Роль экологических факторов в динамике численности организмов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

 

Санкт-Петербургский  государственный университет сервиса  и экономики

 

 

Кафедра «Экология»

РЕФЕРАТ

  «Роль экологических факторов в динамике численности организмов»  
 
Выполнила студентка 2 курса  
заочной формы обучения  
Галкина Ирина Юрьевна

Группа    611    Курс  2

 

            Шифр студенческого билета: 31005 
Проверил(а) ____________

                                         

 

                                              Санкт-Петербург

                                                         2011

 

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………...……….…3

Глава 1: Понятие экологических факторов……………………………………………4

Глава 2: Воздействие экологических факторов на динамику численности…………8

Заключение……………………………………………………………………………...11

Список литературы……………………………………………………………………..12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Окружающий органический мир - составная часть среды каждого  живого существа. Взаимные связи организмов - основа существования биоценозов и популяций.

Живое неотрывно от среды. Каждый отдельный организм, являясь  самостоятельной биологической  системой, постоянно находится в  прямых или косвенных отношениях с разнообразными компонентами и  явлениями окружающей его среды  или, иначе, среды обитания, влияющими  на состояние и свойства организмов.

Среда - одно из основных экологических  понятий, которое означает весь спектр окружающих организм элементов и  условий в той части пространства, где обитает организм, все то, среди чего он живет и с чем  непосредственно взаимодействует. При этом организмы, приспособившись  к определенному комплексу конкретных условий, в процессе жизнедеятельности  сами постепенно изменяют эти условия, т.е. среду своего существования.

Цель реферата - разобраться  в многообразии экологических факторов среды, и определить их влияние на динамику численности организмов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1: Понятие экологических факторов

Среда обитания - это та часть  природы, которая окружает живой  организм и с которой он непосредственно  взаимодействует. Составные части  и свойства среды многообразны и  изменчивы. Любое живое существо живет в сложном, меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность  в соответствии с его изменениями [4, c.18].

Среда обитания организма - это совокупность абиотических и  биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.

Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими [3, c.48].

Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и  размножению. Экологические факторы  имеют разную природу и специфику  действия. Среди них выделяют абиотические и биотические, антропогенные (рис.1).

Абиотическими факторами  называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь  и распространение животных и растений [2, c.43]. Абиотические факторы - это температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности - это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. Среди них различают физические, химические и эдафические [4, c.18].

Рис.1. Экологические факторы среды

Физические  факторы - это те, источником которых  служит физическое состояние или  явление (механическое, волновое и др.). Например, температура, если она высокая, вызовет ожог, если очень низкая - обморожение. На действие температуры  могут повлиять и другие факторы: в воде - течение, на суше - ветер и  влажность, и т.п.

Но  есть и физические факторы глобального  воздействия на организмы, к которым  относятся естественные геофизические  поля Земли. Хорошо известно, например, экологическое воздействие магнитного, электромагнитного, радиоактивного и  других полей нашей планеты.

Химические  факторы - это те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды. Если она высокая, жизнь в водоеме может вовсе  отсутствовать (Мертвое море), но в  то же время в пресной воде не могут жить большинство морских  организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т.п.

Эдафические факторы, т.е. почвенные, - это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих  воздействие как на организмы, живущие  в них, т.е. те, для которых они  являются средой обитания, так и  на корневую систему растений. Хорошо известно влияние химических компонентов (биогенных элементов), температуры, влажности, структуры почв, содержания гумуса и т.п. на рост и развитие растений.

Среди абиотических факторов довольно часто  выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические - факторы водной среды (вода, течение, соленость и  др.).

Однако  не только абиотические факторы влияют на организмы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые  ресурсы, за обладание определенными  пастбищами или территорией охоты, т.е. вступать в конкурентную борьбу между собой. При этом проявляются  хищничество, паразитизм и другие сложные  взаимоотношения как на внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровне.

Это уже факторы живой природы, или биотические факторы [2, c.45].

Биотические факторы - это формы воздействия  живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние  других существ, вступает в связь  с представителями своего вида и  других видов - растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них  и сам оказывает на них воздействие [4, c. 20].

Например, в лесу под влиянием растительного  покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению  с открытым местообитанием создается  свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом - прохладнее и влажнее. Особая микросреда возникает также в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т.п.

