Пределы выносливости в экологии: Основные законы воздействия экологических факторов на организмы. Лимитирующие факторы — урок. Биология, 11 класс.

Закономерности действия факторов среды на организм

Пределы выносливости (толерантности) и зоны действия экологического фактора

Человек, наблюдая за жизнью организмов в природе, долгое время не мог получить ответы на ряд интересующих его вопросов: почему переселение из одной среды обитания в другую для одних видов завершается успешно, а для других — нет? Почему одни виды могут жить в сильно изменяющихся условиях среды, а другим для жизни требуется относительное постоянство этих условий? Почему одна и та же сила воздействия фактора для одних организмов благоприятна, для других — неблагоприятна, а для третьих — губительна?

Объяснить эти особенности взаимодействия организмов со средой обитания помогла экология. Она установила зависимость жизнедеятельности организмов от силы воздействия экологических факторов. Любая ответная реакция организма на действие фактора среды в конечном итоге отражается на его жизнедеятельности. Она зависит не только от природы фактора, но и от силы и продолжительности его воздействия на организм, т. е. от дозы фактора.

Несмотря на разнообразие экологических факторов, был выявлен ряд общих закономерностей в ответных реакциях живых организмов. Теоретически зависимость жизнедеятельности организма (его ответной реакции) от силы воздействия фактора в общем виде можно выразить куполообразной кривой. В реальной ситуации эта кривая, как правило, не бывает идеально симметричной. Организм проявляет жизнедеятельность не при любой силе воздействия фактора, а в определенном ее диапазоне. Этот диапазон ограничен минимальным и максимальным значениями силы воздействия фактора, переносимыми организмом. Минимальное значение силы воздействия фактора, при котором начинается проявление жизнедеятельности организма, называется

экологическим минимумом или

нижним пределом выносливости. А максимальное значение, при котором жизнедеятельность организма прекращается, — экологическим максимумом или верхним пределом выносливости. Разные виды могут существенно различаться по этим значениям. В зоне умеренного климата экологический минимум по температуре для древесных растений лежит в области отрицательных температур. Для травянистых растений он немного выше 0 °C (тюльпаны, лук, чеснок), а для некоторых культурных растений (огурцы, томаты и др.) не ниже +10 °C. Следовательно, для каждого вида характерны свои пределы выносливости, или толерантности.

Пределы выносливости, или толерантности (от лат. tolerantia — терпение, выносливость), — диапазон силы воздействия фактора, в котором возможна жизнедеятельность организма.

Если сила воздействия фактора выходит за эти пределы, то жизнь организма в данной среде становится невозможной, и он погибает. В пределах толерантности жизнедеятельность организма сильно варьирует в зависимости от силы воздействия фактора. Но можно выделить три зоны действия фактора, в которых организм проявляет характерную ответную реакцию:

1. зона пессимума (от лат. pessimum — причинять вред), или зона угнетения, — диапазоны силы воздействия фактора (их два), в пределах которых жизнедеятельность организма снижена. При такой силе воздействия фактора невозможны его рост и развитие, но сохраняется возможность для существования;
2. зона нормальной жизнедеятельности, или зона нормы, — диапазоны силы воздействия фактора (их два), в пределах которых наблюдаются умеренный рост и развитие организма. Однако данная сила воздействия фактора недостаточно благоприятна для его размножения.
3. зона оптимума (от лат. optimum — наилучший) — диапазон силы воздействия фактора, в пределах которого организм проявляет максимальную жизнедеятельность. При такой силе воздействия фактора наблюдаются его активный рост, развитие и эффективное размножение.

Для некоторых видов организмов в зоне оптимума можно выделить конкретное значение силы воздействия фактора, наиболее благоприятное для жизнедеятельности. Его называют экологическим оптимумом. Однако чаще всего наилучшие показатели жизнедеятельности наблюдаются в определенном диапазоне силы воздействия фактора, т. е. в зоне оптимума.

