Шпаргалка по "экологии

1. Экология. Объекты изучения экологии. Структура экологии (аутэкология, демэкология, синэкология…).

Эколо́гия— наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.

 Объектами экологии являются преимущественно системы выше уровня организмов, т. е. изучение организации и функционирования надорганизменных систем: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы в целом. Другими словами, главным объектом изучения в экологии являются экосистемы, т. е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.

В 1910 г. на Третьем Международном  ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии:

Аутэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального  организма или вида с окружающей средой (жизненные циклы и поведение  как способ приспособления к окружающей среде).

Демэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой.

Синэкология — раздел науки, изучающий функционирование сообществ  и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами.

Также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека, антэкологию и др.

2. Понятия среда обитания, экологические факторы. Классификация экологических факторов (абиотические, биотические, антропогенные).

Под средой обитания понимают совокупность внешних природных  условий и явлений, в которые  погружены живые организмы, и  с которыми эти организмы находятся  в постоянном взаимодействии.

Отдельные элементы среды  обитания, на которые организмы реагируют  приспособительными реакциями (адаптациями), называются экологическими факторами  или факторами среды. Среди факторов среды выделяют обычно три группы факторов: абиотические, биотические  и антропогенные.

1. Абиотическими факторами  среды называются условия, напрямую  не связанные с жизнедеятельностью  организмов. К числу наиболее  важных абиотических факторов  можно отнести температуру, свет, воду, состав атмосферных газов,  структуру почвы, состав биогенных  элементов в ней, рельеф местности  и т.п. Эти факторы могут  воздействовать на организмы  как непосредственно, например  свет или тепло, так и косвенно, например рельеф местности, обусловливающий  действие прямых факторов, света , ветра, влаги и пр. Возможно, среди абиотических факторов присутствуют и такие , о которых мы пока даже не догадываемся. Так, например, мы совсем недавно открыли влияние изменений солнечной активности на процессы в биосфере.

2. Биотическими факторами  среды называется совокупность  влияний одних организмов на  другие. Живые существа могут  служить источником пищи для  других организмов, являться средой  их обитания, способствовать их  размножению и т.п. Действие  биотических факторов может быть  не только непосредственным, но  и косвенным, выражаясь в корректировке  абиотических факторов, например, изменение  состава почвы, микроклимата под  пологом леса и т.п.

3. Антропогенными факторами  среды называется совокупность  влияний человека на живые  организмы. Это влияние также  может быть прямым, например, когда  человек вырубает лес или отстреливает  животных, или косвенным, проявляющимся  в воздействии человека на  абиотические и биотические факторы  среды, например, изменение состава  атмосферы, почвы, гидросферы, или  изменение структуры экосистем.

3. Среды обитания (краткая характеристика, особенности)

   Среда – это  все, что окружает организм  и прямо или косвенно влияет  на его состояние, развитие, рост, выживаемость, размножение и т.  д. Среда каждого организма  слагается из множества элементов  неорганической и органической  природы и элементов, привносимых  человеком, его деятельностью.

Различают абиотическую, биотическую, антропогенную среду. Абиотическая среда – совокупность факторов неживой природы (температура, влажность, радиация и др.), в которых существует данный организм. Биотическая среда – совокупность живых организмов, с которыми взаимодействует данный организм. Антропогенная среда – природная среда, непосредственно или косвенно измененная человеком.       На Земле выделяют 4 среды жизни: водную, наземно-воздушную, почвенную (почву) и живые организмы.

   Водная среда жизни имеет ряд особенностей. Характерной чертой ее является подвижность – она ясно выражена в проточных, быстро текущих реках, ручьях и даже в стоячих водоемах это имеет место. В морях и океанах наблюдаются приливы и отливы, мощные течения, штормы; в озерах вода перемещается под действием ветра и температуры. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры во всем водоеме.

     В жизни водных  организмов большую роль играет  вертикальное перемещение воды. В летнее время наиболее теплые  слои воды располагаются у поверхности, а холодные – у дна. Зимой, с понижением температуры, поверхностные холодные воды с температурой ниже 4° С располагаются над сравнительно теплыми. В результате нарушается вертикальная циркуляция воды. Весной поверхностная вода вследствие нагревания до 4° С становится более плотной и погружается вглубь, а на ее место с глубины поднимается более теплая вода. В результате такой вертикальной циркуляции в водоеме на определенное время температура всей водной массы выравнивается. С дальнейшим повышением температуры верхние слои воды становятся все менее плотными и уже не опускаются, возникает температурное расслоение. Осенью поверхностный слой охлаждается, становится более плотным и опускается вглубь, вытесняя на поверхность более теплую воду. Это происходит до наступления осеннего вертикального выравнивания воды. При охлаждении поверхностных вод ниже 4° С они снова становятся менее плотными и опять остаются на поверхности. В результате прекращается циркуляция воды и вновь наступает температурное расслоение. В озерах тропических широт температура воды на поверхности не опускается ниже 4° С, и температурный градиент в них четко выражен до самых глубинных слоев. Перемешивание воды, как правило, происходит здесь нерегулярно в наиболее холодное время года.

   В водной среде  обитает примерно 150 000 видов животных, или около 7% общего их количества  и 10 000 видов растений (8%).

Особенностью наземно-воздушной среды является то, что организмы, обитающие здесь, окружены воздухом, который представляет собой смесь газов, а не их соединения. Воздух как экологический фактор характеризуется постоянством состава – азота в нем содержится 78,08%, кислорода – около 20,9%, аргона – около 1%, углекислого газа – 0,03%. За счет диоксида углерода и воды синтезируется органическое вещество и выделяется кислород. При дыхании происходит реакция, обратная фотосинтезу – потребление кислорода.

