- •Экология Лекция 3.
- •• Температура как
- •Температура –
- •Оптимальные температурные условия для фотосинтеза всех растений находятся в пределах
- •Температура как экологический фактор [обобщенная схема]
- •Температура в жизни растений
- •Nephroma arcticum
- •Oxytropis tschuktschorum (остролодочник чукотский)
- •Carex melanostachya
- •Leucojum vernum
- •Larix decidua
- •Citrus limonum (лимон )
- •С4- растения
- •С4- растения
- •Температура прорастания семян культурных растений, оС
- •Температура
- •Оптимальные температурные условия для фотосинтеза всех растений находятся в пределах
- •Температурный диапазон (пределы) существования активной жизни на Земле, оС
- •Максимальная термоустойчивость пойкилогидрических растений при
- •• Морозоустойчивость
- •Северо- восточная граница распространения гигантского цереуса в пустыне Сонора (толстая линия) определяется продолжительностью
- •«Холодовой» стресс у сосны обыкновенной
- •Арктический лишайник Cetraria nivalis (L.) Ach.
- •Abies alba Mill., 1768
- •«Холодовой» стресс у пихты и цетрарии нивальной
- ••Арктический лишайник Cetraria nivalis приспособлен к существованию в условиях низких температур и легко
- •• Сумма эффективных
- •Сумма эффективных температур (прикладная экология)
- •Вода как экологический фактор
- •Вода в биосфере
- •Вода в биосфере. Транспирация
- •Вода в биосфере. Транспирация
- •Вода в биосфере. Транспирация
- ••Два главных экологических фактора –
- ••Валовая первичная продуктивность Валовая продукция фотосинтеза -- общая скорость продукции органического вещества растениями
- •Распределение годичного количества атмосферных осадков по территории Земли
- •Распределение среднегодовых температур воздуха по территории Земли
- •Основные биомы суши
- •Географические закономерности изменения чистой
- •Классификация видов по отношению к условиям увлажнения
- •Классификация видов по отношению к
- •Самые распространенные
- •Морские планктонные водоросли
- •Гигрофит
- •Болотный кипарис, Taxodium distichum (L.) Rich 46
- •Болотный кипарис, Taxodium distichum (L.) Rich
- •Мезофит
- •Ксерофит
- •Скорость потери воды видами растений разных экологических типов
- •Характеристики почв как комплекс экологических факторов
- •Концентрации химических элементов в растениях и почве
- •Влияние концентраций элементов питания на урожай
- •Зарубежная терминология при обозначении разных областей
- •Зарубежная терминология при обозначении разных областей
- •• Влияние содержания различных элементов в культуре на рост урожая
- •рН почвы -- комплексный показатель доступности элементов питания
- •Классификация видов по отношению к
- •Виды бедных переувлажненных местообитаний (верховые болота)
- •Виды достаточно богатых дренированных местообитаний
- •Вид богатых дренированных местообитаний
- •Водные растения богатых (эвтрофированных) водоемов
- •Концентрации СО2 как
- •Концентрация (градиент) СО2 также может
- •Огурец посевной
- •Томат обыкновенный
- •Ginkgo – род листопадных голосеменных древесных
- •• Кислород (О2 ) как
- •Современное содержание кислорода в атмосфере постоянно – 21 %
- •Кислород как экологический фактор
- •1.В экосистемах мирового океана, в следствие этого, наибольшей продуктивностью обладают северные области, где
- •Соленость воды как экологический фактор
- •Соленость воды как экологический фактор
- •ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ АМПЛИТУДА ВИДОВ
- •Экологическая амплитуда видов
- •Экологическая амплитуда
- •Адаптации
- •Artemisia tridentata,
- •Изменение характеристик метаболизма особей в различных условиях местообитания (Адаптации)
- •Изменение характеристик метаболизма особей в различных условиях местообитания (Адаптации)
- •Тянь-Шань
- •Тянь-Шань, темнохвойные леса из Ели Шренка
- •Скупченко
- •Изменение параметров метаболизма ели на нижней и верхней границе леса
- •Изменение метаболизма особей в различных
- •Изменение метаболизма особей в различных
- •Аурелия ушастая (Aurelia aurita L.)