Таким образом, закономерностями действия факторов среды на организм являются: экологический минимум, экологический максимум, пределы выносливости. В пределах выносливости можно выделить зоны пессимума, нормальной жизнедеятельности и оптимума.

Понятие о стенобионтах и эврибионтах

У всех видов организмов в процессе эволюции выработалась способность воспринимать факторы среды в тех пределах, которые благоприятно влияют на их жизнедеятельность. Виды, долго жившие в относительно стабильных условиях среды, утратили способность выдерживать значительные отклонения факторов от их оптимальных значений. В то же время виды, которые были подвержены существенным колебаниям факторов, стали выносливыми по отношению к изменяющимся условиям среды. Свойство видов приспосабливаться к определенному диапазону изменения факторов среды, называется экологической пластичностью или экологической валентностью.

В зависимости от экологической пластичности у организмов имеются разные пределы толерантности к различным экологическим факторам. Чем больше их экологическая пластичность, тем шире у них пределы толерантности по отношению к факторам среды, и наоборот. Например, рыбы, живущие в водоемах пустынь, переносят перепады температуры от +10 до +40 °C. А у антарктических рыб диапазон переносимых температур составляет всего 4 °C (от −2 до +2 °C).

В зависимости от пределов толерантности виды разделяют на две группы: стенобионты и эврибионты. Стенобионты (от греч. stenos — узкий) — виды организмов, имеющие узкие пределы толерантности. Они способны существовать на ограниченных территориях с относительно постоянными условиями среды. Эврибионты (от греч. eurys — широкий) — виды организмов, имеющие широкие пределы толерантности. Они могут заселять обширные территории со значительными колебаниями условий среды.

Таким образом, стенобионты маловыносливы в отношении изменяющихся условий среды. Их представителями являются типичные обитатели морей и пресных водоемов. Например, камбала живет только в соленой, а карась — только в пресной воде. Эврибионты характеризуются способностью легко приспосабливаться к сильно изменяющимся условиям среды. Типичным представителем эврибионтов является колюшка, которая может жить как в пресных, так и в соленых водах.

Именно поэтому одни виды обитают в сильно изменяющихся условиях среды, а другим для жизни требуется относительное постоянство этих условий. В связи с этим переселение из одной среды обитания в другую для одних видов завершается успешно, а для других заканчивается гибелью.

Все виды живых организмов по отношению к различным экологическим факторам имеют определенные пределы выносливости (толерантности). Эти пределы ограничены экологическим минимумом и экологическим максимумом. В пределах выносливости выделяют зоны оптимума, нормальной жизнедеятельности и пессимума. В зависимости от пределов выносливости организмы делят на стенобионтов и эврибионтов.

Авторизация

Размер:

AAA

Цвет: C C C

Изображения Вкл. Выкл.

Обычная версия сайта

Сведения об образовательной организации Контакты Старая версия сайта Версия для слабовидящих Версия для слабовидящих

