- •Предмет «Экология и устойчивое развитие», его цели, задачи
- •1. Абиотические факторы – это факторы неживой природы или физико-химические, к ним относятся
- •2. Биотические факторы – это факторы живой природы, к ним относятся
- •3. Антропогенные факторы – это факторы, отражающие влияние, разумной и неразумной деятельностью человека ("антропос" - человек) на окружающую среду.
- •8. Приведите примеры эврибионтных и стенобионтных организмов.
- •12. Популяция - элементарная единица вида. Основные критерии популяции
- •13. Типы размещения популяции в пространстве
1. Абиотические факторы – это факторы неживой природы или физико-химические, к ним относятся
· климатические факторы --свет, тепло, воздух, влага-осадки в разных формах, влажность воздуха и почвы, радиация, снежный покров .
· эдафические или почвенно-грунтовые—гранулометрический и химический соста почвы и грунтов, физические свойства почвы.
· геоморфологические – условия рельефа.
· гидрологические—гидрофизические, гидрохимические, давление
2. Биотические факторы – это факторы живой природы, к ним относятся
· фитогенные факторы (влияние растений – механические контакты, симбиоз, конкуренция, паразитизм и т.д. например повилика в агроценозах выделяются биологически-активные вещества которые могут стимулировать или ингибировать рост и развитие других организмов. – прямое действие; косвенное –укроп среди огурцов увеличивает продолжительность плодоношения)
· зоогенные факторы (прямое действие--опыление, поедание, вытаптывание, распространение семян, трихограмма яйцепаразит в борьбе с совками в теплицах, подиус против личинок колорадского жука на раннем картофеле и баклажанах)
· микробогенные и линсогенные факторы (бактерии и грибы) (паразатизм, бактериальное или инфекционное заражение организмов, промежуточный хозяин).
3. Антропогенные факторы – это факторы, отражающие влияние, разумной и неразумной деятельностью человека ("антропос" - человек) на окружающую среду.
Часть природы (совокупность конкретных абиотических и биотических условий), непосредственно окружающая живые организмы и оказывающая прямое или косвенное влияние на их состояние, рост, развитие, размножение, выживаемость и т. п., — это и есть среда обитания. На нашей планете организмы освоили четыре основные среды обитания: водную, наземную (воздушную), почвенную и тело другого организма, используемое паразитами и полу паразитами.
От понятия «среда обитания» следует отличать понятие «условия существования» — совокупность жизненно необходимых факторов среды, без которых живые организмы не могут существовать (свет, тепло, влага, воздух, почва). В отличие от них другие факторы среды хотя и оказывают существенное влияние на организмы, но не являются для них жизненно необходимыми (например, ветер, естественное и искусственное ионизирующее излучение, атмосферное электричество и др.).
6. Классификация экологических факторов по происхождению и по времени. Примеры.
По характеру происхождения различают:
- абиотические факторы, обусловлены действием неживой природы и подразделяются на климатические (температура, свет, солнечная радиация, вода, ветер, кислотность, соленость, огонь, осадки и т.п.), орографические ( (рельеф, наклон склона, экспозиция) и геологическими.
пример: повышение температуры/влажности - увеличение численности простейших/бактерий изменение длины светового дня - снижение интенсивности фотосинтеза повышение кислотности почвы - снижение интенсивности роста и т.д. у растений
- биотические - действие одних организмов на другие, включая все взаимоотношения между ними
примеры: снижение численности популяции опылителей - снижение численности опыляемых растений появление нового паразита - снижение численности популяции хозяев
- антропогенные факторы воздействие на живую природу жизнедеятельности человека
пример: внесение удобрений - чсиленный рост растений внесение ядохимикатов - полное уничтожение опред. вида растений/животных на данной площади постройка дороги - исчезновение лишайников на данной территории
по времени :
ФАКТОР ИСТОРИЧЕСКИЙ — фактор, характер современного воздействия которого был определен в ходе исторического развития человечества, его взаимодействия с природной средой (вырубка лесов на огромных территориях, древние ирригационные системы и др.).
ФАКТОР ЭВОЛЮЦИОННЫЙ — фактор, характер современного воздействия которого был определён в прошлые геологических эпохи в результате жизнедеятельности организмов (например, содержание кислорода в атмосфере Земли, озоновый слой и др.).
