Begränsande faktor - Limiting factor

En begränsande faktor är en variabel i ett system som orsakar en märkbar förändring i utdata eller ett annat mått på en typ av system. Den begränsande faktorn är i en pyramidform av organismer som går upp från producenterna till konsumenterna och så vidare. En faktor som inte begränsar över en viss domän av startförhållanden kan ännu vara begränsande över en annan domän av startförhållanden, inklusive faktorens.

Översikt

Identifieringen av en faktor som begränsande är endast möjlig i åtskillnad från en eller flera andra faktorer som är icke-begränsande. Discipliner skiljer sig åt i användningen av termen om de tillåter samtidig existens av mer än en begränsande faktor som (kan då kallas "medbegränsande"), men de kräver alla att det finns minst en icke-begränsande faktor när termerna används. Det finns flera olika möjliga begränsningsscenarier när mer än en faktor är närvarande. Det första scenariot, som kallas enkel begränsning, inträffar när endast en faktor, den med maximal efterfrågan, begränsar systemet. Seriell medbegränsning är när en faktor inte har några direkta begränsande effekter på systemet, men måste vara närvarande för att öka begränsningen av en andra faktor. Ett tredje scenario, oberoende begränsning, uppstår när två faktorer båda har begränsande effekter på systemet men fungerar genom olika mekanismer. Ett annat scenario, synergistisk begränsning, uppstår när båda faktorerna bidrar till samma begränsningsmekanism, men på olika sätt.

År 1905 formulerade Frederick Blackman rollen som begränsande faktorer enligt följande: "När en process är betingad av dess snabbhet av flera separata faktorer begränsas processens hastighet av tempot för den långsammaste faktorn." När det gäller storleken på en funktion skrev han, "När storleken på en funktion är begränsad av en av en uppsättning möjliga faktorer, kommer en ökning av den faktorn, och av den ena, att befinna sig medföra en ökning av storleken på funktionen. "

Ekologi

Begränsande faktorer i ekologifiguren

I befolkningsekologi är en reglerande faktor , även känd som en begränsande faktor , något som håller en befolkning i jämvikt (varken ökar eller minskar i storlek över tid). Vanliga begränsande faktorresurser är miljöegenskaper som begränsar tillväxt, överflöd eller distribution av en organism eller en population av organismer i ett ekosystem. Begreppet begränsande faktorer är baserat på Liebigs minimilag , som säger att tillväxten inte styrs av den totala mängden tillgängliga resurser, utan av den knappaste resursen. Med andra ord är en faktor begränsande om en förändring av faktorn ger ökad tillväxt, överflöd eller distribution av en organism när andra faktorer som är nödvändiga för organismens liv inte gör det. Begränsande faktorer kan vara fysiska eller biologiska.

Begränsande faktorer är inte begränsade till artens tillstånd. Vissa faktorer kan ökas eller minskas utifrån omständigheter. Ett exempel på en begränsande faktor är solljus i regnskogen , där tillväxten är begränsad till alla växter på skogsbotten om inte mer ljus blir tillgängligt. Detta minskar antalet potentiella faktorer som kan påverka en biologisk process, men endast en är i kraft på en plats och tidpunkt. Detta erkännande av att det alltid finns en enda begränsande faktor är avgörande för ekologi , och konceptet har paralleller i många andra processer. Den begränsande faktorn orsakar också konkurrens mellan individer i en artpopulation. Till exempel är rymden en begränsande faktor. Många rovdjur och byten behöver ett visst utrymme för överlevnad: mat, vatten och andra biologiska behov. Om populationen av en art är för hög börjar de tävla om dessa behov. Således håller de begränsande faktorerna nere befolkningen i ett område genom att få vissa individer att söka bättre utsikter någon annanstans och andra att stanna och svälta. Några andra begränsande faktorer i biologin inkluderar temperatur och andra väderrelaterade faktorer. Arter kan också begränsas av tillgången på makro- och mikronäringsämnen. Det har till och med funnits bevis för sambegränsning i prärieekosystem. En studie som publicerades 2017 visade att natrium (ett mikronäringsämne) inte hade någon effekt på egen hand, men i kombination med kväve och fosfor (makronäringsämnen) visade det positiva effekter, vilket är bevis på seriell medbegränsning.

Affär och teknik

AllBusiness.com definierar en begränsande (begränsande) faktor som en "artikel som begränsar eller begränsar produktion eller försäljning av en viss produkt". Exemplen som tillhandahålls inkluderar: "begränsade maskintimmar och arbetstimmar och brist på material och kvalificerad arbetskraft. Andra begränsande faktorer kan vara kubikmeter display- eller lagerutrymme eller rörelsekapital." Termen används också ofta i tekniklitteratur.

Analysen av begränsande affärsfaktorer är en del av programmets utvärderings- och granskningsteknik , kritisk sökanalys och teori om begränsningar som presenteras i romanen The Goal .

Kemi

I stökiometri av en kemisk reaktion för att producera en kemisk produkt kan det observeras eller förutsägas att med mängder som levereras i specificerade proportioner kommer en av reaktanterna att förbrukas av reaktionen före de andra. Mängden produkt begränsas således av tillförseln av detta reagens. Detta begränsande reagens bestämmer reaktionens teoretiska utbyte . De andra reaktanterna sägs vara icke-begränsande eller i överskott. Denna skillnad är meningsfull endast när jämvikten så gynnar produkterna att orsaka fullständig förbrukning av en av reaktanterna.

I studier av reaktionskinetik kan reaktionsförloppshastigheten begränsas av koncentrationen av en av reaktanterna eller katalysatorerna. I flerstegsreaktioner kan ett steg vara hastighetsbegränsande när det gäller produktion av slutprodukten. In vivo i en organism eller ett ekologiskt system kan sådana faktorer som de är hastighetsbegränsande, eller i den övergripande analysen av en flerstegsprocess inklusive biologisk, geologisk, hydrologisk eller atmosfärisk transport och kemiska reaktioner, transport av en reaktant kan vara begränsande.

Se även

Referenser

Vidare läsning

Raghothama, KG & Karthikeyan, AS (2005) "Fosfatförvärv", Plant and Soil 274: 37-49.
Taylor, WA (1934) "Betydelse av extrema eller intermittenta förhållanden vid fördelning av arter och förvaltning av naturresurser, med en omarbetning av Liebigs minimilag", Ecology 15: 374-379.
Shelford, VE (1952). Parade faktorer och huvudfaktorer i miljöförhållanden. Illinois Acad. Sci. Trans. , 45: 155-160
Sundareshwar PV, JT Morris, EK Koepfler och B. Fornwalt (2003) "Fosforbegränsning av kustekosystemens processer", Science 299: 563-565.

Languages

In other projects