Южно-Уральский государственный медицинский университет

• Университет
  • События
  • Новости
  • ЮУГМУ сегодня
  • Историческая справка
  • Руководство
  • Выборы ректора
  • Лицензия, аккредитация и сертификаты
  • Организационная структура
  • Противодействие коррупции
  • Первичная профсоюзная организация ЮУГМУ Профсоюза работников здравоохранения РФ
• Абитуриенту
  • Новости для абитуриентов
  • Центр довузовской подготовки
  • Поступающим на специалитет
  • Поступающим в ординатуру
  • Поступающим в аспирантуру
  • Поступающим в медицинский колледж
  • Документы на право ведения образовательной деятельности
  • Положения о приемной, экзаменационной и апелляционной комиссиях
  • Информация об общежитиях
  • Часто задаваемые вопросы
  • Результаты приема студентов
  • Информация для инвалидов
• Обучающемуся
  • Факультеты
  • Кафедры
  • Медицинский колледж
  • Ординатура
  • Аспирантура
  • Научная библиотека
  • Образовательный портал
  • Расписание
  • Совет обучающихся ЮУГМУ
  • Этический кодекс студентов медицинских вузов
  • Совет студентов Минздрава России
  • О допуске студентов к работе в медицинских организациях
  • Иностранным обучающимся
  • Медицинское обслуживание
  • Информация об общежитиях
  • Стипендиальное обеспечение
  • Порядок перехода обучающихся с платного на бесплатное обучение
  • Часто задаваемые вопросы
  • Анкетирование
  • Студенческие отряды
  • Противодействие терроризму и экстремизму
• Специалисту
  • Институт дополнительного профессионального образования
  • Аккредитация специалистов
• Пациенту
  • Клиника ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России
  • Профилактика новой коронавирусной инфекции, гриппа, ОРВИ, вакцинация
  • Здоровый образ жизни
  • Нет наркотикам!
• Научная работа
  • Управление по научной и инновационной работе
  • Экспериментально-биологическая клиника (виварий)
  • Отдел международных связей
  • НИИ иммунологии
  • Центральная научно-исследовательская лаборатория
  • НОЦ “Проблемы фундаментальной медицины”
  • НОЦ “Клиническая фармакология”
  • Конференции и другие мероприятия
  • Диссертационные советы
  • Журнал «Непрерывное медицинское образование и наука»
  • Студенческое научное общество
  • Совет молодых ученых и специалистов

Напряжение – диаграмма срока службы, предел выносливости, аппроксимация кривой S – N

Аджай Танеджа

Аджай Танеджа

Старший инженер по обработке данных в Jaguar Land Rover | Бывший – Роллс-Ройс | Разработка методов конечных элементов, анализ напряжений, механика усталости и разрушения…

Опубликовано 6 февраля 2018 г.

+ Подписаться

1.  Введение

 В моем предыдущем блоге об усталостном разрушении основное внимание уделялось – сначала определению усталости, затем приводились примеры катастрофических отказов в истории в результате явления усталости, объяснялась фундаментальная разница между статической и усталостной нагрузкой и Статья завершалась кратким объяснением стадий процесса усталости.

 Эта статья является продолжением моей предыдущей статьи, и в ней будет подробно рассмотрена одна из наиболее важных основ характеристики усталостных характеристик материала — диаграмма S – N. Процесс получения кривой S – N при испытаниях образцов будет кратко объяснен (раздел 2), а эмпирические соотношения для получения усталостной прочности в отсутствие данных испытаний будут подробно описаны в разделе 3. Статья заканчивается (раздел 4) численный пример, включающий оценку усталостной прочности образца и ожидаемого срока службы – на основе взаимосвязей, подробно описанных в разделе 3.

 

2. Характеристика усталостных характеристик материала

Напряжение – диаграмма долговечности (диаграмма S – N):

Усталостные характеристики материала могут быть охарактеризованы диаграммой S-N; где «S» относится к приложенному напряжению, а «N» относится к количеству циклов при каждом конкретном уровне напряжения. Получить схему; испытательный образец будет циклически нагружен до определенного уровня напряжения, и количество циклов до разрушения будет записано.

 

Таким образом, диаграмма S – N отображает зависимость амплитуды напряжения S от количества циклов до разрушения N, как показано ниже для двух материалов:

Рисунок 1: Типичные кривые S – N

Предел выносливости | Бесконечный срок службы

Некоторые материалы имеют предел усталости или предел выносливости, который представляет собой уровень напряжения, ниже которого материал не разрушается и может циклироваться бесконечно. 8 циклах нагружения.

3. Аппроксимация кривой S – N

Если кривая S – N доступна в результате испытаний / внутренних испытаний, очевидно, что доступные данные будут использоваться для любых расчетов срока службы. Иногда все, что нужно, — это предел прочности на растяжение используемого материала и предел выносливости, и в этом случае можно грубо использовать логарифмическую зависимость между количеством циклов и усталостной прочностью.

