Ответы на вопросы по общей экологии

  Циклические типы могут осуществляться в 3 видах:

  1) стабильный. Характерен для крупных  животных с большей продолжительностью  жизни (слоны, китообразные) и  у него небольшая амплитуда,  но большой период (период 20 и  более лет).

  2) лобильный. Характерен для животных  с более коротким циклом жизни  (10-15 лет) и высокой плодовитостью  (птицы, рыбы). Период колебания  приблизительно 5-11 лет. Амплитуда  достаточно значительна.

  3) эфимерный. Характерен для короткоживущих  плодовитых животных (мелких грызунов, насекомых с коротким циклом развития) цикл обычно 4-5 лет. Численность очень неустойчива с резкими вспышками и депрессиями.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

  22. Гомеостаз популяций.  Способы поддержания  гомеостаза.

  Поддержание определенной часто оптимальной  в данных условиях численности называется гомеостазом популяции.

  В основе способности популяции к  гомеостазу лежат изменения физиологических  особенностей, роста, поведения каждой особи в ответ на увеличение или  уменьшение числа членов популяции  к которому они принадлежат.

  Механизмы популяции гомеостаза зависят от экологической специфики  вида, его  подвижности, степени воздействия  на него других организмов.

  Механизмы гомеостаза, направленные в сторону снижения численности.

  Могут проявляться в жесткой форме  и приводить к гибели избытка особей (самоизрежевание растений, каннибализм у животных). В смягченной форме приводит к снижению плодовитости.

  1) Хим. взаимодействия

  2) физиологические изменения (изменения  плотности и поведения особей  в ответ на изменение численности)

  3) стресс-реакции

  Механизмы гомеостаза, направленные на рост численности

  1) увеличение вероятности оплодотворения  самок (полигамия, стадность, стайность)

  2) увеличение вероятности встреч  самцов и самок (визуальная  сигнализация, звуковая сигнализация, запаховая сигнализация, мочевые метки, помет)

  3) увеличение вероятности выживания  эмбрионов и детенышей (харек,  ласка, горностай, куница и  др), латентная беременность у куньих

  4) супер аксилерация (раннее половое  созревание)

  Степень развития механизмов популяции гомеостаза зависит очень сильно от влияния хищников, конкуренции и паразитов. Общая популяционная численность в природных сообществах происходит в результате сложных межвидовых и внутривидовых отношений.

  Общие закономерности поддержания  гомеостаза и регуляция численности популяции

  На  популяцию действует 2 группы факторов модифицирующие и регулирующие.

  Модифицирующие  факторы, вызывая изменение численности популяции, сами не испытывают влияния этих изменений. Они действуют односторонне и называются факторами, не зависящими от плотности.

  Регулирующие  факторы. Они не просто изменяют численность популяции, а сглаживают ее колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню. Это происходит потому, что эффект их воздействия сильнее, чем выше плотность популяции. Они также называются факторами, зависящими от плотности. В роли таких факторов, регулирующих динамику численности, выступают другие живые организмы.

  Существует  закрепленный естественным отбором  и носящий ступенчатый характер механизм постепенного включения механизмов, регулирующих численность факторов. Пр. насекомые: дубовая зеленая листовертка

  1 ступень. Темпы роста не очень  высоки для сдерживания роста  достаточно действия полигафов,  у которых этот объект лишь  часть рациона.

  2 ступень. Темпы роста значительны.  Полифаги не в состоянии удержать  рост численности и теряют  регулирующую роль. Однако  увеличение  плотности благоприятно для специализир  паразитоидам, которым легче находить  хозяев при повышенной плотности.

  3 ступень. Темпы роста очень высоки. Паразиты теряют регулирующую роль. Однако в переуплотненной популяции в условиях тесного контакта растет вероятность инфекции, а также включается внутри популяционные механизмы гомеостаза.

  4 ступень. Катастрофические темпы роста. За ними следует полное исчерпание ресурсов среды и подрыв дальнейшего существования популяции.

  Множественность многоступенчатых воздействий межвидового  и внутривидового характера включается  в разных интервалах плотности, образуя  сложную систему связей. Она страхует популяцию от превышения границ оптимальной численности (в данном сообществе в данных условиях) регуляция численности идет по принципу отрицательной обратной связи.

  23. Биоценозы. Связи  организмов в сообществах.

  В 1877 году Карл Мебиус, изучая живые организмы так называемых устричных банок, обнаружил две закономерности.

1. В сходных по набору абиотических факторов, периодичности и силе их колебания условиях формируется сходный видовой состав живых организмов.
2. Изменения численности какого-либо одного компонента (вида) устричной банки вызывает изменение численности остальных компонентов.

        Данную совокупность видов Мебиус  назвал биоценозом (в переводе  с латыни сообществом живых  организмов). Итак, биоценозом называется совокупность популяций видов живых организмов  населяющих более или менее однородный участок суши или водоема, и характеризующихся определенными взаимоотношениями между собой и приспособленностью к условиям абиотической среды. Структурно биоценоз состоит из фитоценоза – сообщества растений, зооценоза – сообщества животных и микробоценоза – сообщества микроорганизмов. Несколько позднее было введено понятие биотоп (от латинского топос – место). Биотопом называется участок абиотической среды, который занимает биоценоз.

