ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 534
Скачиваний: 4
Все условия среды, необходимые для поддержания жизни, играют равную роль и любой фактор может ограничивать возможности существования организмов - это закон равнозначности всех условий жизни.
Абиотические факторы — компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы.
Среди абиотических факторов выделяют:
Климатические (влияние температуры, света и влажности);
Геологические (землетрясение, извержение вулканов, движение ледников, сход селей и лавин и др.);
Орографические (особенности рельефа местности, где обитают изучаемые организмы).
Химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, кислотность).
Свет как экологический фактор
Для большинства растений и животных видимый свет является одним из важных факторов среды, хотя есть и такие, для которых свет не является обязательным условием существования (почвенные, пещерные и глубоководные виды приспособления к жизни в темноте).
Организмы способны измерять время, т.е. обладают “биологическими часами” - от одноклеточных до человека. “Биологические часы” - также управляются сезонными циклами и другими биологическими явлениями. “Биологические часы” определяют суточный ритм активности как целых организмов, так и процессов, происходящих даже на уровне клеток, в частности клеточных делений.
Температура как экологический фактор
Все химические процессы, протекающие в организме, зависят от температуры. Изменения тепловых условий, часто наблюдаемые в природе, глубоко отражаются на росте, развитии и других проявлениях жизнедеятельности животных. Различают организмы с непостоянной температурой тела - пойкилотермные и организмы с постоянной температурой тела - гомойтермные. Пойкилотермные животные целиком зависят от температуры окружающей среды, тогда как гомойтермные способны поддерживать постоянную температуру тела независимо от изменений температуры окружающей среды. Пойкилотермные организмы в процессе эволюции выработали различные приспособления к изменяющимся температурным условиям среды. У ряда холоднокровных животных температура тела может меняться в зависимости от физиологического состояния: к примеру, у летающих насекомых внутренняя температура тела может подниматься на 10-12 градусов и более вследствие усиленной работы мышц.
Наиболее совершенная терморегуляция наблюдается у птиц и млекопитающих - гомойтермных животных. В процессе эволюции они приобрели способность поддерживать постоянную температуру тела благодаря наличию четырехкамерного сердца и одной дуги аорты, что обеспечило полное разделение артериального и венозного кровотока.
Приспособление теплокровных к высоким температурам во многом сходно с аналогичными приспособлениями холоднокровных - потоотделение и испарение воды со слизистой рта и верхних дыхательных путей, у птиц - только последний способ, так как у них нет потовых желез; расширение кровеносных сосудов, расположенных близко к поверхности кожи, что усиливает теплоотдачу (у птиц этот процесс протекает в неоперенных участках тела, например через гребень).
Вода и влажность как экологический фактор
Вода играет исключительную роль в жизни любого организма, поскольку она является структурным компонентом клетки (на долю воды приходится 60-80% массы клетки).
Многие животные пустынь способны обходиться без питьевой воды; некоторые быстро и долго могут бегать, совершая длинные миграции на водопой (сайгаки, антилопы, верблюды и др.); часть животных добывает воду из пищи (насекомые, пресмыкающиеся, грызуны). Жировые отложения пустынных животных могут служить своеобразным резервом воды в организме: при окислении жиров образуется вода (отложения жира в горбе верблюдов или подкожные отложения жира у грызунов). Малопроницаемые покровы кожи (например, у пресмыкающихся,) защищают животных от потери влаги. Многие животные перешли к ночному образу жизни или скрываются в норах, избегая иссушающего действия низкой влажности и перегрева. В условиях периодической сухости ряд растений и животных переходят в состояние физиологического покоя - растения приостанавливают рост и сбрасывают листья, животные впадают в спячку. Эти процессы сопровождаются пониженным обменом веществ в период сухости.
31.Определение экологических преференций и степени благоприятствования (комфортности состояния). Выбор животными условий освещенности. Предпочитаемая пища и условия химического состава среды. Выбор животными определенных уровней влажности среды. Изучение таксисов.
Направленные движения одноклеточных организмов, а также отдельных клеток, входящих в состав многоклеточных организмов, и внутриклеточных частей под влиянием различных факторов (раздражителей) называют таксисами (от греческого слова - порядок, расположение).
Эти движения могут быть как по направлению к раздражителю - положительный таксис, так и от него - отрицательный. Те раздражители, которые привлекают к себе, называются аттрактантами (от латинского слова - притягиваю), а раздражители, от которых отдаляются, - репеллентами (от латинского слова - отталкиваю, отгоняю). Различают и движения, не ориентированные по отношению к источнику раздражения.
