видов может уничтожить многие другие связанные виды.

Ограничивающие факторы | BioNinja

ninja icon

Понимание:

• Температура, сила света и концентрация CO 2 — возможные ограничивающие факторы скорости фотосинтеза

limiting factor

Закон ограничивающих факторов гласит, что когда химический процесс зависит от более чем одного существенного условия , являющегося благоприятным, скорость реакции будет ограничена коэффициентом, ближайшим к минимальному значению


Фотосинтез зависит от ряда благоприятных условий, в том числе:

  • Температура
  • Интенсивность света
  • Концентрация углекислого газа

Температура

  • Фотосинтез контролируется ферментами, которые чувствительны к колебаниям температуры
  • As температура увеличивает скорость реакции, так как реагенты обладают большей кинетической энергией и результатом становится больше столкновений
  • Выше определенной температуры скорость фотосинтеза будет снижаться, поскольку основные ферменты начинают денатурировать

Влияние температуры на скорость фотосинтеза

temperature photosynthesis

Интенсивность света

  • Свет поглощается хлорофиллом, который преобразует лучистую энергию в химическую энергию (АТФ)
  • По мере увеличения интенсивности света скорость реакции увеличивается, поскольку все больше хлорофилла фотоактивируется
  • При определенном освещении Интенсивность фотосинтеза будет плато, так как весь доступный хлорофилл насыщен светом
  • Световые волны различной длины по-разному влияют на скорость фотосинтеза (например,грамм. зеленый свет отражается)

Влияние интенсивности света на скорость фотосинтеза

light intensity photosynthesis

Концентрация углекислого газа

  • Углекислый газ участвует в фиксации атомов углерода с образованием органических молекул
  • По мере увеличения концентрации углекислого газа скорость реакции будет увеличиваться, поскольку производится больше органических молекул
  • При определенной концентрации CO 2 Скорость фотосинтеза будет плато, поскольку ферменты, ответственные за фиксацию углерода, насыщены

Влияние концентрации углекислого газа на скорость фотосинтеза

CO2 concentration photosynthesis

ninja icon

Навык:

• Планирование экспериментов по изучению влияния ограничивающих факторов на фотосинтез


Фотосинтез можно измерить непосредственно через поглощение CO 2 или продукцию O 2 , или косвенно через изменение биомассы

  • Важно понимать, что на эти уровни может влиять относительное количество клеток. дыхание, происходящее в ткани

Измерение CO 2 Поглощение

  • Поглощение диоксида углерода можно измерить, поместив ткань листа в замкнутое пространство с водой
  • Воду, свободную от растворенного диоксида углерода, можно сначала получить путем кипячения и охлаждающая вода
  • Углекислый газ взаимодействует с молекулами воды, образуя бикарбонат и ионы водорода, что изменяет pH (↑ кислотность)
  • Повышенное поглощение CO 2 растением снижает концентрацию в растворе и увеличивает щелочность (измерение с датчиком)
  • В качестве альтернативы уровни углекислого газа можно контролировать с помощью регистратора данных
90 002 Измерение O 2 Производство

  • Производство кислорода можно измерить, погрузив установку в замкнутое пространство, заполненное водой, прикрепленное к герметичному газовому шприцу
  • Любой образовавшийся газообразный кислород будет пузыриться из раствора и может быть измерен изменение уровня мениска на шприце
  • В качестве альтернативы производство кислорода можно измерить по времени, затраченному на то, чтобы погруженные листовые диски достигли поверхности
  • Уровни кислорода также можно измерить с помощью регистратора данных, если имеется соответствующий зонд

Измерение Биомасса (непрямая)

  • Производство глюкозы можно косвенно измерить по изменению биомассы (веса) растения
  • Это требует, чтобы ткань растения была полностью обезвожена перед взвешиванием, чтобы гарантировать, что изменение биомассы представляет собой органическое вещество, а не воду содержание
  • Альтернативный метод измерения выработки глюкозы — определение изменения в крахмале уровни (глюкоза хранится в виде крахмала)
  • Крахмал можно определить по окрашиванию йодом (окрашивает раствор крахмала в пурпурный цвет) и количественно определять с помощью колориметра

Что такое ограничивающий фактор? (с изображением)

Ограничивающий фактор относится к любому состоянию, которое требуется для вида, которое становится недостаточным или отсутствует в среде обитания.Когда определенные потребности не удовлетворяются, отдельные люди начинают умирать или рождаемость снижается. Некоторыми распространенными примерами ограничивающих факторов являются пища, вода, хищники или их отсутствие, вода, укрытие, газы, то есть кислород, и органические химические соединения. В некоторых случаях ограничивающий фактор может относиться к слишком обильному состоянию, например, чрезмерному солнечному свету для определенного вида растений. Он работает как средство контроля, предотвращающее неконтролируемый рост популяции, или может быть одним из факторов, вызывающих сокращение популяции и исчезновение ее из среды обитания.

