Билет 5. Ресурсы живых существ как экологические факторы

Ресурсы живых существ v это вещества, из которых состоят их тела, энергия, вовлекаемая в процессы их жизнедеятельности, а также места, где протекают фазы их жизненных циклов. Ресурсы: незаменимые v когда один не может заменить другой, который в свою очередь становится лимитирующим фактором; взаимозаменяемые v когда любой из двух ресурсов можно заменить другим, при этом они могут быть и различного качества.

Экологическое значение незаменимых ресурсов.

Единственным ресурсом энергии для зелёных растений является свет. Солнечная энергия v это единственный из ресурсов, который действует в одном направлении, а остальные (вода, СО2, биогенные вещества) используются многократно, вовлекаемые в круговорот веществ. СО2 v также незаменимый ресурс в фотосинтезе, но проблем с его недостатком не возникает. Избыток СО2 может повысить фотосинтез даже при недостатке освещённости. Вода v незаменимый компонент клеточной протоплазмы. Для большинства растений основной источник воды v почва. Вода может стать лимитирующим фактором при её ограничении и при избытке. Минеральные ресурсы v биогенные микро- и макроэлементы v без них рост растений невозможен. Их доступность связана с доступностью воды, а наличие зависит от содержания биогенных веществ в почве. О2 в наземных сообществах не является лимитирующим ресурсом, но растворимость в воде у него меньше, чем у СО2, поэтому в воде О2 является лимитирующим ресурсом. Для всех существ, кроме анаэробоб, О2 v незаменимый ресурс.

Пищевые ресурсы.

Все организмы нуждаются в пище: как в источнике энергии для поддержания жизни и осуществления своих функций; как в материале для построения и обновления своих клеточных структур, для продукции и размножения. Пища представляет собой набор различных элементов питания, среди которых есть незаменимые. При отсутствии какого-либо из этих элементов возникают нарушения жизнедеятельности организма. Пищевые ресурсы v это сами организмы. Автотрофы становятся ресурсами для гетеротрофов, принимая участие в пищевой цепи, где каждый предшествующий потребитель превращается в пищевой ресурс для следующего потребителя. Питательная ценность растений и животных различна. В растительной пище v целлюлоза, неусвояемая многими животными-консументами. Некоторые животные имеют ферменты v целлюлазы, способные расщеплять целлюлозу. Плотоядные животные поглощают пищу уже в усвоенном виде.

Пространство как ресурс.

Растения и животные конкурируют в занимаемом ими пространстве за ресурсы. Пространство может стать лимитирующим ресурсом, если при избытке пищи оно не может вместить в себя все организмы. Ряд животных захватывают определённую территорию, где они смогут обеспечить себя пищей, и поэтому она становится ресурсом.

Билет 11 Динамика популяций

Экспоненциальный рост численности v это рост численности её особей в неизменяющихся условиях. Например, быстроразмножающиеся организмы осваивают какое-либо субстрат или среду, где нет конкурентов. Увеличение численности идёт по J-образной кривой. Такой тип роста характерен для человека. Для большинства популяций и видов рост численности характеризуется кривой, которая отражает высокую смертность молодых особей или яиц. При таком типе выживаемости (смертности) численность популяции выражается S-образной кривой v логистической. Но и в этом случае периодические колебания численности особей значительны. Такие отклонения от средней численности имеют сезонный (у насекомых), взрывной (у грызунов) или сглаженный (у крупных млекопитающих) характер.

Периоды резкого изменения численности v ?популяционные волны¦ или ?волны жизни¦. В одних случаях они связаны с пищевым фактором, в других v с погодными явлениями, в третьих v с солнечной активностью или комплексом факторов. Резкие изменения численности средних значений имеют обычно отрицательные следствия для жизни популяций: при высокой численности v из-за ослабления всех особей в результате недостатка пищи, заболеваний; при низкой численности v из-за превышения порога её минимальных значений.

В целом можно выделить динамику популяций, независимую от плотности (численности) её особей и зависимую от плотности. Для первого типа характерна экспоненциальная кривая роста, для второго v логистическая кривая. Различают и механизмы, оказывающие влияния на численность особей. При независимом от плотности типе изменения численности, она обусловливается в основном абиотическими факторами (погодные явления, наличие пищи, катастрофы). Эти факторы могут обеспечивать условия как для роста, так и для снижения численности популяций. Эти факторы v модифицирующие. Зависимая от плотности динамика популяций обеспечивается биотическими факторами. Их называют регулирующими. Чем выше численность, тем сильнее действуют механизмы, обусловливающие её снижение, и наоборот. Факторы такого типа лежат в основе популяционного гомеостаза, который обеспечивает поддержание численности.

Статистические показатели популяции v характеризуют состояние популяции в данный момент. К таким показателям относится плотность, численность и показатели структуры. Численность v количество организмов в пределах некоторой пространственной единицы v ареала, области, акватории моря. Плотность v число особей, приходящихся на единицу площади. Показатели структуры: половой v соотношение полов; размерный - соотношение количества особей различного возраста в популяции.

Динамические показатели популяции v характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток времени. К таким показателям относится рождаемость, смертность и скорость роста популяции. Рождаемость v число особей, рождающихся в популяции за единицу времени.