- •Раздел 1. Введение в экологию.
- •Предмет и задачи экологии.
- •Классификация живых организмов.
- •Организм и среда
- •Экологические факторы среды
- •Топографические факторы.
- •Состав среды.
- •Экологическая ниша организма
- •Закон лимитирующих факторов Шелфорда.
- •Реакция организмов на изменения уровня экологических факторов
- •Понятие о популяции
- •Показатели популяций
- •Территориальная иерархия популяций
- •Половая структура популяций.
- •Пространственная структура популяции.
- •Этологическая (поведенческая) структура популяций.
- •Взаимодействия между популяциями
- •Динамика популяций
- •3.7.1. Кривые выживания.
- •Рост популяции и кривые роста
- •Колебания численности популяции
- •Биоценоз, биотоп и биогеоценоз
- •Биотические связи в биоценозах
- •Экологические пирамиды
- •Правило биологического усиления
- •Видовая структура биоценоза
- •Пространственная структура биоценоза
- •Экологические ниши видов в сообществах
- •Закономерности саморегуляции биоценозов, экологическое дублирование.
- •Биоразнообразие
- •Экосистемы и принципы их функционирования
- •Биологическая продуктивность экосистем
- •Динамика экосистем
- •Биогеохимические круговороты вещества в биосфере
Топографические факторы.
Высота над уровнем моря. С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастает количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижается давление.
Горные цепи могут служить климатическими барьерами. Поднимаясь над горами, воздух охлаждается, что часто вызывает осадки и тем самым снижает его абсолютное влагосодержание.
Экспозиция (освещенность) склона. В Северном полушарии теплее на южных склонах, а в Южном полушарии — на северных склонах.
Крутизна склона, влияющая на дренаж. Вода стекает со склонов, смывая почву, уменьшая ее слой.
Рельеф местности — один из главных факторов, влияющих на перенос, рассеивание или накопление примесей в атмосферном воздухе.
Состав среды.
Состав водной среды. Большая часть поверхности Земли (72%) покрыто водой. Распространение и жизнедеятельность организмов в водной среде в значительной степени зависят от ее химического состава. Недостатка в воде как в химическом веществе в водных средах нет, за исключением случаев пересыхания водоемов.
Состав воздуха. Один из главных абиотических факторов наземной (воздушной) среды обитания - состав воздуха, естественной смеси газов, сложившейся в ходе эволюции Земли. Состав воздуха в современной атмосфере находится в состоянии динамического равновесия, зависящего от жизнедеятельности живых организмов и геохимических явлений глобального масштаба.
Состав почв. Почва — слой веществ, лежащих на поверхности земной коры. В данном случае почва рассматривается среди прочих абиотических факторов, хотя на самом деле она является важнейшим звеном, связывающим абиотические и биотические факторы среды обитания.
Огонь (пожары).
В сочетании с определенными климатическими условиями (сушь, ветер) он может привести к полному или частичному выгоранию растительности в большинстве наземных местообитаний, гибели животных и микроорганизмов.
Биотические факторы.
Все живое, окружающее организм в среде обитания, составляет биотическую среду или биоту. Взаимоотношения между животными, растениями, микроорганизмами чрезвычайно многообразны. Прежде всего различают гомотипические реакции, т. е. взаимодействие особей одного и того же вида, и гетеротипические — отношения представителей разных видов.
Представители каждого вида способны существовать в таком биотическом окружении, где связи с другими организмами обеспечивают им нормальные условия жизни. Главной формой проявления этих связей служат пищевые взаимоотношения организмов различных категорий, составляющие основу пищевых (трофических) цепей, сетей и трофической структуры биоты.
Кроме пищевых связей, между растительными и животными организмами возникают также пространственные взаимоотношения. В результате действия многих факторов разнообразные виды объединяются не в произвольном сочетании, а только при условии приспособленности к совместному обитанию.
Формы биотических взаимоотношений
Симбиоз (сожительство). Это форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу от другого.
Антибиоз. Форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них испытывают отрицательное влияние, называется антибиозом.
Нейтрализм - взаимонезависимость разных видов, обитающих на одной территории. Например, белки и лоси не конкурируют друг с другом, но засуха в лесу сказывается на тех и на других, хотя в разной степени.
Закономерности воздействия факторов среды на организм
Экологические факторы динамичны, изменчивы во времени и пространстве. Теплое время года регулярно сменяется холодным, в течение суток наблюдается колебание температуры и влажности, день сменяет ночь и т. п. Все это природные (естественные) изменения экологических факторов, однако в них может вмешиваться человек. Антропогенное влияние на природную среду проявляется в изменении либо режимов экологических факторов, либо состава факторов.
Закон минимума Либиха
Любому живому организму необходимы не вообще температура, влажность, минеральные и органические вещества или какие-нибудь другие факторы, а их определенный режим. Реакция организма зависит от количества (дозы) фактора. Кроме того, живой организм в природных условиях подвергается воздействию многих экологических факторов одновременно. Растения нуждаются в значительных количествах влаги и питательных веществ (азот, фосфор, калий) и одновременно в относительно малых количествах таких элементов, как бор и молибден.
законом минимума Либиха: величина урожая определяется количеством в почве того из элементов питания, потребность растения в котором удовлетворена меньше всего.
Впоследствии в закон Либиха были внесены уточнения. Важной поправкой и дополнением служит закон неоднозначного действия фактора на различные функции организма: любой экологический фактор неодинаково влияет на функции организма, оптимум для одних процессов, например дыхания, не есть оптимум для других, например пищеварения, и наоборот.
Эдуардом Рюбелем в 1930 г. был установлен закон компенсации факторов: отсутствие или недостаток некоторых экологических факторов может быть компенсировано другим близким (аналогичным) фактором.
Однако подобные возможности чрезвычайно ограничены. В 1949 г. Василий Робертович Вильямс сформулировал закон незаменимости фундаментальных факторов: полное отсутствие в среде фундаментальных экологических факторов (света, воды, биогенов и т. д.) не может быть заменено другими факторами.
К группе уточнений закона Либиха относится несколько отличное от других правило фазовых реакций «польза — вред»: малые концентрации токсиканта действуют на организм в направлении усиления его функций (их стимулирования), тогда как более высокие концентрации угнетают или даже приводят к его смерти.
Эта токсикологическая закономерность справедлива для многих (так, известны лечебные свойства малых концентраций змеиного яда), но не всех ядовитых веществ.