Если раздражителем является свет, то движение носит название фототаксис, если химическое вещество - хемотаксис, температура - термотаксис, повреждение - травмотаксис, электрический ток - гальванотаксис, сила земного притяжения - геотаксис и т. д.
Один и тот же раздражитель для одних видов может быть аттрактантом, а для других - репеллентом. Так, одноклеточная эвглена всегда двигается к источнику света, а инфузория трубач - от него.
Таксис может зависеть от интенсивности раздражителя. Например, фототаксис при слабой интенсивности света может быть положительным, при значительной - отрицательным, а при средней - и вовсе не проявляться. Отрицательный гальванотаксис (когда движение идет в сторону катода) у инфузории туфельки при возрастании силы тока сменяется на положительный. И совсем сложно определить, какой термотаксис у этой инфузории. Если туфелек поместить в горизонтальную трубку, вдоль которой имеется перепад температуры от +40°С на одном ее конце до +15°С на другом, то через некоторое время все инфузории скопятся в том месте трубки, где температура +26°, +27°С. Здесь для них, видимо, самые благоприятные условия: ни жарко, ни холодно.
Благодаря таксисам одноклеточные организмы отыскивают пищу, находят места с более благоприятными условиями обитания, а также находят особей своего вида и избегают вредоносных воздействий.
32.Оценка размера популяции.
При проведении любых количественных экологических исследований важно с большой степенью точности дать оценку численности организмов, населяющих определенную площадь на суше или объем воды или воздуха. Существуют объективные и субъективные методы оценки численности популяции.
Объективные методы
Квадраты, прямое наблюдение и фотографирование относятся к методам прямого учета, тогда как метод изъятия и повторного отлова организмов составляют косвенные методы учета.
Квадрат. Если установлено число организмов в пределах некоторого числа квадратов, занимающих известную часть общей площади, то простым умножением можно подсчитать численность организмов на всей территории. Используя этот метод, можно определить следующие три параметра распределения видов.1) Плотность вида - это число организмов определенного данного вида на данной площади, например на 10м2.. 2) Частота вида. Это вероятность обнаружения определенного вида в пределах любого случайным образом брошенного квадрата в данном районе. 3) Проективное покрытие вида показывает, какая часть почвы занята особями данного вида, и дает оценку площади, покрытой этим видом в процентах от общей площади.
Прямое наблюдение. Прямой подсчет особей применим не только к сидячим или медленно передвигающимся животным, но и ко многим крупным подвижным организмам. К таким, например, как олени, дикие пони и львы, лесные голуби и летучие мыши, в то время когда они покидают место ночлега. Фотографирование. Прямым подсчетом особей на фотоснимках можно установить размеры популяций крупных млекопитающих и морских птиц, собирающихся на открытых пространствах. Метод изъятия. Этот метод очень удобен для оценки численности мелких организмов, особенно насекомых, на определенном участке луга или в определенном объеме воды. Взмахами специальной сетки животных отлавливают, записывают число пойманных и не выпускают до конца исследования. Затем еще трижды повторяют отлов, при этом с каждым разом число пойманных животных уменьшается. Метод мечения и повторного отлова. Этот метод включает отлов животного, его мечение таким образом, чтобы не причинить ему вреда и выпуск на волю там, где его поймали, с тем чтобы оно могло продолжить нормальную жизнедеятельность в популяции. Например, на жаберные крышки пойманной сетями рыбы прикрепляют алюминиевые пластинки или на ноги пойманных сетями птиц надевают кольца. Мелких млекопитающих можно метить краской, надрезать ухо или остригать пальцы, членистоногих также метят краской. Пойманных животных подсчитывают, метят репрезентативную выборку из них, затем всех животных выпускают в то же самое место.
Субъективные методы.
Эти методы включают в себя определенный способ оценки частоты, шкалу частоты или оценку обилия через покрытие. Главный недостаток этого метода состоит в том, что он необъективен и при использовании его наблюдается тенденция к уменьшению величины покрытия для мелких невзрачных видов по сравнению с цветущими, бросающимися в глаза и растущими в куртинах видами.
Численность популяции не произвольна даже при постоянной средней продолжительности жизни, а изменяется в пределах определенного диапазона. Общая численность и плотность населения популяций регулируется правилом максимальной рождаемости (воспроизводства):
в популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного количества новых особей.
