Шпаргалка по "Основам экологии"

Межвидовые  взаимодействия значительно  более разнообразны:

нейтрализм (оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга); конкуренция (оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воздействие); мутуализм (оба вида не могут существовать друг без друга); паразитизм (паразитический вид тормозит рост и развитие своего хозяина); хищничество (хищный вид питается своей жертвой); аменсализм (один организм подавляет развитие другого); комменсализм (комменсал получает пользу от другого вида, которому это объединение не безразлично).

Взаимоотношения внутривидовые — прямое и опосредованное влияние особей одного вида друг на друга, характеризующееся передачей информации или одновременно с ней вещества и энергии, то есть состязание; соперничество; взаимопомощь; сотрудничество (стадо). 

Вопрос 8. Экологическая ниша. Роль конкуренции  в формировании экологических ниш.

Экологическая ниша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды. Термин введен в 1914 году Дж. Гриннеллом. Экологическая ниша представляет собой сумму факторов существования данного вида, основным из которых является его место в пищевой цепочке. Экологическая ниша может быть двух видов: фундаментальной — определяемой сочетанием условий и ресурсов, позволяющим виду поддерживать жизнеспособную популяцию; реализованной — свойства которой обусловлены конкурирующими видами.

Конкуренция – это любое антагонистическое отношение, связанное с борьбой за существование, за доминирование, за пищу, пространство и другие ресурсы между организмами с одинаковыми потребностями, занимающими одну экологическую нишу. В результате конкуренции одно живое существо лишает части ресурса другое, которое вследствие этого медленнее растёт, оставляет меньшее число потомков и имеет больше шансов погибнуть.

Внутривидовая конкуренция – это соперничество особей одного вида за ресурс, когда его не хватает. В качестве примера такой конкуренции рассмотрим гипотетическое сообщество – процветающую популяцию кузнечиков одного вида. Общие черты внутривидовой конкуренции: снижение скорости потребления ресурсов из расчета на одну особь; ограниченность ресурса, за который конкурируют особи; неравноценность конкурирующих особей одного и того же вида при сходстве существенных характеристик. Внутривидовая конкуренция может выражаться в прямой агрессии (активная конкуренция), которая бывает физической, психологической или химической. Например, самцы, соревнующиеся за право обладать самкой, могут бороться между собой.

Межвидовая  конкуренция – это любое взаимодействие между двумя или более популяциями, которое отрицательно сказывается на их росте и выживании. Серая и чёрная крыса – разные виды одного рода. Таким образом, межвидовая конкуренция ведёт к экологическому и морфологическому разобщению видов. 

Вопрос 9. Понятие  популяции. Статические и динамические показатели популяции.

Популяция – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой. Основным свойством популяций, как и других биологических систем, является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах: продуктивности, устойчивости, структуре, распределении в пространстве. Популяциям присущи конкретные генетические и экологические признаки, отражающие способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

Элементарная  популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам.

Географическая  популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы.

Статические показатели — характеризуют состояние популяции в какой-то определенный момент времени. Основные из них: численность, плотность, а также показатели структуры. Численность – число особей в популяции. Плотность – число особей, или биомасса популяции, приходящаяся на единицу площади или объема. Половая структура (половой состав) – соотношение особей мужского и женского пола в популяции. Возрастная структура (возрастной состав) – соотношение в популяции особей разных возрастных групп.

Динамические  показатели — характеризуют процессы, протекающие в популяции за некоторый промежуток времени. Основными динамическими показателями популяций являются рождаемость, смертность и скорость роста популяций. Рождаемость, или скорость рождаемости, — это число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. Смертность, или скорость смертности, — это число особей, погибших в популяции в единицу времени. Но убыль или прибыль организмов в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от скорости ихиммиграции и эмиграции, т. е. от количества особей, прибывших и убывших в популяции в единицу времени. 
 

Вопрос 10. Экосистема. Основные компоненты экосистемы. Роль продуцентов, консументов, детритофагов, редуцентов в экосистеме.

Экосистема представляет собой совокупность живых организмов (биоценоз) и среды их обитания (климат, почва, водная среда), в которой осуществляется круговорот веществ. Термин «экосистема» был предложен английским ботаником Артуром Тенсли в 1935 г. Тенсли считал, что экосистемы представляют собой основные природные единицы на Земле. Это не только комплекс живых организмов, но и сочетание физических факторов. Всюду, где мы наблюдаем отчетливое единство растений, животных, микроорганизмов, объединенных отдельным участком окружающей среды, мы имеем пример экосистемы. Понятие «экосистема» можно применить к объектам разной сложности и размера. Экосистемой может быть отдельная кочка на болоте и все болото, лужа, озеро и океан, луг, лес и Земля в целом. Таким образом, каждая конкретная экосистема характеризуется определенными границами.

В числе  биологических компонентов, слагающих  экосистему, четко выделяют три группы организмов׃ продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты – организмы, создающие органическое вещество из неорганических соединений (автотрофы – растения, создающие органическое вещество путем фотосинтеза, хемотрофы – некоторые организмы, создающие органику за счет химических реакций).

Консументы – организмы, питающиеся органическим веществом (все животные, часть микроорганизмов, паразитические и насекомоядные растения). Различают консументы первого порядка – растительноядные животные, второго – хищники, третьего – многие паразиты.

Редуценты – организмы, в ходе жизнедеятельности превращающие органическое вещество в неорганическое (большинство микроорганизмов, грибы).

Живые организмы в экосистеме выполняют  различные функции, которые зависят  от типов питания. В ходе эволюции на Земле возникло два основных типа питания - автотрофное и гетеротрофное. Автотрофы - это продуценты (производители) органического вещества из неорганического. Растения и некоторые бактерии способны преобразовывать солнечную энергию в процессе фотосинтеза и создавать (синтезировать) органические вещества, которые гетеротрофы используют в качестве пищи. Гетеротрофы, в свою очередь, выполняют в экосистеме роль консументов и редуцентов.

