Файл: Учебнометодическое пособие нижнекамск 2015 удк 502. 7 Р 82.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 265

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Закон толерантности В.Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном или количественном смысле) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом. Эти два предела называют пределами толерантности. Лимитирующий экологический фактор — фактор, который ограничивает развитие организма из-за недостатка или избытка по сравнению с потребностью. Например, организм способен существовать при. Это и будет диапазон толерантности организма по отношению к t. Если этот диапазон небольшой, то организм называют стенотермным (“стено” – узкий), если он достаточно широкий, то эвритермным («эври» - широкий). Подобно температуре действуют и другие факторы, например, соленость воды и т. п., а организмы по отношению к характеру их воздействия называют, соответственно, стенобионтами или эврибионтами. Например, говорят: организм стенобионтен по отношению к солености, влажности, или эврибионтен по отношению к климатическим факторам. Эврибионтные организмы наиболее широко распространены на Земле.

Рис. 3. Кривая толерантности (приспособления)
Закон независимости факторов В.Р. Вильямса: условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим. Можно лишь недостаток одного фактора смягчить избытком других, например недостаток солнечного света избытком углекислого газа или влажности, но полностью заменить нельзя.

Закон конкурентного исключения: два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго.

Основной закон экологии: развиваются не только организмы и виды, но и экосистемы. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе, называется сукцессией. Развитие экосистем во многом аналогично развитию отдельного организма и в то же время сходно с развитием биосферы в целом.


  1. УЧЕНИЕ О ПОПУЛЯЦИЯХ


Популяция – совокупность особей одного вида, совместно населяющих определенный ареал, обладающих сходством строения и происхождения, свободно скрещивающихся между собой.

Популяция – котел, где происходит порождение новых особей
, отмирание старых, естественный отбор, борьба за существование, благодаря которым выживают и оставляют потомство лишь особи с полезными в данных условиях изменениями.

Популяция – единица эволюции.

Статистические характеристики:

  1. численность, плотность; (метод пробных площадок, открытых площадок, метод мечения и отлова);

  2. возрастной состав; (у растений: период покоя, генеративный период, вегетативный период, регрессивный период; у животных: предрепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный);

  3. половая структура: иногда среда обитания влияет на соотношение полов (если pH воды больше 6, то от 85% до 100% у особей меченосцев рождаются самки, а если pH меньше 6, то 87-100% рождаются самцы; при температуре песка больше 30 градусов, то у черепах больше вылупляются самки; но у некоторых животных бывает прослойка - гермафродиты);

  4. территориальная структура.

Размещение особей в популяции может быть равномерным, дисперсным, скученным.

Скученное положение характерно для животных с внутренней организацией: колония, стадо, стая, семьи (прайды), кочевой и оседлый образ жизни. Оседлый – знание территории, но возможна конкуренция, а в кочевом – наоборот.




Рис. 4а. Экспоненциальный тип роста численности



Рис. 4б. Логистический тип роста численности



Динамические характеристики популяции:

  1. рождаемость – количество особей, появившихся за единицу времени. Рождаемость бывает экологической и максимально возможной. Чем выше уровень организации животного, тем ниже рождаемость (слон, треска);

  2. смертность – количество погибших особей за единицу времени. Смертность зависит от ресурсов среды, хищников и конкурентов, неправильного развития, болезней и паразитов, заботы о потомстве и т.д;

  3. прирост = рождаемость – смертность.

Возможен переход с одного типа роста на другой. Давление среды – ресурсы, войны, эпидемии, каннибализм.


  1. РЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ

При увеличении численности популяции включаются механизмы регуляции:



  1. взаимоотношения хищник-жертва. При росте численности жертвы увеличивается рождаемость у хищника, хищник, вырастая, уменьшает численность жертвы и хищник сокращается в конкурентной борьбе;

  2. паразит-хозяин. Чем скученнее особи, тем выше вероятность передачи паразитов от одной особи к другой;

  3. миграция имеет положительные черты: снижается вероятность скрещивания близкородственных особей, передается генетическая и поведенческая информация; минус: высокая смертность при перемещении;

  4. каннибализм – поедание себеподобных (мыши, насекомые, медведи, кошки, собаки);

  5. изменения нейро-эндокринной системы, которые сказываются на устойчивости к болезням (шоковая болезнь у зайцев);

  6. при возрастании плотности происходят изменения генетического состава популяции: быстроразмножающиеся особи заменяются медленноразмножающимися, а иногда особи выпадают из процесса размножения;

  7. деятельность человека, т.е. охотничьи сезоны, вырубка лесов, но этот механизм несовершенен.


7 . УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ
Термин придумал Э. Зюсс в 1875 г., а разработал учение В.И. Вернадский в 1926 г.

Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

400 млн. лет живые организмы размножались, расселялись, видоизменялись и все время преобразовывали лик планеты. Они создали атмосферу, озоновый экран, почву, топливные ресурсы и т.д. (В.И. Вернадский).

Границы биосферы – вся гидросфера, нижняя часть атмосферы до озонового экрана (22-24 км от Земли), литосфера (верхняя - в пределах почвы, но по трещинам живые организмы попадают глубже).

Состав биосферы (1965 г.):

  1. живое вещество (живые существа);

  2. косное вещество (минералы, породы);

  3. биогенное вещество (живое происхождение; известняк, нефть);

  4. биокосное вещество (почва);

  5. вещество радиоактивного распада;

  6. вещество рассеянных атомов;

  7. вещество космического происхождения.


8.СВОЙСТВА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ


  1. Всюдность – способность осваивать все новое пространство (магма, ледниковые отложения, обвалы горных пород).

  2. Высокая приспособительная способность – живые организмы могут жить при t=-2730С до t=+1400С.

  3. Активное движение – использование воздушных потоков, энергии химических реакций против течения.

  4. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти.

  5. Высокая скорость протекания реакций: рост, развитие, пищеварение (гусеница съедает в 100 раз больше, чем весит сама).

  6. Высокая скорость обновления живого вещества – смена поколений (планктон в океане полностью обновляется за год, на суше – 14 лет).



фотосинтез




органическое вещество растений




органическое вещество животных




органическое вещество почв




уход в геологию (нефть, уголь)
Рис. 5. Круговорот углерода
Живые организмы участвуют во всех биохимических циклах Земли (железо, сера, углерод, фосфор, кальций).

9. ФУНКЦИИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ


  1. Энергетическая функция – способность поглощать и использовать солнечную энергию, передавать ее по пищевым цепям.

  2. Газовая функция – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания (поглощение углекислого газа, выделение кислорода).

  3. Концентрационная функция – «захват» из окружающей среды атомов химических элементов. Например, моллюски концентрируют кальций.

  4. Деструктивная функция – разрушение организмами отходов жизнедеятельности и мертвой органики. Окислительно-восстановительная функция – окисление и восстановление различных веществ с помощью живых организмов; под их влиянием происходит интенсивная миграция элементов переменной валентности (Fe, Mg, S, F, N и т.д.). Они создают новые отложения сульфатов, образования сероводородов, минеральные вещества.

  5. Транспортная функция – перенос вещества в результате миграции живых организмов

  6. Средообразующая – преобразование физико-химических параметров среды (например: создание микроклимата – ель выделением из корней создает кислую среду (почву), увлажнение, затенение, в результате – очистка воздуха, защита от эрозии).

  7. Рассеивающая функция – противоположна концентрационной, она проявляется через трофическую и транспортную деятельность (например: смена покровов, выделение экскрементов).

  8. Информационная функция – накопление информации и закрепление ее в наследственных структурах, передача последующим поколениям.