47,332
עריכות
שינויים
אין תקציר עריכה
חוק ליביג הורחב לאוכלוסיות ביולוגיות, ומשתמשים בו פעמים רבות במודלים של [[אקולוגיה|מערכות אקולוגיות]]. לדוגמה, הגידול של אורגניזם כמו צמח עשוי להיות תלוי במספר גורמים שונים, כמו [[מים]], [[אור שמש]], או חומרי תזונה מינרלים (כמו [[ניטרטים]] ו[[פוספטים]]). זמינות גורמים אלה יכול להשתנות, כך שבכל זמן ומקום, אחד מהם יהיה מגביל יותר מהאחרים. חוק ליביג מצהיר כי קצב הצמיחה יוגבל על ידי קצב הזמינות של הגורם המגביל ביותר.
חוק ליביג הורחב לאוכלוסיות ביולוגיות, ומשתמשים בו פעמים רבות במודלים של [[אקולוגיה|מערכות אקולוגיות]]. לדוגמה, הגידול של אורגניזם כמו צמח עשוי להיות תלוי במספר גורמים שונים, כמו [[מים]], [[אור שמש]], או חומרי תזונה מינרלים (כמו [[ניטרטים]] ו[[פוספטים]]). זמינות גורמים אלה יכול להשתנות, כך שבכל זמן ומקום, אחד מהם יהיה מגביל יותר מהאחרים. חוק ליביג מצהיר כי קצב הצמיחה יוגבל על ידי קצב הזמינות של הגורם המגביל ביותר.
==חוק החבית ביצרנות של יערות וצמחים==
פוטוסינתזה ונשימה הם תהליכים חשובים שמהווים את הבסיס ליצרנות של יערות וצמחים בכלל והם גורמים מרכזיים למבנה ולתפקוד של מערכות אקולוגיות. פוטוסינתזה דורשת פחמן דו חמצני ואילו נשימה יוצרת אותו. היצרנות, שנמדדת ב-[[ייצור ראשוני|NPP]], היא האיזון בין שני התהליכים. {{הערה|שם= sciencedirect|[https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/photosynthesis Photosynthesis - Vulnerability of Ecosystems to Climate], C. Boisvenue, S.W. Running, in Climate Vulnerability, 2013, sciencedirect.com}} גדילה של צמחים פרושה שסה"כ פוטוסינתזה היתה בעלת משקל גדול יותר מאשר הנשימה.
כמות הפחמן הדו חמצני באטמוספרה היא בדרך כלל לא גורם מגביל ליצרנות צמחים במערכות טבעיות. הגורמים הבסיסיים המשפיעים על פוטוסינתזה הם טמפרטורה, קרינת אור-שמש ומים. גורמים אלה משפיעים זה על זה ויוצרים גורמים מגבילים מורכבים ומשתנים על יצרנות צמחים במקומות שונים של העולם. (Running et al. 2004; Nemani et al. 2003; Churkina and Running 1998; Boisvenue and Running 2006){{הערה|שם= sciencedirect}} ללא [[מים]] צמחים אינם מסוגלים לבצע הטמעה גם אם יש להם כמות גבוהה של קרינת שמש. לכן אחד הגורמים המגבילים העיקריים ביבשה הוא כמות המים ולאו דווקא כמות הקרינה באותו מקום. כך שאיזור מדברי ייצר כמות מועטה של ייצור ראשוני, גם אם יש בו כמות גבוהה של קרינת שמש.
במקרים מעטים יש גורם מגביל אחד על יצרנות של [[יער]]. ברוב המקרים המגבלות על יצרנות של יער או צמחיה טבעית, משתנים בהתאם לדומיננטיות של גורם מגביל מסויים לאורך תקופות השנה. אם נסתכל על [[יערות הצפון]] שנמצאים בצפון רוסיה , אירופה וקנדה, היצרנות שלהם משתנה בתקופות שונות. בזמן החורף היצרנות של יערות הצפון מוגבלת על ידי כמות הקרינה בגלל ימים קצרים. בסוף החורף, באביב או בסתיו, יהיו יותר שעות אור והגורם המגביל ליצרנות יהיו אולי טמפרטורות נמוכות. בחודשי הקיץ מחסור במים יכול להיות גורם מגביל. {{הערה|שם= sciencedirect}}
ברחבי העולם, היערות נוטים להיות באזורים שבהם המגבלות הן בגלל טמפרטורות או קרינה (Churkina and Running 1998) והם נדירים יותר במקומות שבהם המגבלה ליצרנות היא מגבלת מים. כיום פחות מ 7% מהיערות בעולם מוגבלים בצורה חזקה על ידי מים. {{הערה|שם= sciencedirect}} הטמפרטורה קובעת את קצב המטבוליזם, שבתורו קובע את הכמות הפוטוסינתזה והנשימה של הצמח. רוב הפעילות של מטבוליזם ביולוגי מתרחשת בתחום של 0-50 מעלות צלזיוס. C (Hopkins and Hüner 2004). יש מעט פעילות מטבולית בצמחים בתחומים מעל או מתחת לתחום זה. הטמפרטורה האופטימלית ליצרנות צמחים מתרחשת בטווח של 15-25 מעלות צלזיוס, שהיא גם הטמפרטורה האופטימלית לפוטוסינתזה. (Hopkins and Hüner 2004) לעומת זאת טמפרטורות בטווח של 44 עד 55 מעלות צלזיוס עלולות להיות קטלניות לצמחים. (Schulze et al. 2002) . {{הערה|שם= sciencedirect}}
פוטוסינתזה תלויה בקרינה והיא עולה עם כמות הקרינה עד לרמת רוויה. המים הם הגורם היסודי לפוטוסינתזה והרכיב הכימי המרכזי ברוב תאי הצמח. באזורים יבשים קיימם קשר לינארי עולה בין כמות המים הזמינה לבין יצרנות במדד של NPP לגבי צמחים. ((Loik et al. 2004. {{הערה|שם= sciencedirect}}
בסקירה זו מופיעים מספר גורמים א-ביוטייים שמגבילים את התפתחות היערות (לא נכללו היבטים אחרים כמו בעלי חיים). במקום ובתקופה מסויימת יש בדרך כלל גורם מגביל אחד שהוא החשוב ביותר - לא משנה כמה גורמים אחרים נמצאים בשפע- עדיין גורם זה מהווה חסם.
==הרחבות ונושאים דומים==
==הרחבות ונושאים דומים==