Особо следует отметить условия микросреды под снежным покровом, которая  имеет уже чисто абиотическую природу. В результате отепляющего  действия снега, которое наиболее эффективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основании, примерно в 5-сантиметровом  слое, живут зимой, мелкие животные-грызуны, так как температурные условия  для них здесь благоприятны (от 0 до - 2°С). Благодаря этому же эффекту  сохраняются под снегом всходы озимых злаков - ржи, пшеницы. В снегу от сильных морозов прячутся и крупные  животные - олени, лоси, волки, лисицы, зайцы  и др. - ложась в снег для отдыха.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой  конкуренции. Групповой и массовый эффекты - термины, предложенные Д.Б. Грассе (1944), обозначают объединение животных одного вида в группы по две или  более особей и эффект, вызванный  перенаселением среды. В настоящее  время чаще всего эти эффекты  называются демографическими факторами. Они характеризуют динамику численности  и плотность групп организмов на популяционном уровне, в основе которой лежит внутривидовая  конкуренция, которая в корне  отличная от межвидовой. Она проявляется  в основном в территориальном  поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную  площадь в округе. Таковы многие птицы и рыбы.

Межвидовые  взаимоотношения значительно более  разнообразны (рис.1). Два живущие  рядом вида могут вообще никак  не влиять друг на друга, могут влиять и благоприятно, и неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:

·  нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга;

экологический фактор среда обитание

·  конкуренция - каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;

·  мутуализм - виды не могут существовать друг без друга;

·  протокооперация (содружество) - оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу;

·  комменсализм - один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид - хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);

·  аменсализм - один вид угнетает рост и размножение другого - аменсала;

·  паразитизм - паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;

·  хищничество - хищный вид питается своей жертвой.

Межвидовые  отношения лежат в основе существования  биотических сообществ (биоценозов) [2, c.48].

Антропогенные факторы - это формы деятельности человеческого общества, которые  приводят к изменению природы  как среды обитания других видов  или непосредственно сказываются  на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем  сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу  нашей планеты. Значение антропогенных  воздействий на весь живой мир  Земли продолжает стремительно возрастать.

Хотя  человек влияет на живую природу  через изменение абиотических факторов и биотических связей видов, деятельность людей на планете следует выделять в особую силу, не укладывающуюся в  рамки этой классификации. В настоящее  время практически судьба живого покрова Земли, всех видов организмов находится в руках человеческого  общества, зависит от антропогенного влияния на природу [4, c.21].

Современные экологические проблемы и возрастающий интерес к экологии связаны с  действием антропогенных факторов.

Большинство факторов качественно и количественно  изменяются во времени. Например, климатические - в течение суток, сезона, по годам (температура, освещенность и др.).

Изменения факторов среды во времени могут  быть:

1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в  связи со временем суток, или  сезоном года, или ритмом приливов  и отливов в океане;

2) нерегулярными,  без четкой периодичности, например, изменения погодных условий в  разные годы, явления катастрофического  характера - бури, ливни, обвалы  и т.п.;

3) направленными  на протяжении известных, иногда  длительных, отрезков времени, например, при похолодании или потеплении  климата, зарастании водоемов, постоянном  выпасе скота на одном и  том же участке и т.п.

Такое подразделение факторов имеет очень  важное значение при изучении приспособленности  организмов к условиям жизни. Недостаток или избыток экологических факторов отрицательно влияет на жизнь организма. Для каждого организма существует определенный диапазон действий экологического фактора (рис.2). Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного  вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора - это  критические точки, за пределами  которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Рис.2. Схема действия факторов среды на живые организмы.

Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической валентности.

Способность организма приспосабливаться к  действию экологических факторов называют адаптацией (лат. Adantatuo - приспособление).

Диапазон  между минимумом и максимумом экологического фактора определяет величину выносливости - толерантности (лат. Tolerantua - терпение) к данному  фактору.

Разные  организмы характеризуются различной величиной толерантности [1, c.12].

 

Глава 2: Воздействие экологических факторов на динамику численности

 

В природе не отмечено ни одной популяции, которая оставалась бы стабильной даже на протяжении короткого  отрезка времени. В зависимости  от внешних и внутренних факторов численность постоянно колеблется – по годам, сезонам, от поколения  к поколению. "Волны жизни", так назвал такие колебания основатель популяционной генетики С.С. Четвериков.

Принято различать непериодические  и периодические колебания численности  естественных популяций.

Известно, что численность  популяции зависит от многих факторов. Нередко изменения в численности  популяции связаны с деятельностью  человека. Но основными причинами  являются изменения условий существования, порождаемые действиями абиотических и биотических факторов. Влияния этих факторов направлены на интенсивность роста, размножения, на скорость развития и смертность.