Эта логарифмическая зависимость между количеством циклов и усталостной прочностью может быть аппроксимирована следующим образом: 95 циклов

Используя приведенные выше соотношения,

То есть;

Итак,

То есть;

b = -0,08

Итак, 

Далее для определения долговечности образца при полностью обратной нагрузке 410 МПа,

Таким образом,

Таким образом,

N = 13 402 9002 циклов

Пороги роста усталостной трещины, пределы выносливости и конструкция

Лицензионное соглашение ASTM

ВАЖНО – ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ ЭТИ УСЛОВИЯ ПЕРЕД ЗАГРУЗКОЙ ЭТОГО ДОКУМЕНТА. Загружая документ ASTM, вы заключаете договор и признаете, что у вас есть читать настоящего Лицензионного соглашения, что вы понимаете его и соглашаетесь соблюдать его условия. Если вы не согласны с условиями настоящего Лицензионного соглашения, немедленно покиньте эту страницу. без скачивание документ ASTM.

Пожалуйста, , нажмите здесь , чтобы просмотреть лицензионное соглашение для образовательных учреждений.

Собственность. Этот документ защищен авторским правом ASTM International (ASTM), 100 Барр Харбор Драйв, Западный Коншохокен, Пенсильвания, 19428-2959, США. Все права защищены. Вы (Лицензиат) не имеете прав собственности или других прав на Документ ASTM. Это не продажа; все права, право собственности и интересы в документе ASTM (как в электронном файле и печатная копия) принадлежат ASTM. Вы не можете удалять или скрывать уведомление об авторских правах или другие уведомления, содержащиеся в ASTM. Документ.

Ограниченная лицензия. ASTM предоставляет вам ограниченную лицензию без права передачи следующим образом: Право на загрузку электронного файла настоящего документа ASTM для временного хранения на одном компьютер для просмотра и/или печати одной копии документа ASTM для отдельных использовать. Ни электронный файл, ни одиночная распечатка не могут быть воспроизведены каким-либо образом. Кроме того, электронный файл не может распространяться где-либо еще по компьютерным сетям или в противном случае. То есть электронный файл нельзя отправить по электронной почте, скачать на диск, скопировать на другой жесткий диск. диск или иным образом общий доступ. Одна печатная копия может быть распространена только среди других сотрудники для их внутреннего использования в вашей организации; его нельзя копировать. Этот документ ASTM не может быть продан или перепродан, сдан в аренду, сдан в аренду, одолжен или сублицензия. Абонент будет нести ответственность за весь контроль доступа и безопасность меры, необходимые для того, чтобы IP-адреса Абонента не использовались для получать доступ к журналам, кроме авторизованных Пользователей.

ASTM International предоставляет подписчикам и авторизованным Пользователи у Абонента Авторизованы Сайт , онлайн-доступ к журналу ASTM, для которого Подписчик поддерживает текущую подписка к печатной или онлайн-версии. Этот грант распространяется только на Подписчика и таких Уполномоченных Пользователи индивидуально и не могут быть переданы или распространены на других. Для перепечатки А. журнальную статью, пожалуйста, свяжитесь со службой поддержки клиентов ASTM, 100 Barr Harbour Dr., PO Box C700, West Коншохокен, Пенсильвания 19428, тел.: 610-832-9555; факс: 610-832-9585; электронная почта: [email protected]

Проверка: ASTM имеет право проверять соблюдение настоящей Лицензии. Соглашение за свой счет и в любое время в течение обычного рабочего дня. Для этого ASTM привлечет независимого консультанта при условии соблюдения соглашения о конфиденциальности для рассмотрения использование вами документов ASTM. Вы соглашаетесь разрешить доступ к вашей информации и компьютерным системам для этой цели. Проверка будет проводиться с уведомлением не менее чем за 15 дней в обычное время. в рабочее время и таким образом, чтобы необоснованно не мешать вашей деятельности. Если проверка выявляет нелицензионное использование документов ASTM, вы должны возместить ASTM расходы понесенные при проверке и возмещении ASTM за любое нелицензионное использование. Вызывая эту процедуру, ASTM не отказывается от каких-либо прав на обеспечение соблюдения настоящего Соглашения или на защиту своей интеллектуальной собственности. собственности иными способами, разрешенными законом.