- •Изменение метаболизма особей в различных условиях местообитания (Адаптации)
- •Прямое и косвенное действие Экологических факторов
- •Прямое и косвенное действие Экологических факторов
- •Косвенное (опосредованное) действие Света
- •Косвенное (опосредованное) действие Света
- •Южные тундры (полуостров Ямал)
- •Растительный покров на северных и
- •Монголия. Национальный парк
- •Косвенное действие света
- •Классический пример косвенного негативного действия света − различие в проективном покрытии эпифитных лишайников
- •Покрытие,%
- •свет температура
- •При исследовании растительного покрова или отдельных компонентов лесных сообществ значимыми являются комплексы экологических
- •Уровни действия экологических факторов
- •Уровни действия экологических факторов
- •Уровни действия экологических факторов
- •Таким образом, действие экологических факторов на уровне особи и популяции близки
- •Уровни действия экологических факторов
- •Видовой уровень
- •Ареал дикорастущей пшеницы
- •Ареал падуба остролистного Ilex aquifolium L.
- •Видовой уровень
- •Видовой уровень
- •Сосняк зеленомошный,
- •Сосняк лишайниковый, северная тайга, дренированное местообитание на
- •Смена типов биогеоценозов при изменении
- •Уровни действия экологических факторов
- •Смена зон и подзон на территории России по широтному (температурному) градиенту
Larix decidua
(лиственница европейская)
Оптимум фотосинтеза 17 – 25°С, Положительный баланс при температуре выше 10°С, полное подавление фотосинтеза при температуре более 37° С
Citrus limonum (лимон )
Оптимум фотосинтеза 27 – 33°С, Положительный баланс при температуре выше 12°С, полное подавление фотосинтеза при температуре более 40° С
С4- растения
Сахарный Тростник, Saccharum officinarum L.
С4- растения
Сорго, Sorghum almum Parodi.
Температура прорастания семян культурных растений, оС
(по И.А. Генкелю из Б.С. Кубанцева, 1973; цит. по: Радкевич, 1977, таб.5)
Растения |
Минимум |
Оптимум |
Максимум |
|
|
|
|
|
|
Ячмень |
0 |
– 5 |
25 – 31 |
31 – 37 |
|
|
|
|
|
Гречиха |
0 |
– 5 |
25 – 31 |
37 – 44 |
|
|
|
|
|
Конопля |
0 |
– 5 |
35 – 44 |
44 – 50 |
|
|
|
|
|
Подсолнечник |
5 – 10 |
31 – 27 |
37 – 44 |
|
|
|
|
|
|
Кукуруза |
10 |
– 15 |
37 – 44 |
44 – 50 |
|
|
|
|
|
Тыква |
10 |
– 15 |
37 – 44 |
44 – 50 |
|
|
|
|
|
Огурец |
15 |
– 18 |
31 – 37 |
44 – 50 |
15
Температура
Коэффициент температурного ускорения Q10 (увеличение скорости реакций при увеличении
температуры на 10 градусов)
для большинства химических реакций абиотического характера
Q10 = 2
в реакциях живых систем колеблется в широких пределах.
Это обусловлено тем, что скорость ферментативных реакций не является линейной функцией температуры.
У тропических растений при Т< 10 oС Q10 3, и существенно уменьшается при Т 25oС.
У колорадского жука потребление кислорода при температуре 10 – 20 oС Q10 = 2,46 при температуре 20 – 30 oС Q10 =1,8.
Метаболизм рыб и многих других пойкилотермных водных животных в зависимости от температуры меняется от Q10 = 10,9 до Q10 = 2,2 в диапазоне температур от 0 до 30 oС.