Excessive sunlight can be a limiting factor for some plants. Избыточный солнечный свет может быть ограничивающим фактором для некоторых растений.

В большинстве случаев ограничивающий фактор благоприятен для экосистемы. Например, тот, кто контролирует один вид, например хищник, может, в свою очередь, принести пользу другому, например своей добыче.Если бы хищные виды не контролировались, то виды-жертвы были бы сильно истощены. Кроме того, успех хищных видов в конечном итоге приведет к их перенаселению, что в конечном итоге приведет к ряду ограничивающих факторов для этой группы. Мы видели это в случае чрезмерной охоты, когда люди были ответственны за исчезновение птицы додо, а также других животных.

Иногда хищный вид не сдерживается ограничивающим фактором и становится таким условием для другого вида.Точно так же отсутствие хищников в привычке может ограничить вид. Оба случая особенно актуальны в случае интродуцированных или инвазивных видов. Инвазивный вид, не имеющий естественной добычи, может быстро создать большие популяции, что приведет к конкуренции с местными видами за пищу и среду обитания.

Например, на северо-востоке США люди стали крайне ограничивающим фактором в отношении местных волков.Одна из природных жертв волков — олени, популяция которых резко выросла из-за исчезновения хищника. Отсутствие хищничества становится ограничивающим фактором, потому что их неконтролируемый рост популяции приводит к дополнительным факторам, таким как нехватка пищи и болезни. Кроме того, люди сталкивались с проблемами перенаселения, когда олени, идущие по дороге, становились опасными для вождения или садовыми вредителями.

Закон ограничивающих факторов

Презентация на тему: «Закон ограничивающих факторов» — стенограмма презентации:

1 Закон ограничивающих факторов

The Law of Limiting Factors

2 Цель Использовать компьютерное моделирование для исследования влияния различных факторов на скорость фотосинтеза.Использовать анализ вторичных данных. Отчитываться перед остальной частью класса.

Aim To use computer simulations to investigate the effect of different factors on the rate of photosynthesis.

3 Закон ограничивающих факторов
Фотосинтез будет происходить только со скоростью, определяемой фактором кратчайшего запаса

The law of limiting factors

4 Углекислый газ Вода Интенсивность света Длина волны температуры
Какие факторы окружающей среды влияют на скорость фотосинтеза? Двуокись углерода Вода Интенсивность света Длина волны температуры

Carbon dioxide Water Light intensity Temperature wavelength

5 Как мы можем исследовать скорость фотосинтеза?
Объем произведенного кислорода Объем израсходованной двуокиси углерода

How can we investigate the rate of photosynthesis

7 Пузырьки водорослей Что ограничивало скорость фотосинтеза в Прим. 1? Интенсивность света….Поскольку увеличение интенсивности света увеличивает скорость фотосинтеза до определенного уровня. Если вы сравните с Примером 2, мы также можем сделать вывод, что температура была ограничивающей, поскольку повышение температуры также увеличивает скорость фотосинтеза.

8 Что ограничивало скорость фотосинтеза в Прим. 2?
На этот раз мы можем быть уверены только в том, что интенсивность света влияет на скорость. Тот факт, что график выравнивается при высокой интенсивности света, предполагает, что что-то еще может ограничивать, но мы не можем точно сказать, что это такое.

10 Теперь изучите ограничивающие факторы более подробно.
Вам следует выполнить практический эксперимент с курсовой работой и задать вопросы из буклета. Помните — ограничивающим фактором является фактор кратчайшего запаса. Это определит скорость фотосинтеза.

Ограничивающие факторы и учет пропускной способности

Глава 5 Ограничивающие факторы и учет пропускной способности

1.Цели

1.1 Определите ограничивающие факторы в ситуации нехватки ресурсов и выберите соответствующий метод.
1.2. Определите оптимальный производственный план, в котором организация ограничена одним ограничивающим фактором.
1.3. Объяснить концепцию оптимизированной технологии производства.
1.4. Объясните теорию ограничений.
1.5 Объясните концепцию учета пропускной способности.
1.6 Рассчитайте и интерпретируйте коэффициент учета пропускной способности (TPAR).
1.7 Сравните методики учета ограничивающих факторов и пропускной способности при определении оптимального производства.


2. Ограничивающие факторы

2,1

Ограничивающие факторы

Ограничивающий фактор — это любой фактор, который присутствует в дефицитных предложениях и который останавливает организацию от дальнейшего расширения своей деятельности, то есть ограничивает деятельность организации.