Пароли. Вы должны немедленно уведомить ASTM о любом известном или предполагаемом несанкционированное использование вашего пароля или любое известное или предполагаемое нарушение безопасности, в том числе потеря, кража или несанкционированное раскрытие вашего пароля или любой несанкционированный доступ или использование документа ASTM. Вы несете единоличную ответственность за сохранение конфиденциальности ваших пароль и для обеспечения санкционированного доступа и использования документа ASTM.

Определения. Для целей настоящей Лицензии авторизованным сайтом является локализованный сайт (одно географическое местоположение), находящееся под единым управлением в одном месте. Для Подписчик с местонахождением более чем в одном городе, каждый город считается отдельным сайтом. Для Подписчика, имеющего несколько местоположений в одном городе, каждое место считается другой сайт. (Если вам нужен онлайн-доступ к нескольким сайтам, свяжитесь с Кэти Hooper, ASTM International, по адресу [email protected] или по телефону: 610-832-9.634). Авторизованный Пользователь означает только сотрудники, преподаватели, сотрудники и студенты, официально связанные с Подписчиком в Авторизованный сайт, а также лица, имеющие законный доступ к фондам и объектам библиотеки. на Авторизованном сайте, используя IP-адрес в диапазоне, указанном в подписке. Авторизованными пользователями могут быть лица, удаленные от физического местонахождения Абонента, доступ которых администрируемых с Авторизованного объекта, но не лица, находящиеся на удаленных объектах или в кампусах с отдельными администрации. Например, сотрудник Абонента может считаться Авторизованный пользователь при доступе к сети Абонента из дома или во время поездки в другую город; однако сотрудники филиала или объекта в другом городе не считаются Авторизованные пользователи. Подписчик — физическое или юридическое лицо, подписавшееся на журнал ASTM и согласился с условиями этой ограниченной лицензии.

Прекращение. Настоящее Соглашение действует до момента расторжения. Вы можете расторгнуть настоящее Соглашение в любое время путем уничтожение всех копий (печатных, цифровых или на любом носителе) документа ASTM (журнала).

Применимое право, место проведения, юрисдикция. Настоящее Соглашение должно толковаться и толковаться в соответствии с законодательством Содружество Пенсильвании. Лицензиат соглашается подчиняться юрисдикции и месту проведения в штате и федеральные суды Пенсильвании для разрешения любых споров, которые могут возникнуть в связи с настоящим Соглашением. Ты также соглашаетесь отказаться от любых претензий на неприкосновенность, которыми вы можете обладать.

Интеграция. Настоящее Соглашение представляет собой полное соглашение между вами и ASTM в отношении его предмета. Это заменяет все предыдущие или одновременные устные или письменные сообщения, предложения, заявлений и гарантий и имеет преимущественную силу над любыми противоречащими или дополнительными условиями любого цитата, заказ, подтверждение или другое сообщение между сторонами, относящееся к его предмету вопрос в течение срока действия настоящего Соглашения. Никакие изменения настоящего Соглашения не будут иметь обязательной силы, если они не оформлены в письменной форме и не подписаны уполномоченным представителем каждой из сторон.

Отказ от гарантии. Если не указано иное в настоящем Соглашении, все явные или подразумеваемые условия, заявления и гарантии, включая любые подразумеваемые гарантии товарного состояния, пригодности для определенной цели или ненарушение прав, за исключением случаев, когда эти отказы считаются юридически недействительным.

Ограничение ответственности. В той мере, в какой это не запрещено законом, ASTM ни при каких обстоятельствах не будет нести ответственность за любые потери, повреждения, утерю данных или за особый, косвенный, косвенный или штрафной ущерб, независимо от того, теория ответственности, возникающая в связи с использованием или загрузкой ASTM Документ.