ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.05.2019
Просмотров: 1939
Скачиваний: 8
-
Свет, температура, влажность – как факторы окружающей среды. Адаптации организмов к воздействию экологических факторов.
Свет – одно из главных условий существования жизни на нашей планете. Свет это источник для фотосинтеза растений и возможность для обогрева у животных. Вся солнечная энергия, приходящая на Землю может быть подразделена на видимые лучи (около 50%), теплые инфракрасные лучи (50%) и ультрафиолетовые лучи (около 1%). Видимые лучи имеют разную длину волн и окраску.
Животные также хорошо различают лучи разной окраски. Интенсивность освещения влияет на суточную активность животных. По отношению к этому свойству света всех животных можно подразделить на: сумеречных (майский хрущ, бражник, еж), ночных и дневных.
Длинный день стимулирует развитие растений умеренных широт. Они называются длиннодневными. Это: рожь, пшеница, клевер, тысячелистник, поповник, ирис, фиалка, незабудка.
Растения из южных районов, развитие которых нормально протекает при коротком дне, называют короткодневными. Это: гречиха, подсолнечник, астры, георгины, конопля.
Температура. Всех живых можно подразделить на пойкилотермных (холоднокровных) и гомойотермных (теплокровных). Пойкилотермные организмы – это организмы с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды (микроорганизмы, растения, беспозвоночные и низшие позвоночные животные). Температура их тела чуть выше температуры окружающей среды, или равна ей. Гомойотермные организмы – это организмы, способные поддерживать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды (птицы, млекопитающие). По отношению к температуре, как экологическому фактору все организмы делятся на теплолюбивых (термофилов) и холодолюбивых (криофилов).
По отношению к фактору влажности животных можно подразделить на: гигрофильных (влаголюбивых); мезофильных (предпочитающих умеренное увлажнение) и ксерофильных (сухолюбивых). В качестве адаптаций животных к засушливым условиям проживания следует отметить: наличие волосков и щетинок; способность выделять метаболическую воду, образовавшуюся за счет диссимиляции жиров; запасание в тканях и полостях большого количества воды; способность впадать в спячку и в состояние оцепенения; миграции; зарывание в подстилку; норный образ жизни; подсушивание яиц, и т.п.
По отношению к фактору влажности растения подразделяют на: гигрофиты, гидрофиты, мезофиты, ксерофиты. Последние делятся на суккуленты и склерофиты.
Гигрофиты – земноводные растения сильно увлажненных местообитаний. Обитатели болот, заболоченных луговин, речных пойм и т.п. У растений обычно развиваются достаточно крупные листья с устьицами расположенными с двух сторон.
Гидрофиты – растения водоемов, полностью либо частично погруженные в воду. У этих растений устьица, обычно находятся на верхнем эпидермисе.
Мезофиты – растения умеренно увлажненных местообитаний.
Ксерофиты – растения, обитающие в засушливых местообитаниях. Склерофиты – это виды с жесткими сухими побегами и хорошо развитой корневой системой.
Суккуленты – это виды, обладающие способностью накапливать влагу в стеблях, листьях или их метаморфозах.
БИЛЕТ № 9
-
Экологические сукцессии. Первичные и вторичные сукцессии. Климаксовые экосистемы.
Сукцессия (от лат. successio– преемственность, наследование) – это процесс саморазвития сообществ. В основе сукцессии лежит неполнота биологического круговорота в данном ценозе. Каждый живой организм в результате жизнедеятельности меняет вокруг себя среду, изымая из нее часть веществ и насыщая ее продуктами метаболизма. При более или менее длительном существовании популяций они меняют свое окружение в неблагоприятную сторону и в результате оказываются вытесненными популяциями других видов, для которых вызванные преобразования среды оказываются экологически выгодными. Таким образом, в сообществе происходит смена господствующих видов.
Первичные сукцессии начинаются на лишенных жизни местах – на скалах, обрывах, наносах рек, сыпучих песках и т. п. При заселении таких участков живые организмы необратимо меняют местообитание и сменяют друг друга. Основная роль принадлежит накоплению отмерших растительных остатков или продуктов разложения, что зависит как от характера растительности, так и от комплекса разрушителей мертвой растительной массы – животных, грибов и микроорганизмов. Постепенно формируется почвенный профиль, изменяется гидрологический режим участка, его микроклимат. Такие сукцессии в геоботанике называют экогенетическими, так как они ведут к преобразованию самого местообитания.
Вторичные сукцессии представляют собой восстановительные смены. Они начинаются в том случае, если в уже сложившихся сообществах частично нарушены установившиеся взаимосвязи организмов, например удалена растительность одного или нескольких ярусов (в результате вырубки, пожара, вспашки и т. д.). Смены, ведущие к восстановлению прежнего состава ценоза, получили в геоботанике название демутационных.
