Файл: Bilet_1_-28.docx

2. Режими кліматичних чинників в агросфері.

Екологічні чинники – це елементи (компоненти), процеси (явища) зовнішнього середовища, які впливають на біологічну систему (організм, популяцію, біоценоз). Вони діють на організм не ізольовано, а сумісно, поєднані один з одним. Проте розгляд кожного з них зокрема не тільки правомірний, а й потрібний, оскільки дає змогу краще зрозуміти роль кожного окремого компонента в житті видів чи сільськогосподарських культур, що є необхідною передумовою вивчення впливу всього комплексу кліматичних чинників загалом.

Екологічні чинники численні і різноманітні. Вони різняться за характером впливу на біологічні системи (організми, популяції, біоценоз), іншими ознаками. Потенціальна необмеженість численності і різноманітності потребує упорядкування цих чинників.

До екологічних чинників, які не залежать від щільності популяції, належать сила гравітації, атмосферний тиск, інші компоненти середовища.

За об'єктом впливу екологічні чинники поділяють на індивідуальні, групові, отологічні, соціально-психологічні, соціально-економічні, видові (в тім числі життя людини та суспільства). Індивідуальні чинники діють на індивідуум (особину), групові – на групу рослин або тварин (популяцію, біоценоз),отологічні – відбивають характер дії на організм певних рекреацій тварин, наприклад самок на самців, самок на дітей; соціальні – вплив суспільства на людину і лише частково – на свійських тварин, комах, наприклад бджіл; соціально-психологічні, соціально-економічні чинники – екологічні взаємовідносини в людському суспільстві.

За ступенем впливу на біосистеми екологічні чинники поділяють на екстремальні, непокійливі, мутагенні, тератогенні, летальні, лімітуючі. Під екстремальними розуміють чинники середовища, що створюють несприятливі умови для росту, розвитку і розмноження рослин і тварин. Непокійливі чинники безпосереднього фізико-хімічного впливу на організм не здійснюють, проте вони не є індиферентними, оскільки під їх дією стан організму змінюється. Наприклад, сильний шум на фермі непокоїть тварин, знижується продуктивність лактуючих тварин, кури можуть захворіти (шумова істерика).

3. Основні групи та видовий склад тваринних організмів.

Особливостями будь-якого біоценозу є видовий склад та структура.

   Кожен біоценоз має чітко визначений видовий склад. Загальна кількість видів рослин і тварин, властивих певному біоценозу, більш менш постійна, але між біоценозами різних типів досить відрізняється. Найбільш багаті за видовим складом біоценози вологих тропіків, а найбідніші – біоценози аридних і холодних реґіонів. Загальна кількість видів, що складає біоценоз характеризує його видове багатство. Загальна кількість видів, що входить до складу біоценозу, їх різноманітність залежить від місцезнаходження, кліматичних та едафічних умов біоценозу, а також від його історії розвитку. Видова насиченість біоценозу – загальна кількість видів, що припадає на одиницю площі. Залежно від видової насиченості розрізняють біоценози прості і складні.

   У складних біоценозах велика кількість видів і взаємозв’язки між ним складні. Причому, у найбагатших у видовому відношенні біоценозах практично всі види малочисельні. Так, у тропічних лісах, які мають значну флористичну насиченість, рідко можна зустріти поряд кілька дерев одного виду. Усе це зумовлює формування досить складних біотичних зв’язків. У таких умовах не буває масового розмноження окремих видів, біоценози характеризуються високою стабільністю.

   Видова насиченість залежить від кліматичних та едафічних умов. Так, біоценози тундри і пустелі охоплюють значно меншу кількість ви дів, ніж біоценози вологих тропічних лісів. Велику флористичну насиче ність мають вологі тропічні ліси. У лісах Шрі-Ланки налічується 1500 видів деревних рослин, а в лісах басейну р. Амазонки – до 2500 видів.