1. Трофические или пищевые связи это все виды пищевых взаимодействий между видами в сообществе. Трофически связаны, например участники хищнических, паразитических и комменсалистических взаимоотношений.
2. Топические связи образуется, когда один вид использует другой для местообитания. Топические связи возникают например между деревьями и травянистыми растениями поселяющимися на них (эпифитами), например лианами, орхидеями.
3. Фабрические связи возникают, когда один вид использует части другого для строительства (фабрикации) убежища, гнезда. Например, ворона, строя гнездо из веток тополя,  вступает с последним в фабрическую связь.
4. Форическими (от латинского форезия – распространение) связи, когда один организм способствует распространению другого. Цепкие семена репешка способные зацепляться за волосяной покров зайца позволяют этому растению вступать с зайцем в форическую связь.

        Живые организмы  в биоценозах связаны множеством разнообразных связей, которые принято  разделять на четыре группы:

        Сообщество животных и растений, то есть биоценоз находится в неразрывной связи с биотопом. Эта связь была подчеркнута русским ученым Владимиром Николаевичем Сукачевым в 1940 году в его учении о биогеоценозах.

        Биогеоценоз это длительно самоподдерживающаяся динамичная система функционально связанных организмов и абиотической среды, характеризующаяся определенным типом обмена веществ, энергии и информации. Границей биогеоценоза является граница растительного сообщества то есть фитоценоза который он занимает. Иногда биогеоценозом называют совокупность биоценоза и биотопа: биогеоценоз = биоценоз + биотоп.

  28. Пищевые цепи и  сети в экосистемах  и их устойчивость

  В экологических системах осуществляется не только круговорот вещества. Через  них проходит постоянный поток энергии, и происходят превращения одних  видов энергии в другие. Перенос энергии пищи от ее источника растений через ряд организмов, происходящий путем последовательного поедания одних видов другими, называется пищевой или трофической цепью.

  Различают два типа пищевых цепей.  Пастбищные пищевые цепи начинаются с продуцента, то есть с зеленого растения. Например пастбищной является такая цепь: дуб – зеленая дубовая листовертка – большая синица – ястреб перепелятник.

  Если  пищевая цепь начинается с мертвого органического вещества, она называется детритной. Примером такой цепи является следующая: опад листьев – дождевой червь – крот – лисица.

  Пищевая цепь заканчивается организмом которого, как правило, никто не ест.

  Один  и тот же организм в экосистеме участвует во множестве пищевых  цепей. Сплетаясь вместе отдельные пищевые цепи образуют пищевую сеть экосистемы или биоценоза.

  Организмы в экосистемах и биоценозах участвуют  во множестве пищевых цепей. Это  обеспечивает определенную устойчивость в экосистемах.

  27. Функциональное устройство  экосистем

  Экосистема или экологическая система это совокупность живых организмов и неорганических компонентов, в которых происходит круговорот веществ.

  Экосистемы  состоят из множества разнообразных  видов живых организмов, относящихся  к разным систематическим группам. Тем не менее, все многообразие организмов экосистемы можно разделить на три экологических группы выполняющих три функции.

  Первую  экологическую группу составляют продуценты. Это главным образом фотосинтезирующие организмы – зеленые растения. Главной функцией продуцентов в экосистемах является создание органического вещества из неорганического. Именно растения переводят солнечную энергию, в энергию химических связей создаваемых ими органических соединений.

  Вторую  функциональную группу составляют редуценты. Это организмы утилизаторы, которые осуществляют разложение сложных органических соединений до простых неорганических. Их экологической функцией является возврат изъятых из неорганического компонента элементов и переведенных  в состав органического вещества обратно в неживую природу. Редуценты это бактерии, грибы, некоторые простейшие животные. Таким образом, продуценты редуценты (одни извлекая минеральные вещества из неорганического компонента, а другие,  возвращая их обратно) осуществляют биологический круговорот элементов в экосистемах. Однако круговорот этот осуществлялся бы очень медленно без третьей функциональной группы – консументов или потребителей. Их главной функцией в экосистемах является ускорение биологического круговорота, более оперативный возврат в неживой компонент элементов извлеченных живыми организмами. Консументами в экосистемах являются  растительноядные и плотоядные животные.

  29. Трофические уровни  организмов в экосистемах

  Место каждого организма, отдельное звено  цепи питания называют трофическим уровнем. Один и тот же организм может занимать в разных цепях разные уровни.

  В пастбищных пищевых цепях первый трофический уровень занимают продуценты, то есть растения.

  Второй  трофический уровень занимают консументы 1-го порядка – травоядные или фитофаги.

  Третий  трофический уровень принадлежит  консументам 2-го порядка или хищникам.

  Наконец четвертый трофический уровень  занимают консументы 3-го порядка (консументы высших порядков) или суперхищники (хищники, питающиеся хищниками). 

  В процессе перехода с одного трофического уровня на другой часть энергии неизбежно теряется, рассеивается. Согласно правилу Линдемана на следующий уровень переходит не более 10% энергии зафиксированной на предыдущем трофическом уровне (обычно еще меньше). Поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными и как правило их длина ограничивается тремя – четырьмя звеньями.

  30. Экологические ниши

  Положение вида в экосистеме, комплекс его  биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды называется экологической нишей.

  Принято различать фундаментальную и  реализованную экологическую нишу.