ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ
Экология - наука о взаимоотношениях организмов, видов, сообществ с окружающей средой. Абиотические факторы. Факторы, управляющие сезонными изменениями в живой природе. Фотопериодизм. Климатические факторы и их влияние на организм. Интенсивность действия фактора и выживаемость организмов. Биотические факторы. Экологические системы: биоценоз, биогеоценоз, агроценоз. Изменения в биоценозах. Пищевые взаимоотношения организмов. Цепи питания. Потери энергии в цепях питания. Оценка состояния и регуляция численности популяций. Взаимоотношения в экосистемах: внутривидовые, межвидовые. Продуктивность биоценозов.
Данная тема дает представление о предмете и задачах науки - экологии, показывает влияние различных факторов на жизнь организмов и популяций, раскрывает возможные взаимодействия различных факторов экологических систем, приводящие к повышению или понижению продуктивности биоценозов.
Рассмотрение данной темы необходимо начать с факта несходства растительного и животного мира в различных частях земного шара и факторов, обуславливающих это несходство. Затем можно обратить внимание на то, что все факторы среды можно сгруппировать:
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
АБИОТИЧЕСКИЕ БИОТИЧЕСКИЕ АНТРОПОГЕННЫЕ
ЛЮБОЙ ОРГАНИЗМ МОЖЕТ ПОДДЕРЖИВАТЬ СВОЕ СУЩЕСТВОВАНИЕ: РАСТИ, РАЗВИВАТЬСЯ И РАЗМНОЖАТЬСЯ ЛИШЬ ПРИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, Т.Е. ПРИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ФАКТОРАХ.
Прежде чем, изучать действие абиотических факторов, необходимо вспомнить из курса физики о составе света, о действии различных участков спектра. Из курса географии о сезонных и годичных изменениях климатических условий, из курса химии о составе и свойствах воды. Необходимо учитывать, что экология - синтетическая наука, работающая на стыке физики, химии, географии, биологии.
Современная наука связывает миграцию птиц в свете фотопериодизма. При акклиматизации и культивировании растений необходимо учитывать экологические особенности их родины и прежде всего продолжительность дня.
Если организм находится в области благоприятного действия абиотического фактора, то говорят о его благоприятном или ОПТИМАЛЬНОМ факторе, если недостаток или избыток ОГРАНИЧИВАЮЩЕМ факторе. Например, температура может быть оптимальной, а может принимать критические значения.
Обратите внимание, что ведущим абиотическим фактором Среды экологи считают свет, так как от него зависит количество энергии попадающей на тот или иной участок земной коры, а значит и температура среды и интенсивность фотосинтеза у растений и активность животных.
Кроме сезонных изменений смена дня и ночи определяет суточную активность организмов. Способность организмов ощущать время определяется БИОЛОГИЧЕСКИМИ ЧАСАМИ. У человека это выражается в наличии трех групп с активностью в разное время суток (совы и жаворонки). Предполагается, что акселерация связана с искусственным удлинением светового дня.
При изучении биотических факторов необходимо усвоить содержание сложных экологических понятий: экосистема, биоценоз, биогеоценоз. Одновременно необходимо вспомнить уровни организации живой природы.
БИОГЕОЦЕНОЗ - ЭТО УСТОЙЧИВОЕ СООБЩЕСТВО ЖИВОТНЫХ, РАСТЕНИЙ И МИКРООРГАНИЗМОВ, НАХОДЯЩИХСЯ В ДЛИТЕЛЬНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С КОМПОНЕНТАМИ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ, ЛИТОСФЕРЫ.
Важно отметить границы биогеоценоза. В пространстве биогеоценоз ограничивается: на суше преобладающим видом растительности (дубрава, сосновый бор), в океане глубиной. Но общим для них является долгое существование во времени.
Обратите внимание, что основными связями в природных сообществах являются ПИЩЕВЫЕ. С этой точки зрения в состав любого биогеоценоза входят:
1.
ПРОИЗВОДИТЕЛИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА (зеленые растения, цианобактерии);2.
ПОТРЕБИТЕЛИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА (животные);3.
РАЗРУШИТЕЛИ (бактерии, грибы).В биоценозах пищевые связи оформляются в пищевые цепи, т.к. предыдущий вид служить пищей последующему.
Количество особей, включенных в пищевую цепь, последовательно уменьшается от звена к звену. Это объясняется тем, что в каждом звене пищевой цепи при переносе энергии от звена к звену большая часть ее теряется в виде теплоты (около 80-90%). Следовательно, масса каждого последующего звена в цепи уменьшается. Эта природная закономерность называется ПРАВИЛОМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПИРАМИДЫ. Иными словами это - графическое отображение пищевых цепей. Различают пирамиду чисел, отражающую количество особей на каждом этапе пищевой цепи, пирамиду биомассы, выражающую количество синтезированного на каждом уровне органического вещества. Пирамида энергии показывает количество энергии в пище.
Выявление цепей питания, экологических пирамид помогает предвидеть возможные последствия вмешательства человека в природу, его воздействия на трофические уровни.
Цепи питания могут перекрещиваться, образуя СЕТИ ПИТАНИЯ. Почти все виды животных используют не один какой нибудь источник пищи, а несколько. Благодаря этому природные биоценозы обладают большой устойчивостью, выпадение одного звена не приводит к катастрофическим последствиям. Чем больше видовое многообразие организмов, образующих биоценоз, тем более он устойчив.
Главную роль в развитии биоценозов играют растения. Вызываемые ими изменения служат основой для изменения видового состава биоценоза.
Раскрытие закономерностей построения природных биоценозов помогает сохранять и приумножать природные богатства и открывает пути повышения продуктивности искусственных систем (агроценозов).
Вопросы и задания для самоконтроля
1. Что является предметом изучения науки экологии?
2. Раскройте содержание понятий среда обитания, факторы среды обитания?
3. Какие взаимоотношения складываются между организмами и окружающей средой, у организмов между собой?
4. Какую роль в жизни растений играет вода и почему вода является наиболее жестким ограничивающим фактором?
5. Каково значение света в жизни организмов?
6. Что такое фотопериодизм?
7. Как приспосабливаются растения и животные к сезонным измененениям внешней среды?
8. Что такое биологические ритмы и их причины?
9. Дайте сравнительную характеристику понятий: биоценоз, биогеоценоз, агроценоз.
10. Что такое цепи питания и почему они имеют не более 3-5 звеньев?
11. В чем заключается правило экологической пирамиды?
Сайт создан в системе uCoz