   На формування видової насиченості значний вплив мають історичні фактори. В процесі розвитку біоценозів спостерігається тенденція до поступового збільшення видового багатства. Сформовані біоценози, як правило, багаті за кількістю видів, ніж молодші за віком. Сюди відносять біоценози тропічної зони. У помірній зоні в зв’язку із зледеніннями, які відбувалися в минулому, біоценози порівняно молоді і тому бідніші за видовим складом.

   Від віку біоценозів залежить також і взаємозв’язки між організмами і навколишнім середовищем. Важливою ознакою біоценозів є кількісне співвідношення між видами, які входять до його складу. Види, які чисельно переважають в біоценозі над іншими називаютьдомінантами. За кількістю домінантів біоценози можуть бути моно- і полідомінантними.

Між організмами в біоценозі існують постійні трофічні (харчові) зв’язки, на основі яких формуються так звані ланцюги живлення. Завдяки їм організми, що об’єднуються у великі групи, утворюють єдиний комплекс, цикл живлення. Цикли живлення визначають трофічну структуру біоценозу та її функціонування.   Ланцюги живлення поділяють на:   ·     пасовищні – охоплюють зелені рослини, рослиноїдних тварин і хижаків, що поїдають травоїдних;   ·     детритні – охоплюють мертву органічну речовину, детритофагів та їх хижаків.   Здебільшого в біоценозі наявні і пасовищні і детритні ланцюги живлення.

Білет №26

1. Внутрішньопопуляційні та міжвидові відносини між тваринними організмами.

Внутрішньопопуляційна структура. Фундаментальною властивістю будь-якої популяції є її певна внутрішня структурність. Під внутрішньо-популяційною структурою розуміють поділ популяції на групи особин, що відрізняються за тими чи іншими властивостями. Залежно від обраного критерію оцінки особин існує декілька видів внутрішньопопуляційної структури.

Генетична структура популяцій. Наявність у популяції двох або більше генетично різних форм називаєтеся генетичним поліморфізмом. За початковим визначенням менделівські популяції повинні складатись з генетично подібних особин. Ймовірно, це одна з причин, через яку генетики уникають визначати розмір популяцій у природі. Якщо популяцію виділити як досить дрібну за розмірами одиницю, то в ній важливу роль буде відігравати інбридинг – схрещування серед близьких родичів, що веде до інбредної депресії, зниження життєздатності потомства. Якщо популяцію виділити як більш чисельну групу особин, то неминуче зросте шанс зустріти в такій популяції генетично подібні особини. У популяціях, які виділяються екологами, рівень внутрішнього

поліморфізму досить різний. У окремих рослин та тварин популяція сформована з генетично однорідних організмів, генетичний поліморфізм відсутній. В інших випадках генетичний поліморфізм досить високий. У цілому генетична структура популяцій пристосована до того екологічного простору, в якому популяція живе. Генетичний поліморфізм сприяє більш повному заповненню цього екологічного простору та підвищує стійкість популяції до коливань екологічного режиму.

Статева структура популяцій. Вона обумовлена розподілом особин на чоловічі та жіночі (у рослин на тичинкові та маточкові). У цьому випадку під статевою структурою мають на увазі співвідношення особин різної статі. Особливості статевої структури популяцій визначаються їх видовою належністю. При наявності статевої диференціації особини можуть відрізнятись за морфологічними та фізіологічними ознаками. Нерідко особини різної статі мають неоднакові розміри. У тварин чоловічі та жіночі особини можуть відрізнятись типом харчування (у деяких видів 18комарів, як відомо, самиці є кровосисними, а самці харчуються нектаром рослин).

Співвідношення особин різної статі в популяціях при генетичному контролі становить, приблизно, 50% до 50%. Але стать контролюється ще й середовищем. За таких причин можуть спостерігатися відхилення від цього співвідношення.

