Основы экологической культуры. Учебно-методическое пособие
.pdfгушек, насекомых и т.д. Насекомоядные птицы – стрижи, ласточки
– ловят насекомых и имеют типичное охотничье поведение.
Каннибализм – частный случай хищничества – умерщвление и поедание себе подобных. Например, встречается у крыс, бурых медведей, человека.
Паразитизм – взаимоотношения, при которых один организм (паразит) использует другой живой организм (хозяина) как среду обитания и источник пищи. Например: паразиты – вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие, паразитические черви, на- секомые-вредители и др.
Облигатные паразиты ведут исключительно паразитический образ жизни и вне организма хозяина либо погибают, либо находятся в неактивном состоянии (вирусы).
Факультативные паразиты ведут паразитический образ жизни,новслучаенеобходимостимогутнормальножитьвовнешней среде, вне организма хозяина (патогенные грибы и бактерии).
Аменсализм (от лат. «а» – не, «менса» – стол, яства) – взаимосвязь, полезная для одного организма, но угнетающая для другого. Например, ель и растения нижнего яруса. Плотная крона ели препятствует проникновению солнечных лучей под полог леса и подавляет развитие растений нижнего яруса. Аллелопатия (антибиоз) – частный случай аменсализма, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Аллелопатия распространена у растений, грибов, бактерий. Например, гриб-пеницилл продуцирует вещества, подавляющие жизнедеятельность бактерий.
Конкуренция – взаимоотношения соперничества организмов за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т. д.
61
Косвенная (пассивная) конкуренция – потребление ресурсов среды, необходимых обоим видам. Прямая (активная) конкуренция – подавление одного вида другим.
Конкуренция приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш [49, с. 46].
Антагонизм – отношения, исключающие присутствие видов в одном месте одновременно. Например, отношения некоторых микроорганизмов (грибов, бактерий) и фитонцидоносителей.
Взаимодействия между видами (по Ю. Одуму, 1986)
|
|
Тип |
Вид |
Общий характер |
|
|
взаимодействия |
1-й |
2-й |
взаимодействия |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Нейтрализм |
(0) |
(0) |
Ни одна из популяций не ока- |
|
|
|
|
|
зывает влияния на другую |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Конкуренция, |
(–) |
(–) |
Прямое взаимное подавле- |
|
|
непосредственное |
|
|
ние обоих видов |
|
|
взаимодействие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Конкуренция, |
(–) |
(–) |
Опосредованное подавление, |
|
|
взаимодействие |
|
|
возникающее, когда появля- |
|
|
из-за ресурсов |
|
|
ется недостаток в каком-либо |
|
|
|
|
|
факторе, используемом обои- |
|
|
|
|
|
ми видами |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Аменсализм |
(–) |
(0) |
Одна популяция подавляет |
|
|
|
|
|
другую, но сама не испытыва- |
|
|
|
|
|
ет отрицательного влияния |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Паразитизм |
(+) |
(–) |
Популяция паразита обыч- |
|
|
|
|
|
но меньше, чем популяция |
|
|
|
|
|
хозяина |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
Хищничество |
(+) |
(–) |
Особи хищника обычно боль- |
|
|
|
|
|
ше особей добычи |
|
|
|
|
|
|
62
|
|
|
|
Продолжение таблицы |
|
|
|
|
|
7 |
Комменсализм |
(+) |
(0) |
Популяция комменсала (1) |
|
|
|
|
получает пользу от объедине- |
|
|
|
|
ния с популяцией хозяина (2), |
|
|
|
|
для которой это объединение |
|
|
|
|
безразлично |
|
|
|
|
|
8 |
Протокооперация |
(+) |
(+) |
Взаимодействие друг с |
|
|
|
|
другом полезно для обеих |
|
|
|
|
популяций, но не является |
|
|
|
|
облигатным |
|
|
|
|
|
9 |
Мутуализм |
(+) |
(+) |
Облигатное взаимодействие, |
|
|
|
|
полезное для обеих популяций |
|
|
|
|
|
Примечание. (0) – существенное взаимодействие между популяциями отсутствует; (+) – благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции; (–) – ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.