2.2 Организация может столкнуться только с одним ограничивающим фактором (кроме максимального спроса на продажи), но также может быть несколько ограниченных ресурсов, причем два или более из них устанавливают эффективное ограничение на уровень активности, который может быть достигнут.
2.3 Примеры ограничивающих факторов включают спрос на продажи и производственные ограничения.
(а) Труда . Ограничение может быть связано либо с общим количеством, либо с конкретными навыками.
(б) Материалы . Доступных материалов может быть недостаточно для производства достаточного количества единиц для удовлетворения спроса на продажу.
(c) Производственные мощности . Машин может не хватить для производства, необходимого для удовлетворения спроса.
2.4 При анализе ограничивающих факторов предполагается, что руководство примет решение о ассортименте продукции или услугах на основе варианта, который максимизирует прибыль, и что прибыль максимизируется при максимальном вкладе (при отсутствии изменений в понесенных расходах с фиксированными затратами).Другими словами, применяется идей предельных затрат .
(a) Взнос будет максимальным за счет получения максимально возможного взноса на единицу ограничивающего фактора. Например, если труд класса A является ограничивающим фактором, вклад будет максимальным за счет получения наибольшего вклада за час работы уровня A.
(b) Решение о ограничивающем факторе, следовательно, включает определение взноса, полученного на единицу ограничивающего фактора по каждому отдельному продукту.
(c) Если спрос на продажи ограничен, решение о максимизации прибыли будет заключаться в производстве продуктов с самым высоким рейтингом до предела спроса на продажу.
2.5 При принятии решений по ограничивающим факторам мы обычно предполагаем, что постоянные затраты одинаковы, независимо от выбранного продукта или набора услуг, поэтому единственными значимыми затратами являются переменные затраты.
2.6 Когда существует только один ограничивающий фактор, методика определения ассортимента продуктов или услуг, максимизирующего вклад, заключается в том, чтобы расположить продукты или услуги в порядке их способности приносить вклад на единицу ограничивающего фактора .

2,7

Колбаса состоит из двух продуктов: пюре и соуса. Переменные затраты на единицу продукции следующие.

Маш

Соус

$

$

Прямые материалы

1

3

Непосредственный труд (3 доллара в час)

6

3

Переменные накладные расходы

1

1

8

7

Цена продажи за единицу составляет 14 долларов за пюре и 11 долларов за соус.В течение июля доступная прямая рабочая сила ограничена 8 000 часов. Спрос на продажу в июле ожидается следующим образом.


Маш

3000 шт.

Соус

5000 штук

Требуется:

Определите производственный бюджет, который максимизирует прибыль, предполагая, что постоянные затраты в месяц составляют 20 000 долларов США и что нет начальных запасов готовой продукции или незавершенного производства.

Решение:

1. Определите ограничивающий фактор

Маш

Соусы

Итого

Рабочие часы на единицу

2 часа

1 час

Спрос на продажу

3000 шт.

5000 штук

Необходимые рабочие часы

6000 часов

5000 часов

11000 часов

Количество рабочих часов

8000 часов

Дефицит

3000 часов

Труд — фактор, ограничивающий производство.

2. Определите вклад каждого продукта на единицу ограниченного ресурса, то есть на отработанный час труда.

Маш

Соус

$

$

Цена

14

11

Переменная стоимость

8

7

Паевой взнос

6

4

Рабочие часы на единицу

2 часа

1 час

Вклад в час труда (= на единицу ограничивающего фактора)

$ 3

$ 4

Рейтинг

2

1

3.Определите смету производства и продаж.


Товар

Шт.

Необходимые часы

Взнос на единицу

Итого

$

$

Соусы

5,000

5,000

4

20 000

Маш (Бал.)

1,500

3,000

6

9000

8,000

29 000

Минус: постоянные затраты

20 000

Прибыль

9000

Заключение:
(1) Удельный вес — неправильный способ определения приоритетов.
(2) Рабочие часы являются дефицитным ресурсом, поэтому вклад в час труда является правильным способом определения приоритетов.
(3) Соус получает взнос в размере 4 долларов за час труда, а Mash — взнос в размере 3 доллара за час труда. Таким образом, соусы позволяют более выгодно использовать ограниченный ресурс, и их следует производить в первую очередь.

Вопрос 1
Triproduct Limited производит и продает три типа электронных систем безопасности, по которым доступна следующая информация.