Вікова структура популяцій. Якщо покоління нових особин з'являється в популяції одноразово та перехід з одного вікового стану в інший йде синхронно, то в такій популяції вікова структура не виражена. У будь-який час всі особини в ній мають однаковий вік та однаковий віковий стан (наприклад, в популяціях культурних рослин). Але у переважній більшості випадків популяції рослин та тварин складаються з особин різного вікового стану. У деревних рослин і тварин вікову структуру популяцій аналізують за абсолютним календарним віком особин. У цих випадках він досить легко визначається: у дерев за річними кільцями на стовбурі, у ссавців за будовою зубів. Коли ж календарний вік визначити важко, вікову структуру популяції оцінюють за віковим станом особин. Віковий стан особин – це певний етапонтогенетичного розвитку, який характеризується наявністю у особин специфічних властивостей та якостей. Аналіз вікового стану популяцій дозволяє оцінити їх поточний стан та прогнозувати перспективи розвитку на найближчі покоління.

2. Колообіг азоту, кальцію, вуглецю.

Великий біосферний кругообіг складається з пов'язаних між собою процесів — біогеохімічних циклів вуглецю, води, азоту, фосфору, сірки, біогенних компонентів — кальцію, калію, натрію, заліза, бору, цинку, міді й ін. Життєво важливе значення для всіх організмів має кругообіг кисню.

Кругообіг азоту

Проходження азоту через біогеоценоз має свої особливості, які значною мірою відрізняються від вуглецевого кругообігу (рис. 6.33). Виділяють чотири такі відмінності кругообігу азоту і вуглецю. По-перше, більшість організмів не можуть асимілювати його із велетенського фонду (3,85·1021 г N2), який є в атмосфері. По-друге, азот не бере безпосередньої участі у вивільненні хімічної енергії в процесі дихання: головна його роль полягає в тому, що він входить до складу білків і нуклеїнових кислот, які створюють структуру біологічних систем і регулюють їх функціонування. По-третє, біологічний розклад азотовмісних органічних сполук до органічних форм складається з кількох стадій, причому окремі з них можуть здійснюватися лише спеціалізованими бактеріями. По-четверте, більша частина біохімічних перетворень, які беруть участь у розкладі азотовмісних сполук, відбувається в ґрунті, де доступність азоту для рослин полегшується розчинністю його неорганічних форм. Вміст азоту в живих тканинах становить трохи більше 3% його вмісту в активних фондах екосистеми. Решта азоту розподілена між детритом і нітритами ґрунту.

Отже, джерело азоту – це, з одного боку, атмосферне повітря, а з іншого – азот, який міститься у відмерлих рослинах і тваринах. Вільний азот атмосфери можуть використовувати лише окремі організми – фіксатори азоту – бактерії (Nitrosomonas і Nitrobacter), які живуть у бульбочках на корінні бобових, і деякі синьо-зелені водорості. Білкові речовини трупів завдяки діяльності бактерій поступово перетворюються на амонійні сполуки, а також нітрити і нітрати. Ці речовини і служать основним джерелом азоту для зелених рослин.Ґрунтові бактерії, які перетворюють аміак на нітрати і нітрити, залежать від джерела кисню, і, якщо в ґрунті спостерігається його дефіцит (наприклад, у випадку затоплення), то вони не можуть функціонувати. В такому разі сполуки, які містять азот, перетворюються іншою групою бактерій на газоподібний азот, який надходить в атмосферу.

Кругообіг кальцію. Багато материнських порід містять кальцій, який у розчиненому вигляді надходить до рослин за допомогою коріння. Тварини його одержують під час водопою чи їди, згодом кальцій повертається до ґрунту при розкладі мертвих організмів. Кальцій входить до складу скелетів і раковин у вигляді карбонату кальцію. Після смерті тварин раковини (панцирі) нагромаджуються на дні ставків, озер і морів і врешті-решт перетворюються на материнську породу. Далі поверхневі та ґрунтові води розчиняють сполуки кальцію в материнській породі, і цикл повторюється. Вивільнення кальцію із материнської породи тісно пов'язане із вивільненням вуглецю, оскільки кальцій звичайно трапляється у вигляді карбонату кальцію. На рис. 6.38 зображено кругообіг кальцію в сосновому лісі.