16
Оптимальные температурные условия для фотосинтеза всех растений находятся в пределах
от ~8 до 38 О С
17
Температурный диапазон (пределы) существования активной жизни на Земле, оС
( по: Радкевич, 1977, табл.4)
Среда жизни |
Максимум |
Минимум |
Амплитуда |
|
|
|
|
Суша |
55 |
– 70 |
125 |
|
|
|
|
Моря |
35,6 |
– 3,3 |
38,9 |
|
|
|
|
Пресные воды |
93 |
0 |
93 |
|
|
|
|
18
Максимальная термоустойчивость пойкилогидрических растений при
хорошем водоснабжении и в сухом состоянии (по данным многих авторов; ссылки на источники см. у Christophersen, 1955; Bielb,1962; Altmann, Ditmer, 1966; Zimmermann, Butin, 1973; Larcher, 1973) по: Лархер, 1978, табл.49 .
1 |
|
Температура холодового |
Температура теплового |
||
Группа |
повреждения, оС1) |
повреждения, оС2) |
|||
|
растений |
«Сырые» |
Сухие |
«Сырые» |
Сухие |
Риккетсии |
|
|
50—70 |
|
|
Бактерии |
|
|
|
|
|
Бактерии фитопатогенные |
|
|
45—56(60) |
|
|
Зоопатогенные бактерии |
От –15 до –196 |
|
50—70 |
|
|
Преимущественно |
|
|
До 70 |
|
|
сапрофитные бактерии |
|
|
|
|
|
Термофильные бактерии |
|
|
До 95 |
|
|
Споры бактерий |
|
До –253 |
80—120 |
До 160 |
|
Грибы |
|
|
|
|
|
Дрожжи |
Примерно до –20 |
|
|
|
|
Фитопатогенные грибы |
|
|
45—65(70) |
|
|
Преимущественно |
От 0 до –10 и ниже |
|
40—60(80) |
75—100 |
|
сапрофитные грибы |
|
|
|
|
|
Термофильные грибы |
Около +5 |
|
|
19 |
|
Споры грибов |
|
|
50—60(100) |
Выше 100 |
|
2 |
Группа |
Температура холодового |
Температура теплового |
|||||
повреждения, |
|
С |
повреждения, |
С |
||||
|
|
о 1) |
|
|
|
о 2) |
||
|
растений |
Сырые |
|
Сухие |
Сырые |
|
Сухие |
|
|
|
|
||||||
Водоросли |
|
|
|
|
|
|
|
|
Морские водоросли |
|
|
|
|
|
|
|
|
Глубоководные (тропики) |
От +16 до +5 |
|
|
32—35 |
|
|
|
|
Глубоководные (холодные моря) |
Около –2 |
|
|
22—26 |
|
|
|
|
Приливной зоны |
От –10 до – 40(–70) |
|
|
36—42 |
|
|
|
|
Пресноводные водоросли |
От – 5 до –10(–20) |
|
|
40—45(50) |
|
|
|
|
Наземные водоросли |
От –10 до –30 |
|
–196 |
|
|
|
|
|
Термальные водоросли |
|
|
|
|
|
|
|
|
Эукариотические |
|
|
|
45—50 |
|
|
|
|
Сине-зеленые |
|
|
|
70—75 |
|
|
|
|
Лишайники |
От – 80 до –196 |
|
–196 |
35—45 |
|
70—100 |
||
Мхи Лесные напочвенные мхи |
От –15 до –25 |
|
|
40—50 |
|
80—95 |
||
|
Скальные мхи |
–30 |
|
–196 |
|
|
100—110 |
|
Папоротники |
–20 |
|
–196 |
47—50 |
|
60—100 |
||
Семенные растения |
–9 |
|
|
|
|
|
20 |
|
Ramonda myconi |
|
|
–196 |
48 |
|
|
||
|
|
|
|
56 |
||||
Myrothamnus flabelliflora |
|
|
–196 |
|
|
|
80 |
|