Стандартная себестоимость и отпускная цена за единицу


Продукт

Дневное сканирование

Ночное сканирование

Всенаправленное сканирование

$

$

$

Материалы

70

110

155

Производственная рабочая сила

40

55

70

Монтажные работы

24

32

44

Переменные накладные расходы

16

20

28

Цена продажи

250

320

460

Постоянные затраты на этот период составляют 450 000 долларов США, а высококвалифицированные монтажные работники доступны в течение 25 000 часов только за период и оплачиваются 8 фунтов стерлингов в час.

Затраты на производственные и монтажные работы являются переменными.

Максимальный спрос на товар:


Дневное сканирование

Ночное сканирование

Всенаправленное сканирование

2000 шт.

3000 шт.

1,800 шт.

Требуется:

(a) Рассчитайте недостачу (если таковая имеется) в часах монтажных работ.(2 балла)
(б) Определить наилучший производственный план, предполагая, что Triproduct Limited желает максимизировать прибыль. (5 баллов)
(c) Рассчитайте максимальную прибыль, которую можно было бы получить с помощью плана в части (b) выше.
(3 балла)
(d) Проведя исследование доступности рабочей силы для установки, фирма считает, что, предлагая 12 долларов в час, можно будет получить дополнительную рабочую силу и, таким образом, преодолеть нехватку рабочей силы.

Требуется:
Основываясь на полученных выше результатах, сообщите фирме, следует ли внедрять
предложение. (5 баллов)
(Всего 15 баллов)

3. Учет пропускной способности ( 產量 會計 )

3.1 Оптимизированная технология производства (ОПТ)

3.1.1 В 1980-е годы Голдратт и Кокс (1984) отстаивали новый подход к управлению производством, названный OPT. OPT основан на том принципе, что прибыль увеличивается за счет увеличения производительности завода. Подход OPT определяет, что предотвращает повышение пропускной способности, путем различения узких и не узких мест.
3.1.2. Узким местом может быть машина, мощность которой ограничивает производительность всего производственного процесса.Цель — выявить узкие места и устранить их или, если это невозможно, , убедиться, что они полностью используются в любое время .
3.1.3 Ресурсы, не являющиеся узкими местами, следует планировать и использовать на основе ограничений внутри системы, и если не следует использовать для производства большего количества ресурсов, чем могут поглотить узкие места . Таким образом, философия OPT утверждает, что ресурсов, не являющихся узкими местами, не должны использоваться на 100% их мощности, поскольку это просто приведет к увеличению запасов .

3,2 Теория ограничений

3.2.1. Голдратт и Кокс (1992) описывают процесс максимизации операционной прибыли при работе с узкими и не узкими местами как теорию ограничений (TOC).
3.2.2 TOC направлен на увеличение доли пропускной способности при одновременном сокращении запасов и эксплуатационных расходов . Однако объем , сокращающий последние, ограничен , поскольку они должны поддерживаться на некотором минимальном уровне, чтобы производство вообще могло иметь место.Другими словами, операционных расходов считаются фиксированными затратами .
3.2.3 TOC принимает краткосрочный временной горизонт , а рассматривает все операционные расходы (включая прямые затраты на оплату труда, но исключая прямые материалы) как фиксированные , таким образом подразумевая, что переменные затраты должны использоваться для принятия решений, измерения прибыли и инвентаризации. оценка.
3.2.4 В нем подчеркивается, что управление действиями, связанными с узкими местами, является ключом к повышению производительности за счет сосредоточения внимания на краткосрочной максимизации вклада в пропускную способность.

3.2.5

Машина X может обрабатывать 1000 кг сырья в час, машина Y 800 кг. Из введенных 900 кг 100 кг обрабатываемого материала должны ждать на узком месте машины (машина Y) в конце часа обработки.


Традиционная точка зрения заключается в том, что машины должны работать, а не сидеть без дела .Таким образом, если желаемый выход из вышеуказанного процесса составлял 8 100 кг, машина X использовалась бы в непрерывном режиме , и все 8100 кг были бы обработаны через машину за девять часов. Однако перед машиной Y будет невыполненных заказов 900 кг [8100 — (9 часов × 800)] обработанного материала. Все этого материала потребуют места для обработки и хранения и создадут дополнительные расходы , связанные с этими видами деятельности, не создающими добавленной стоимости. Его обработка не увеличит пропускную способность.

3.3 Учет пропускной способности (TA)

3.3.1 Галлоуэй и Уолдрон (1988) защищают подход, называемый учетом пропускной способности, для применения философии ТОС.

3.3.2

В бухгалтерском учете

Учет пропускной способности — это система управления продуктом, цель которой — максимизировать пропускную способность , и , следовательно, генерировать денежные средства от продаж , , а не прибыли .Среда точно в срок (JIT) управляется с инвентаризацией буфера, которая сохраняется только при наличии узкого места.