Консументы - потребители органического вещества. Травоядные животные употребляют растительную пищу, а плотоядные - животную. Редуценты - это организмы, окончательно разлагающие органические вещества, содержащиеся в отходах и трупах консументов и продуцентов. (бактерии и грибы). Детритофаги - организмы, питающиеся мертвым органическим веществом вместе с содержащимися в нем микроорганизмами (личинки насекомых, дождевые черви). 

Вопрос 11. Автотрофы и  гетеротрофы, их роль в функционировании экосистемы.

Экосистема представляет собой совокупность живых организмов (биоценоз) и среды их обитания (климат, почва, водная среда), в которой осуществляется круговорот веществ. Термин «экосистема» был предложен английским ботаником Артуром Тенсли в 1935 г. Тенсли считал, что экосистемы представляют собой основные природные единицы на Земле. Это не только комплекс живых организмов, но и сочетание физических факторов. Всюду, где мы наблюдаем отчетливое единство растений, животных, микроорганизмов, объединенных отдельным участком окружающей среды, мы имеем пример экосистемы. Понятие «экосистема» можно применить к объектам разной сложности и размера. Экосистемой может быть отдельная кочка на болоте и все болото, лужа, озеро и океан, луг, лес и Земля в целом. Таким образом, каждая конкретная экосистема характеризуется определенными границами.

В каждую экосистему входят группы организмов различные  по способу питания.

Автотрофы - организмы, образующие органическое вещество своего тела из неорганического в процессе фотосинтеза(зелёные растения, микроорганизмы). Их роль в функционировании экосистемы составляют основную массу всех живых организмов экосистемы и являются продуцентами.

Гетеротрофы - организмы, потребляющие органическое вещество других организмов и продуктов их жизнедеятельности(животные, грибы, бактерии). Их роль в функционировании экосистемы являются потребители и разрушители(деструкторы). 

Вопрос 12. Понятие  о биологической продуктивности экосистем.

По продуктивности экосистемы разделяются на 4 класса.

1. Экосистемы  очень высокой биологической  продуктивности — свыше 2 кг/м2  в год. К ним относятся заросли  тростника в дельтах Волги,  Дона и Урала. По продуктивности  они близки к экосистемам тропических  лесов и коралловых рифов.

2. Экосистемы высокой биологической продуктивности — 1—2 кг/м2 в год. Это липово-дубовые леса, прибрежные заросли тростника на озере, посевы кукурузы и многолетних трав при орошении.

3. Экосистемы  умеренной биологической продуктивности  — 0,25—1 кг/м2 в год. Такую продуктивность имеют многие растения: сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, "морские луга", водоросли в Японском море.

4. Экосистемы  низкой биологической продуктивности  — менее 0,25 кг/м2 в год. Это  арктические пустыни островов  Северного Ледовитого океана, тундры, полупустыни.

Средняя продуктивность экосистем Земли не превышает 0,3 кг/м2 в год.

Биологическая продуктивность экосистем — основа жизни биосферы и человека как ее части. Она зависит от ресурсов почвы (ее обеспеченности питательными элементами и влагой), атмосферы, солнечного света и тепла. Каждый из этих ресурсов незаменим. Продуктивность экосистемы в основном зависит от того ресурса, которого недостаточно или который находится в избытке (пример: переувлажнения почвы или высокая температура воздуха). Чтобы повысить продуктивность экосистем, человек стремится уменьшить влияние лимитирующих факторов — вносит удобрения, сажает влаголюбивые культуры, строит теплицы, парники. Биологическая продуктивность может снижаться и при загрязнении экосистем газообразными или жидкими ядовитыми отходами промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Таким образом, биологическая продуктивность — основа жизни и человека. Она зависит от ресурсов почвы, от атмосферы, солнечного света и тепла. Каждый из этих элементов незаменим. 

Вопрос 13. Общая схема пищевой цепи. Пищевые  цепи и сети.

Внутри  экосистемы содержащие энергию вещества создаются автотрофными организмами  и служат пищей для гетеротрофов. Пищевые связи — это механизмы  передачи энергии от одного организма к другому.

Типичный  пример: животное поедает растения. Это животное, в свою очередь, может  быть съедено другим животным. Таким  путем может происходить перенос  энергии через ряд организмов — каждый последующий питается предыдущим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность переноса энергии называется пищевой (трофической) цепью, или цепью питания. Место каждого звена в цепи питания является трофическим уровнем. Первый трофический уровень, занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второгого трофического уровня называются первичными консументами, третьего — вторичными консументами. Обычно различают три типа пищевых цепей. 1.Пищевая цепь хищников начинается с растений и переходит от мелких организмов к организмам все более крупных размеров. На суше пищевые цепи состоят из трех-четырех звеньев. 2.Пищевые цепи, включающие паразитов, отличаются от приведенных и идут от крупных организмов к мелким. В отдельных случаях организмы, таксономически значительно удаленные друг от друга, развиваются один внутри тела другого, первый паразит внутри второго и т. д. 3.Третий тип пищевых цепей, начинающихся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, относят к детритным пищевым цепям или к детритным цепям разложения. Таким образом, все три типа пищевых цепей всегда сосуществуют в экосистеме так, что ее представители объединены многочисленными пересекающимися пищевыми связями, а все вместе они образуют пищевую (трофическую) сеть. Пищевые сети в экосистемах весьма сложные, и можно сделать вывод, что энергия, поступающая в них, долго мигрирует от одного организма к другому.