Почва как среда обитания представляет собой совокупность выветренной материнской породы, живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Почва обладает специфическими физическими свойствами. Для нее характерна более или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость и аэрируемость. Она обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Верхние слои ее содержат массу корней растений. В процессе роста, отмирания и разложения они разрыхляют почву и создают определенную структуру, а вместе с тем и условия для жизни других организмов. Роющие животные перемешивают почвенную массу, а после смерти становятся источником органического вещества для микроорганизмов. Благодаря специфическим свойствам почва выполняет одну из важных функций в жизни различных почвенных организмов и, прежде всего растений, обеспечивая им водоснабжение и минеральное питание.

   Живые организмы как среда жизни. Для растений и животных, ведущих симбиотический или паразитический образ жизни, организм, на котором или в котором они поселяются, является специфической средой жизни.

Термин «симбиоз» означает «совместная жизнь». Различают несколько  типов симбиоза, которые будут  рассмотрены далее. При паразитизме  многие паразиты почти полностью  утратили связь с внешним миром  – все их стадии проходят в организме  хозяина (малярийный плазмодий, трихина  спиральная). В процессе эволюции между  паразитами и их хозяевами возникли сложные взаимоотношения. Паразит  не только зависит от хозяина, но и  влияет на него. У хозяина в результате вырабатываются самые различные  защитные реакции. Паразиты, в свою очередь, приспосабливаются к этим реакциям, и, таким образом, процесс  взаимного приспособления паразита к хозяину и, наоборот, хозяина  к паразиту, осуществляется постоянно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Понятие об адаптации организмов. Основные типы адаптации.

Понятие адаптации — одно из основных в научном исследовании организма, поскольку именно механизмы адаптации, выработанные в процессе эволюции, обеспечивают возможность существования организма в постоянно изменяющихся условиях внешней среды.

адаптация — это во-первых, свойство организма, во-вторых, процесс приспособления к изменяющимся условиям среды, суть которого состоит в достижении одновременного равновесия между средой и организмом, в-третьих, результат взаимодействия в системе «человек—среда», в-четвертых, цель, к которой стремится организм.

Адаптация— приспособление строения и функций организма, его органов и клеток к условиям среды. Процессы адптации направлены на сохранение гомеостаза.

Основные типы адаптаций:

Пассивная адаптация-подчинение ухудшению внешних условий,жизнедеятельность замедляется или прекращается, но сохраняется способность восстановить экологическую потенцию при возвращении благоприятных условий. Пассивная адаптация присуща растениям и низшим животным.

Активная адаптация-при изменении внешних условий внутренняя средаживых организмовостаётся постоянной-поддерживается гомеостазвнутренней среды. Активная адаптация присуща млекопитающим, птицам.

5. Понятие о популяции. Основные признаки популяции.

Популяция – совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию.

Важнейший признак  популяции - это относительно свободное скрещивание. Если возникают какие-то изоляционные барьеры, препятствующие свободному скрещиванию, то возникают новые популяции.

6. Понятие о биоценозе. Структура биоценозов (пространственная, видовая, экологическая).

Биоценоз— это исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (определённый участок суши или акватории), и связанных между собой и окружающей их средой.

Видовая структура  биоценоза — это совокупность составляющих его видов. В одних биоценозах могут преобладать животные виды (например, биоценоз кораллового рифа), в других биоценозах главную роль играют растения: биоценоз пойменного луга, ковыльной степи, елового, березового, дубового леса. Количество видов (видовое разнообразие) в различных биоценозах разное и зависит от их географического положения.

Виды могут по-разному  распределяться в пространстве в  соответствии с их потребностями  и условиями местообитания. Такое  распределение видов, составляющих биоценоз, в пространстве называется пространственной структурой биоценоза. Различают его вертикальную и горизонтальную структуры.

Вертикальная структура  биоценоза образована отдельными его  элементами, особыми слоями, которые  называются ярусами.

горизонтальную структуру биоценоза — горизонтальное распределение особей, образующих различного рода узорчатость, пятнистость каждого вида.

7. Понятия местообитания и экологическая ниша.

Местообита́ние (ме́сто обита́ния) — совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определённой территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов — экотопа. Местообитание вида или популяции — важный компонент его/её экологической ниши[1]. По отношению к наземным животным термин считается синонимичным понятиям стация (местообитание вида) и биотоп (местообитание сообщества).

Экологическая ниша, место, занимаемое видом (точнее — его популяцией) в сообществе (биоценозе). Взаимодействие данного вида (популяции) с партнёрами по сообществу, в которое он входит в качестве сочлена, определяет его место в круговороте веществ, обусловленном пищевыми и конкурентными связями в биоценозе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Понятие об экосистеме. Основные компоненты экосистем.

Экосисте́ма или экологи́ческая систе́ма  — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Океан, море, река, тундра, тайга, пустыня, лес, лужа, гнилое дерево - все это экосистемы.

Основные компоненты экосистемы

С точки зрения структуры  в экосистеме выделяют:

-климатический режим,  определяющий температуру, влажность,  режим освещения и прочие физические  характеристики среды;

-неорганические вещества, включающиеся в круговорот;

-органические соединения, которые связывают биотическую  и абиотическую части в круговороте  вещества и энергии;

-продуценты — организмы,  создающие первичную продукцию;

-макроконсументы, или фаготрофы, — гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества;

-микроконсументы (сапротрофы) — гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают -мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот.

Последние три компонента формируют биомассу экосистемы.

9. Пищеввые цепи и сети. Круговорот веществ и поток энергии в экосистеме.

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос ве-ва и энергии от источника к потребителю).