3.3.3 TA для JIT, как говорят, основывается на трех концепциях.
а) Концепция 1
В краткосрочном периоде , большинство затрат на заводе (за исключением затрат на материалы) составляют фиксированные (противоположность ABC, которая предполагает, что все затраты являются переменными). Эти постоянных затрат включают прямых затрат на оплату труда.Полезно сгруппировать все эти затраты вместе и называть их общими заводскими затратами (TFC).
(b) Концепция 2
В среде JIT все запасы — это «плохо», и идеальный уровень запасов равен нулю . Продукты не должны производиться, если покупатель не заказал их . Когда товары производятся, фабрика эффективно работает в наиболее медленном режиме, и при других операциях неизбежно будут простаивать.

Незавершенное производство должно оцениваться по материальным затратам только до тех пор, пока продукция не будет в конечном итоге продана, так что не будет добавлена ​​стоимость и не будет получена прибыль до тех пор, пока не состоится продажа.Работа над выпуском только для добавления к незавершенному производству или запасам готовой продукции не приносит прибыли, и поэтому ее не следует поощрять.
(c) Концепция 3
Прибыльность определяется скоростью, с которой «деньги поступают прямо у дверей» (то есть продажи), и в среде JIT этот зависит от того, как быстро можно произвести товары для удовлетворения заказов клиентов . Поскольку цель ориентированной на прибыль организации — зарабатывать деньги, для достижения этой цели необходимо продать запасы.Узкий ресурс замедляет процесс зарабатывания денег.

3.3.4

Бухгалтерский учет и принятие решений

В среде пропускной способности производственный приоритет должен быть отдан продуктам, наиболее способным генерировать пропускную способность, то есть тем продуктам , которые максимизируют пропускную способность на единицу ресурса узкого места .

Коэффициент TA можно использовать для оценки относительной доходности различных продуктов и, следовательно, может помочь в принятии решений.

Коэффициент TA

=

Возврат за заводской час

Общая стоимость конверсии на заводской час

Где:


Возврат за заводской час

=

Продажи — прямые материальные затраты

Использование ресурса узкого места в часах (заводские часы)

Общая стоимость конверсии на заводской час

=

Всего завод

Общее время, доступное для ресурса узкого места

3.3,5

A Ltd производит три продукта: X, Y и Z. Мощность завода A Ltd ограничена процессом альфа. Ожидается, что процесс alpha будет работать восемь часов в день и сможет производить 1200 единиц X в час, 1500 единиц Y в час и 600 единиц Z в час.

Продажные цены и материальные затраты для каждого продукта следующие.


Товар

Цена продажи
$ за единицу

Стоимость материалов
$ за единицу

Вклад в пропускную способность
$ за единицу

X

150

80

70

Y

120

40

80

Z

300

100

200

Затраты на преобразование составляют 720 000 долларов США в день.

Требуется:

(a) Рассчитайте дневную прибыль, если достигнутый дневной объем производства составляет 6000 единиц X, 4500 единиц Y и 1200 единиц Z.
(б) Рассчитайте соотношение ТА для каждого продукта.
(c) При отсутствии ограничений на спрос на эти три продукта, посоветуйте руководству A Ltd по оптимальному производственному плану.

Решение:

(a) Прибыль в день = вклад в пропускную способность — стоимость конверсии
= [(70 x 6000) + (80 x 4500) + (200 x 1200)] — 720 000
= 300 000 долл. США
(b) Коэффициент TA = вклад пропускной способности на заводской час / стоимость конверсии на заводской час

Стоимость преобразования на заводской час = 720 000 долларов США / 8 = 90 000 долларов США

Продукт

Вклад в производительность на заводской час

Стоимость за заводской час

Коэффициент TA

X

70 долларов x 1 200 = 84 000 долларов

$ 90 000

0.93

Y

80 долл. США x 1500 = 120 000 долл. США

$ 90 000

1,33

Z

200 долларов США x 600 = 120 000 долларов США

$ 90 000

1,33

(c) Следует попытаться снять ограничение на вывод, вызванное пропускной способностью процесса альфа.Это, вероятно, приведет к появлению еще одного узкого места в другом месте. Дополнительная мощность, необходимая для снятия ограничения, может быть получена сверхурочной работой, улучшением процесса или изменением спецификации продукта. До тех пор, пока объем производства не может быть увеличен, выпуск должен быть сконцентрирован на продуктах Y и Z (наибольшие коэффициенты TA), если нет веских маркетинговых причин для сохранения существующей структуры производства.

Продукт X теряет деньги каждый раз, когда его производят, поэтому, если нет веских причин, по которым он производится, например, он только что внедрен и, как ожидается, станет более прибыльным, ООО следует рассмотреть вопрос о прекращении производства X.