В любой сукцессионной серии темпы происходящих изменений постепенно замедляются. Конечным итогом является формирование относительно устойчивой стадии – климаксового сообщества, или климакса. Начальные, пионерные группировки видов отличаются наибольшей динамичностью и неустойчивостью. Климаксовые же экосистемы способны к длительному самоподдерживанию в соответствующем диапазоне условий, так как приобретают такие черты организации биоценозов, которые позволяют поддерживать сбалансированный круговорот веществ.
В ходе сукцессии постепенно нарастает видовое многообразие. Это ведет к усложнению связей внутри ценоза, разветвлению цепей питания и усложнению трофической сети, умножению симбиотических отношений, усилению регуляторных возможностей внутри системы. Тем самым уменьшается вероятность слишком сильного размножения отдельных видов и снижается степень доминирования наиболее массовых форм.
-
Особенности наземно-воздушной среды. Адаптации организмов к жизни в наземно-воздушной среде.
Среда характеризуется обилием света и кислорода. Она очень динамична во времени и пространстве. На поверхности суши выделяют климатические и высотные пояса, природные зоны. В наземно-воздушной среде возможные резкие перепады температуры, в зависимости от сезона, времени суток и географического положения. Влажность зависит от климатического пояса, степени удаленности от океана, ветра. Живые организмы способны некоторым образом модифицировать параметры среды. Для всех обитателей наземно-воздушной среды характерны следующие адаптации: наличие опорного скелета и механизмов регуляции гидротермического режима; освобождение полового процесса от воды; защитные механизмы от дефицита тепла и влаги. В данной среде наблюдается самый высокий уровень биоразнообразия. Особенности животных наземно-воздушной среды, как и других организмов, заключаются в том, что все они в процессе эволюции приобрели приспособления к резкому перепаду температур, климату и смене времен года. К примеру, многие растения для переживания засухи и холодов имеют видоизменения корня и побега. В луковице порея и тюльпана, корнеплодах моркови и свеклы, листьях алоэ запасается вода и необходимые вещества. Споры бактерий и растений, клетки микроскопических животных переносят сложные условия в состоянии цисты. При этом они покрываются плотной оболочкой, а все обменные процессы сводятся к минимуму. Когда неблагоприятный период завершается, клетки делятся и переходят к активному существованию. У многих животных наземно-воздушной среды сформирована сложная система терморегуляции и теплообмена с окружающей средой, благодаря которому их температура тела остается постоянной независимо от времени года.
БИЛЕТ № 10
-
Особенности водной среды обитания. Адаптации гидробионтов к жизни в водной среде.
Вода характеризуется рядом специфических свойств: высокая теплоемкость, подвижность, прозрачность. Данная среда относительно гомогенна, она довольно таки постоянна во времени и пространстве (хотя в водной среде, также как и на суше существует зональность). На характер распределения водных организмов оказывают влияние плотность, соленость, световой режим и пр. Так, плотность определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные, иглокожие, погонофоры), обитающие на больших глубинах могут переносить давление до 500 атм. При погружении на каждые 10 м давление повышается на 1 атмосферу. Высокая плотность воды обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм, образующих планктон. Очень важным фактором является соленость: пресноводные формы не могут жить в морях, а типично морские – не переносят опреснения. Однако, есть организмы, такие как сельдь и лосось, которые живут в океане, а на нерест заходят в реки.
Температура в морских глубинах отличается постоянством (3-40С).Однако на поверхности амплитуды достигают 150С. Любопытно, что в водах Антарктики живут рыбы белокровки, имеющие не красную, а белую кровь, - это особая адаптация, связанная с тем, что кислород по телу рыбы переносится не гемоглобином, а кровяной плазмой. Вследствие редукции эритроцитов вязкость крови уменьшается, что обеспечивает достаточное кровообращение при жизни в высоких широтах. С глубиной меняется и освещенность. Водоросли в океане могут обитать на глубинах не более20-40м, но если прозрачность воды выше, то глубина произрастания бурых и красных водорослей увеличивается до 270 м. Разные лучи солнечного света поглощаются неодинаково: быстрее поглощаются красные и оранжевые лучи, хуже зеленые, синие и фиолетовые. Поэтому до больших глубин проникают лишьсине-зеленые,голубые исине-фиолетовыелучи.