7. Концепция лимитирующих факторов (закон минимума, закон толерантности). Примеры.
Поскольку факторы среды, действующие одновременно, обладают разной силой воздействия, то жизнедеятельность организма будет зависеть от тех факторов, которые больше всего отклоняются от зоны оптимума, и если хотя бы один из них выйдет за пределы выносливости, то организм погибнет. Факторы, которые определяют жизнедеятельность организма в данной среде, называются ограничивающими или лимитирующими. Ряд ученых в разное время занимались изучением лимитирующих факторов, в результате чего были сформулированы законы о лимитирующих факторах. «Закон минимума». Впервые изучением лимитирующих факторов занимался немецкий химик Ю.Либих. Он изучал влияние разнообразных факторов на рост растений и установил, что урожай культур лимитируется не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах и которых в почве достаточно, а теми, которые требуются в малых количествах и которых в почве недостаточно. На основании этих наблюдений он в 1840 году сформулировал следующий закон: «Рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве», который получил название «закон минимума». Исследования в этой области показали, что для успешного применения данного закона на практике необходимо учитывать два вспомогательных принципа. 1. «Закон минимума» строго применим только в условиях стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и вещества в среде сбалансированы. Если нет стационарного состояния, эффект минимума отсутствует. 2. В среде между факторами происходит взаимодействие, в результате которого один фактор может частично заменять лимитирующий фактор и тогда последний перестает быть лимитирующим. Например, потребность в цинке у некоторых растений в тени ниже, чем на свету, значит, в тени цинк с меньшей вероятностью может быть лимитирующим фактором. Дальнейшие исследования в области аутэкологии показали, что «закон минимума» справедлив не только для растений. но и для животных и человека. Позже этот закон был истолкован следующим образом: «Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей», т.е. жизненные возможности организма лимитируются экологическими факторами, количество и качество которых близко к необходимому организму минимуму. Дальнейшее снижение или ухудшение этих факторов ведет организм к гибели. Пример со светом: для большинства растений это необходимый фактор как поставщик энергии для фотосинтеза, тогда как для грибов или глубоководных и почвенных животных этот фактор не обязателен. Фосфаты в морской воде - лимитирующий фактор развития планктона. Кислород в почве не лимитирующий фактор, а в воде - лимитирующий.
«Закон толерантности». Этот закон был установлен американским ученым В.Шелфордом в 1913 году. Он формулируется следующим образом: «Лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору, а в конкретной ситуации тот из них, который ближе к пределам толерантности». Для успешного применения этого закона следует учитывать ряд вспомогательных принципов. 1. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий диапазон в отношении другого фактора. 2. Организмы с широкими пределами толерантности практически ко всем факторам обычно наиболее широко распространены и образуют экотипы, отличающиеся по положению зоны оптимума в пределах толерантности. 3. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для организма, то может сузиться и диапазон толерантности к другим экологическим факторам. Например, при лимитирующем содержании азота в почве снижается засухоустойчивость у злаков. 4. В природе организмы очень часто оказываются в условиях, не соответствующих оптимальному диапазону того или иного фактора. Пользоваться оптимальными условиями среды организмам часто мешают межпопуляционные и внутрипопуляционные взаимоотношения, т.е. межвидовые и внутривидовые биотические факторы. Например, при большом количестве сорняков культурные растения не могут в полной мере использовать солнечную энергию, воду и элементы питания, аналогично как и при слишком густом посеве культурных растений. 5. Начальные этапы развития организмов обычно являются критическими, т.к. многие факторы среды в этот период часто становятся лимитирующими в силу того, что пределы толерантности для развивающихся особей обычно уже, чем для взрослых организмов. Например, взрослое растение кипариса может расти на сухом нагорье и «по колено в воде», тогда как прорастание семян и развитие проростков возможно только в умеренно увлажненной почве.
ПРИМЕР: если поместить какое-либо живое существо в экспериментальную камеру и измерять в ней температуру воздуха, то состояние организма будет меняться. При этом выявляется некоторый наилучший, опримальный для организма уровень данного фактора, при котором активность(физиологическое сотояние) будет максимально. Если разные факторы будут отклоняться от опримального в большую/меньшую сторону, то активность будет снижаться. При достижении некоторого max/min значения фактор станет несовместимым с жизненными процессами, в организме произойдут изменения, ведущие к смерти.