3.3.6 Как компания может улучшить коэффициент учета пропускной способности ?

Меры

Последствия

  • Повышение отпускной цены за единицу
  • Спрос на товар может упасть
  • Снижение затрат на материалы на единицу, e.грамм. изменить материалы и / или поставщиков
  • Качество может упасть, а оптовые скидки могут быть потеряны
  • Снижение операционных расходов
  • Качество может упасть и / или увеличить количество ошибок

3.3.7

Анализ пропускной способности и ограничивающего фактора

Подход с пропускной способностью очень похож на подход максимизации вклада на единицу ограниченного ресурса . Производительность определяется как объем продаж за вычетом материальных затрат , тогда как вклад определяется как объем продаж за вычетом всех переменных затрат . Производительность предполагает , что все затраты, кроме материалов, являются фиксированными в краткосрочном периоде .

Вопрос 2 — Учет пропускной способности
Yam Co занимается переработкой листового металла в изделия A, B и C с использованием трех процессов: прессования, растяжения и прокатки.Как и многие другие компании, Ям сталкивается с жесткой ценовой конкуренцией на зрелом мировом рынке.

Завод имеет 50 производственных линий, каждая из которых включает три процесса: сырье для листового металла сначала прессуется, затем растягивается и, наконец, прокатывается. Производительность обработки варьируется для каждого процесса, и менеджер завода предоставил следующие данные:

Время обработки на метр в часах

Продукт A

Продукт B

Продукт C

Прессование

0.50

0,50

0,40

Растяжка

0,25

0,40

0,25

Прокатный

0,40

0,25

0.25

Завод работает по 18 часов каждый день пять дней в неделю. Он закрыт только на две недели в году на праздники, когда проводится техническое обслуживание. В среднем один час труда требуется на каждые 225 000 часов заводского времени. Оплата труда 10 долларов в час.

Стоимость сырья на метр составляет 3,00 доллара для продукта A, 2,50 доллара для продукта B и 1,80 доллара для продукта C. Прочие заводские затраты (без учета рабочей силы и сырья) составляют 18 000 000 долларов в год.Цена продажи за метр составляет 70 долларов для продукта A, 60 долларов для продукта B и 27 долларов для продукта C.

Ям содержит очень мало инвентаря.

Требуется:

(a) Определите «узкое место» и кратко объясните, почему этот процесс описывается как «узкое место». (3 балла)
(b) Рассчитайте коэффициент учета пропускной способности (TPAR) для каждого продукта, предполагая, что узкое место процесса полностью используется.(8 баллов)
(c) Предполагая, что TPAR продукта C меньше 1:
. (i) Объясните, как батат может улучшить TPAR продукта C. (4 балла)
(ii) Кратко обсудите, поддерживает ли это предложение о прекращении производства продукта C, и кратко опишите три других фактора, которые Yam следует учитывать перед принятием решения о прекращении производства.(5 баллов)
(Всего 20 баллов)
(ACCA F5 Performance Management, июнь 2009 г., I квартал)

Дополнительные вопросы по стилю экзамена

Вопрос 3 — Ограничивающий фактор
Red Hot Ltd производит электронные компоненты на материковой части Китая и экспортирует их на рынок США. За последние несколько лет спрос на комплектующие резко вырос.В настоящее время компания готовит различные бизнес-планы для своих инвестиций и операций на следующий год. На недавнем заседании совета директоров руководство обсудило, как определить экономичное сочетание продаж и производства в бизнес-планах. Ниже приведены ориентировочные данные и информация на следующий год:

Товар

Спрос
(шт.)

Цена продажи за единицу ($)

Прямые материалы ($)

Прямой труд ($)

А

5,000

135

43

32

Б

4,200

55

11

20

К

3,500

210

65

56

D

4,000

100

20

40

E

32,500

80

32

16

Ожидается, что прямая ставка оплаты труда в размере 80 долларов в час останется неизменной в течение следующего года.Максимальная мощность завода компании составляет 13 000 рабочих часов в год в одну смену. Сверхурочная работа оплачивается с надбавкой в ​​размере 50%. Существующие мощности и ресурсы компании, включая сотрудников и оборудование, позволяют производить все пять продуктов. Фиксированные производственные затраты составляют 320 000 долларов в год, а переменные накладные расходы составляют 20 долларов за час рабочего времени. Коммерческие и административные расходы фиксированы на уровне 200 000 долларов в год. После внедрения системы своевременного управления запасами запасы готовой продукции компании незначительны, и их можно игнорировать.