Вода – хороший растворитель. Поэтому в озерах и океанах, а также в подземных водах содержится раствор различных солей. В пресных водах их не более0,5 г на литр, а в морских до 40 г на литр. Воде свойственна слабая аэрация (кислорода в ней содержится в 20 раз меньше, чем в атмосфере). Всех обитателей водной среды называют гидробионтами. У них имеется целый ряд специфических адаптаций, позволяющих выживать в гидросфере. Это: обтекаемая форма тела; плавучесть; развитые слизистые покровы; наличие воздухоносных полостей; осморегуляция. В водной среде выделяют дно (бенталь); толщу воды (пелагиаль); береговую часть (литораль). Обитателей бентали именуют бентосом. В пелагиали можно выделить характерные формы живого: планктон – пассивно плавающие формы живого (фито- и зоопланктон); нектон – активно плавающие крупные формы; нейстон – обитателей поверхностной пленки воды.
-
Понятие о популяции в экологии. Динамические характеристики популяции. Скорость роста популяции (экспоненциальный и логистический типы кривой роста).
Экологическая популяция- население одного вида на определенной территории.
Динамические характеристики популяции.
Плотность популяции регулируется четырьмя параметрами:
1. рождаемостью – числом особей, родившихся за определенный промежуток времени.
2. смертностью – числом особей, умерших за ту же единицу времени (неважно, своей смертью или погибших, например съеденных);
3. скоростью иммиграции особей – числом особей, появившихся в данной популяции, из других популяций (за ту же единицу времени);
4. скоростью эмиграции особей – числом особей, покинувших данную популяцию за единицу времени.
где N - численность особей в популяции; ф - время; r - константа скорости естественного прироста
J -образная модель роста популяции.( экспоненциальная) Если r 0, то со временем численность популяции становится больше. Рост происходит сначала медленно, а затем стремительно увеличивается по экспоненциальному закону- J-образный вид. Такая модель основывается на допущении, что рост популяции не зависит от ее плотности.
S-образная модель роста популяции.(логистическая) Иное развитие получает ситуация при ограниченности пищевых ресурсов. Смертность начинает расти, когда численность популяции достигает или временно превышает емкость экосистемы.Первоначальный экспоненциальный рост в исходных благоприятных условиях со временем продолжаться не может и постепенно замедляется. Плотность популяции регулирует истощение пищевых ресурсов, накопление токсикантов- влияет на рост численности, имеет S-образную форму.
БИЛЕТ № 11
-
Живые организмы как среда обитания. Адаптации паразитов к жизни в организменной среде.
Одна из самых древних сред. Характеризуется наибольшим постоянством в пространстве и времени; постоянством температурного и солевого режимов; отсутствием угрозы высыхания и защищенностью от врагов. Наряду с этим для среды характерно отсутствие света, нехватка кислорода и жизненного пространства. Может быть как жидкой (кровь, лимфа), так и твердой (кости, мышцы). Для обитателей этой среды характерны следующие адаптации: выработка защиты от переваривания хозяином; коадаптация паразита и хозяина; синхронизация биоритмов; редукция зрения и пищеварительной системы; усиление размножения и системы укрепления в организме хозяина. Организменная среда заселяется паразитами и симбионтами, которые могут быть как внешними, так и внутренними. Они могут быть облигатными или факультативными. Для многих характерны сложные циклы развития, часто со сменой одного или нескольких промежуточных хозяев.
Свойства среды, воздействующие на организмы называют экологическими факторами. Существует множество классификаций экологических факторов среды. Одна из наиболее распространенных, по источнику происхождения фактора среды, позволяет подразделить их на абиотические, биотические и антропогенные факторы. Совокупность абиотических факторов в пределах одного участка называется экотопом.
Вся совокупность факторов, включая биотические, носит название биотоп.
-
Межвидовые отношения. Общая характеристика полезно-вредных отношений. Отношения хищник – жертва. Взаимосвязь динамики численности хищника и жертвы.
Межвидовые отношения складываются из взаимополезных отношений; полезно-нейтральных; полезно-вредных и взаимовредных.
Полезно-вредные отношения-это хищничество, паразитизм, полупаразитизм и аменсализм.
Хищничество это взаимоотношения, при которых один компонент поедает другого (волк – заяц; лиса – мышь; ястреб – перепелка).
Паразитизм – взаимоотношения, при которых организм одного вида живет за счет питательных веществ другого вида. Паразитизм может быть факультативный и облигатный, внутренний(эндо-)и наружный (экзопаразитизм). Факультативные паразиты, какую то часть жизненного цикла могут жить обособленно от «хозяина» во внешней среде. Паразитами является большинство представителей типов Плоских, Круглых и Кольчатых Червей, а также патогенные грибы, бактерии и вирусы. Примерами паразитических отношений у растений можно назвать отношения ольхи и бошнякии; винограда и раффлезии; ели и подъельника (сем.Вересковые).