תוֹכֶן
מערכת אקולוגית יכולה להיות קטנה כמו שלולית מים, או עצומה כמו מדבר. ניתן להגדיר אותו כאזור ספציפי המורכב מאורגניזמים חיים - למשל, חי וצומח - והגורמים הלא-חיים המרכיבים את בית הגידול שלהם. בתוך המערכת האקולוגית ההיא, חומר מזין מגביל הוא יסוד נדיר יחסית המתרחש באופן טבעי. הצמיחה מתרחשת רק כל עוד החומר המזין זמין.
אקולוגיות מים מתוקים
•• תמונות ueuaphoto / iStock / Gettyאגמים ונהרות הם מערכות מים מתוקים התלויים בזרחן וחנקן כדי לשמור על איזון חיי הצומח ובעלי החיים בהם. באופן כללי, זרחן הוא החומר התזונתי המגביל במערכות מים מתוקים, כלומר פחות זרחן מתרחש באופן טבעי בנהרות ואגמים מאשר חנקן; זה מגביל את כמות חיי הצומח שיכולים לצמוח בגוף מים. כאשר כמויות זרחן עולה, צמחים גדלים לרמות מטרד, חונקים נהרות ומקשים על הניווט. באגמים, עודף דלק זרחן פורח אצות המזלזל במים של חמצן ויכול להוביל להרוג דגים; תופעות אלה מכונות אאוטרופיקציה. עודף זרחן נכנס לגופי מים מנגר דשן במדשאות ומתקני טיהור שפכים.
מערכות אקולוגיות ימיות
חנקן וזרחן מתרחשים שניהם באופן טבעי באוקיאנוס, שם הם תומכים בצמיחתם של צמחים ימיים שעליהם אוכלים רכיכה ויצורים ימיים אחרים. חנקן הוא בדרך כלל החומר התזונתי המגביל השומר על מערכות אקולוגיות באוקיינוס. כאשר הוא עולה בכמות, פרחי פיטופלנקטון עלולים לגרום. הצמח המיקרוסקופי גדל בקצב מואץ ויוצר חלאה ירוקה על פני המים בסמוך ליבשה. עודף חנקן נכנס למערכות אקולוגיות של האוקיאנוס דרך נגר מי הסערה ושריפת דלקים מאובנים.
מערכות אקולוגיות יבשתיות
••• תמונות JIPEN / iStock / Gettyצמחים החיים במערכות אקולוגיות יבשתיות, כמו יער, זקוקים לשלושה עשר מינרלים שונים כדי לחיות. כאשר אחד מחומרים מזינים אלה חסר או במחסור, הוא נחשב לחומר מזין מגביל. זרחן וחנקן הם בדרך כלל מגבילים חומרים מזינים מכיוון שצמחים דורשים כמויות גדולות מהם על בסיס יומי. עם זאת, חומרים מזינים כמו ברזל ובור יכולים להגביל חומרים מזינים אם הם נדירים, בעוד שקיימות כמויות נאותות של חנקן וזרחן. חומר מזין אדמה בהיצע מוגבל מביא לגידול המום או למספר נמוך יותר של צמחים במערכת אקולוגית.
השפעה על מערכות אקולוגיות
הגבלת חומרים מזינים חשובים מכיוון שהם קובעים את כמות הצמחים העומדים לרשות בעלי החיים להאכיל עליהם. זה משפיע על כמה בעלי חיים יכולים לחיות בבית גידול מסוים. כאשר חומר מזין מגביל הוא נדיר מדי, אוכלוסיות בעלי החיים יורדות; כאשר זה גדל, אוכלוסיות בעלי החיים מתנפחות. אין להתבלבל בין החומר המזין המגביל במערכת אקולוגית לבין גורמים מגבילים כמו מזון, מחסה, טמפרטורה וחלל, אשר כולם משפיעים על עלייה וירידה של אוכלוסיות בעלי חיים. המונח "מגביל תזונה" מתייחס ליסוד המשמש בייצור מזון, אך לא למזון עצמו.