Требуется:

(a) Предполагая, что сверхурочная работа отсутствует, определите необязательную производственную комбинацию пяти продуктов, чтобы максимизировать прибыль в следующем году, и рассчитайте сумму максимальной прибыли. Показать все подтверждающие расчеты. (15 баллов)
(b) Какова самая высокая цена (в расчете на час), которую компания готова платить за дополнительное рабочее время? Подскажите, оправдано ли сверхурочная работа для удовлетворения неудовлетворенного спроса.(5 баллов)
(Всего 20 баллов)
(HKIAAT PBE Paper II Управленческий учет, июнь 2007 г., I квартал)

Ride Ltd занимается производством и продажей велосипедов. Изготовлено два велосипеда. Это «Родстер», предназначенный для использования на дорогах, и «Эверест», велосипед, предназначенный для использования в горных районах. Следующая информация относится к году, закончившемуся 31 декабря 2005 года:

(1) Цена продажи единицы продукции и данные о затратах следующие:

Родстер

Эверест

$

$

Цена продажи

200

280

Стоимость материалов

80

100

Переменные затраты на конверсию производства

20

60

(2) Постоянные производственные накладные расходы, относящиеся к производству велосипедов, составят 4 050 000 долларов.
(3) Ожидаемый спрос:

Родстер

150 000 шт.

Эверест

70 000 шт.

(4) Каждый велосипед комплектуется в отделении отделки. Количество велосипедов каждого типа, которые можно собрать за один час в отделении финиша, составляет

.

Родстер

6.25

Эверест

5,00

Всего в отделении отделки доступно 30 000 часов.
(5) Ride Ltd использует производственную систему «точно в срок» (JIT) в отношении производства велосипедов и стремится удерживать очень мало незавершенного производства и никаких запасов готовой продукции.

Требуется:

(a) Используя принципы предельных затрат, рассчитайте набор (единиц) каждого типа велосипедов, который максимизирует чистую прибыль, и укажите значение этой прибыли.(6 баллов)
(b) Рассчитайте коэффициент учета пропускной способности для каждого типа велосипеда и кратко обсудите, когда стоит производить продукт, в котором действуют принципы учета пропускной способности. Ваш ответ должен предполагать, что переменные накладные расходы в размере 4 800 000 долларов США, понесенные в результате выбора ассортимента продукции в части (а), являются фиксированными в краткосрочной перспективе. (5 баллов)
(c) Используя принципы учета пропускной способности, проинформируйте руководство о количестве каждого типа велосипедов, которые должны быть произведены, что позволит максимизировать чистую прибыль, и подготовьте прогноз чистой прибыли, которую Ride Ltd получит в год, закончившийся 31 декабря 2005 года.(5 баллов)
(d) Объясните два аспекта, в которых концепция «вклада» в учете пропускной способности отличается от ее использования при оценке маржинальных затрат. (4 балла)
(Всего 20 баллов)
(Документ ACCA 3.3 Управление эффективностью, декабрь 2004 г., II квартал)

Источник: https://hkiaatevening.yolasite.com/resources/PMNotes/Ch5-LimitingFactors.doc

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не соглашаетесь делиться своими знаниями для обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в авторских правах США), отправьте нам электронное письмо, и мы быстро удалите текст. Добросовестное использование — это ограничение и исключение из исключительного права, предоставленного законом об авторском праве автору творческой работы. В законодательстве США об авторском праве добросовестное использование — это доктрина, которая разрешает ограниченное использование материалов, защищенных авторским правом, без получения разрешения от правообладателей.Примеры добросовестного использования включают комментарии, поисковые системы, критику, репортажи, исследования, обучение, архивирование библиотек и стипендии. Он предусматривает легальное, нелицензионное цитирование или включение материалов, защищенных авторским правом, в работы другого автора в соответствии с четырехфакторным балансирующим тестом. (источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Fair_use)

Информация о медицине и здоровье, содержащаяся на сайте, носит общий характер и цель , которая является чисто информативной и по этой причине не может в любом случае заменить совет врача или квалифицированного лица, имеющего законную профессию.

Тексты являются собственностью их авторов, и мы благодарим их за предоставленную нам возможность бесплатно делиться своими текстами с учащимися, преподавателями и пользователями Интернета, которые будут использоваться только в иллюстративных образовательных и научных целях.

Ограничивающие факторы по Odum

Присутствие и успех организма или группы организмов зависит от комплекса условий. Любое состояние, которое приближается к пределам допуска или превышает их, называется ограничивающим условием или ограничивающим фактором .