Любые изменения популяции есть результат нарушения равновесия между ее биотическим потенциалом и сопротивлением окружающей среды.
Колебания численности популяции
По достижении заключительной фазы роста размеры популяции продолжают колебаться от поколения к поколению вокруг некоторой более или менее постоянной величины. При этом численность одних видов изменяется нерегулярно с большой амплитудой колебаний (насекомыевредители, сорняки), колебания численности других (например, мелких млекопитающих) имеют относительно постоянный период, а в популяциях третьих видов численность колеблется от года к году незначительно (долгоживущие крупные позвоночные и древесные растения).
В природе в основном встречаются три вида кривых изменения численности популяции: относительно стабильный, скачкообразный и циклический.
33. Изучение экологической структуры зооценозов. Экологическая ниша. Исследование стациального распределения животных.
Зооценоз - совокупность различных видов животных, которые обитают в определенном экотопе, при этом подразумевается, что они находятся в каких-либо взаимодействиях между собой. Зооценоз является частью экосистемы и выполняет определенные экологические функции.
На основании изучения роли зооценоза в функционировании экосистем, вне зависимости от особенностей его видовой структуры, можно выделить несколько функций.
1. Зооценоз обеспечивает ускорение преобразования энергии и миграции элементов и тем самым снижает количество накапливаемой энергии в экосистеме, то есть является условием сохранения продуктивности экосистемы.
2. Он часто выступает в качестве средообразующего (системообразующего) фактора.
3. Его функционирование способствует сохранению структуры фитоценоза, так называемая демутационная деятельность, и тем самым он оказывает косвенное влияние на сохранение видовой структуры самого себя.
4. Функционирование зооценоза обеспечивает более эффективное использование экологического пространства каждым структурным элементом экосистемы.
5. Зооценоз значительно влияет на скорость сукцессионного процесса.
6. Определенные виды – элементы зооценоза часто выступают обязательным условием распространения некоторых фитоценозов.
7. Вид и особенности функционирования зооценоза оказывают влияние на видовую структуру фитоценоза и при условии относительной стабильности других факторов во многом предопределяют направление сукцессионных изменений.
Экологическая ниша — место вида в природе, преимущественно в биоценозе, включающее как положение его в пространстве, так и функциональную его роль в сообществе, отношение к абиотическим условиям существования. Важно подчеркнуть, что эта ниша не просто физическое пространство, занимаемое организмом, но и его место в собществе, определяемое его экологическими функциями. Ю. Одум (1975) образно представил экологическую нишу как занятие, «профессию» организма в той системе видов, к которой он принадлежит, а его местообитание — это «адрес» вида.Знание экологической ниши позволяет ответить на вопросы, как, где и чем питается вид, чьей добычей он является, каким образом и где он отдыхает и размножается.
По исследованию стациального распределения животных ничего не нашел
34. Метод экологического профиля. Установление принадлежности вида к экологической группе.
Экологический профиль это линия или полоса пересекающая территорию в направлении смены комплекса экологических факторов. Выделяют вертикальный, горизонтальный, поперечный и продольный Э.п. Вертикальный Э.п. — линия, пересекающая различные элементы рельефа, расположенные на разных отметках (абсолютной и относительной высот), перпендикулярно к водораздельной линии, через определенные интервалы. Служит для выявления изменений экологических условий в вертикальном направлении по рельефу местности, установления экологических поясов, подбора и размещения сортов на участке, дифференцированной агротехники возделывания винограда. Горизонтальный Э.п. -линия, пересекающая элементы рельефа, расположенные по горизонтальной линии на различных экспозициях склонов. Прокладывается для выявления различий в комплексе экологических условий в связи с изменением экспозиции. Поперечный, или бассейновый, Э.п. линия, пересекающая в поперечном направлении все элементы рельефа, расположенные в водосборном бассейне (тальвега, балки, долины, эколого-экономич. зоны и подзоны и т. д.). Прокладывается для выявления экологических ресурсов данной территории. Продольный, или меридиальный, Э. п. линия, пересекающая элементы рельефа, расположенные вдоль водораздельных линий, течения реки, тальвега, балки, долины; вдоль водораздельной линии междуречья, зоны, подзоны, вдоль линии, пересекающей территорию по направлению С—Ю, и др. Прокладывается с целью уточнения границ между различными регионами, зонами и т. д.