E. P. Odum модернизировал закон Либигса следующим образом: в условиях устойчивого состояния необходимый материал, доступный в количествах, наиболее близко приближающихся к необходимому критическому минимуму, будет иметь тенденцию быть ограничивающим. Закон Лигигса обычно ограничивается химическими веществами, которые ограничивают рост растений в почве, например азотом, фосфором и калием. Закон минимума не рассматривает превышение фактора как ограничение; избыток является или может быть ограничивающим фактором.

E. P. Odum описывает закон толерантности Шелфорда следующим образом: Отсутствие или отказ организма можно контролировать количественным и качественным недостатком или избытком в отношении любого из нескольких факторов, которые могут приближаться к пределам толерантности для этого организма. Например, слишком много или слишком мало тепла, света или влаги могут быть ограничивающими факторами для некоторых растений.

Оба эти закона гласят, что присутствие и успех организма или группы организмов зависит от комплекса условий, и любое состояние, которое приближается к пределам толерантности или превышает их, должно быть ограничивающим фактором или условием.

Пример. Любые водные экосистемы требуют питательных веществ и света для производства пищи и энергии. Они являются ограничивающими факторами продуктивности водных экосистем.

Фотосинтезирующие морские организмы (фитопланктон) полагаются на солнечный свет и хлорофилл a для поглощения видимого солнечного света, а также на азот (N), фосфор (P) и кремний (Si) для производства пищи и стимулирования роста и размножения.

9. Г.Ф.Закон Гаузе конкурентного исключения

В экологии сообществ принцип конкурентного исключения , иногда называемый законом конкурентного исключения Гаузе, представляет собой утверждение, согласно которому два вида, конкурирующие за одни и те же ресурсы, не могут стабильно сосуществовать, если другие экологические факторы постоянны. Один из двух конкурентов всегда будет побеждать другого, что приведет либо к исчезновению этого конкурента, либо к эволюционному или поведенческому сдвигу в сторону другой экологической ниши.Этот принцип был перефразирован в изречение «полные конкуренты не могут сосуществовать».

Опытная база

Российский эколог Георгий Францевич Гаузе сформулировал закон конкурентного исключения на основе лабораторных экспериментов по конкуренции с использованием двух видов Paramecium, Paramecium aurelia и Paramecium caudatum. После фазы запаздывания Paramecium aurelia постоянно способствовала вымиранию другого. Условия заключались в том, чтобы добавлять свежую воду каждый день и вводить постоянный поток пищи.Однако Гаузе смог позволить Paramecium caudatum выжить, по-разному управляя параметрами окружающей среды (пища, вода). Это объясняет, почему закон Гаузе справедлив только в том случае, если экологические факторы постоянны.

Конкурентное исключение предсказывается рядом математических и теоретических моделей, таких как модели конкуренции Лотки-Вольтерра. Однако по причинам, которые плохо изучены, конкурентное исключение редко наблюдается в естественных экосистемах, и многие биологические сообщества, по-видимому, нарушают закон Гаузе.Самый известный пример — парадокс планктона. Все виды планктона питаются очень ограниченным количеством ресурсов, в первую очередь солнечной энергией и минералами, растворенными в воде. Согласно принципу конкурентного исключения, только небольшое количество видов планктона должно иметь возможность сосуществовать на этих ресурсах. Тем не менее, большое количество видов планктона сосуществует в небольших районах открытого моря.



Частичное решение парадокса заключается в повышении размерности системы.Пространственная неоднородность, множественная конкуренция за ресурсы, компромиссы между конкуренцией и колонизацией и отставание предотвращают исключение (игнорирование стохастического вымирания в более длительных временных рамках). Однако такие системы, как правило, трудноразрешимы с аналитической точки зрения. Кроме того, многие теоретически могут поддерживать неограниченное количество видов. Возникает новый парадокс: большинство известных моделей, допускающих стабильное сосуществование, допускают сосуществование неограниченного числа видов, однако в природе любое сообщество содержит лишь несколько видов.

Недавние исследования, в которых рассматриваются некоторые предположения, сделанные для моделей, прогнозирующих конкурентное исключение, показали, что эти предположения необходимо пересмотреть. Например, небольшое изменение предположения о том, как связаны рост и размер тела, приводит к другому выводу, а именно, что для данной экосистемы определенный диапазон видов может сосуществовать, в то время как другие становятся вытесненными.

Пример. Красная белка ( Sciurus vulgaris ) исчезла из большей части своего бывшего ареала в Англии за последние 50 лет.Это связано с распространением серой белки ( Sciurus carolinensis ), неместного вида, завезенного из Северной Америки в конце 19 века. Серая белка лучше может питаться семенами широколиственных деревьев, таких как желуди, и вытеснила белку из-за конкурентного исключения на большей части территории Англии.

10.


Дата: 24.12.2015; просмотр: 2875


.

Post A Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.