Типы 2 – 4 можно считать «отрицательными взаимодействиями», 7 – 9 – «положительными взаимодействиями», а типы 5 и 6 можно отнести к обеим группам [33].
Задания для самостоятельной работы студентов
1. Заполните таблицу «Компоненты биоценоза».
Компонент |
Состав |
Фитоценоз |
|
|
|
Зооценоз |
|
|
|
Микробиоценоз |
|
|
|
63
2. Заполните таблицу «Структура биоценоза».
Структура и характеризую- |
Определение |
Примеры |
щие ее показатели |
и характеристика |
|
|
|
|
1. Видовая структура |
|
|
Видовое разнообразие: |
|
|
α-разнообразие |
|
|
β-разнообразие |
|
|
Экотоны |
|
|
Краевой эффект |
|
|
Виды: |
|
|
– доминантные |
|
|
– эдификаторы |
|
|
– «второстепенные» |
|
|
Показатели значимости вида: |
|
|
– обилие вида |
|
|
– частота встречаемости |
|
|
– степень доминирования |
|
|
|
|
|
3. Пространственная струк- |
|
|
тура: |
|
|
– ярусность |
|
|
– мозаичность |
|
|
|
|
|
4. Экологическая структура |
|
|
– замещающие |
|
|
(викарирующие) виды |
|
|
|
|
|
5. Характеристики структуры |
|
|
биоценоза: |
|
|
– консорция |
|
|
– синузия |
|
|
– парцелла |
|
|
3. Среди доминантных видов существуют виды, создающие среду (микросреду, микроклимат) для всего сообщества, без них жизнь большинства других видов невозможна. Это виды-эдифи- каторы (лат. – строители). При уничтожении таких видов биоценоз распадается и перестает существовать.
64
Впишитевтаблицу,какиевидыявляютсяэдификаторамивследующих наземных биоценозах.
Биоценоз |
Виды-эдификаторы |
|
|
Сосновый лес |
|
|
|
Ковыльная степь |
|
|
|
Коралловый риф |
|
|
|
Еловый лес |
|
|
|
Сфагновое болото |
|
|
|
Широколиственный |
|
лес |
|
Птичий базар |
|
|
|
4.Какиеэкологическиефакторыопределяютвертикальнуюпоясностьгорныхбиоценозов,горизонтальнуюзональностьприродных биоценозов?
5.Охарактеризуйте понятия «местообитание», «экологическая ниша»,заполнивтаблицу«Местообитаниеиэкологическаяниша».
Показатели |
Местообитание |
Экологическая ниша |
Определение |
|
|
Характеристика |
|
|
Примеры |
|
|
|
|
|
6. Ю. Одум (1975) образно представил экологическую нишу как занятие,«профессию»организма,аегоместообитание–как«адрес» вида. Приведите примеры, подтверждающие это сравнение.
65
7. Изучите принцип Г. Ф. Гаузе, который экспериментально доказал его существование в 1934 году. Заполните таблицу «Прин-
цип Гаузе».
Показатели |
Принцип Гаузе |
|
|
Формулировка |
|
|
|
Характеристика, |
|
смысл |
|
Год эксперимен- |
|
тального доказа- |
|
тельства |
|
Описание экспери- |
|
мента Г. Ф. Гаузе: |
|
динамика популя- |
|
ций инфузорий |
|
|
|
Примеры, |
|
подтверждающие |
|
действие принципа |
|
конкурентного ис- |
|
ключения в природе |
|
|
|
8.Охарактеризуйте четыре типа связей между организмами
вбиоценозе (по В. Н. Беклемешеву, 1951). Заполните таблицу
«Межвидовыесвязивбиоценозе(поВ.Н.Беклемешеву,1951)».
Тип связи Определение Характеристика |
Пример |
Трофические
Топические
Форические
Фабрические
66
9.Используятаблицу«Взаимодействиямеждувидами(поЮ.Одуму, 1986»), текст учебника и материал для справок, заполните табли-
цу «Типы взаимоотношений между организмами в биоценозе».
Тип |
Вид |
Характеристика |
Пример |
взаимоотношений |
связи |
|
|
|
(0, +, –) |
|
|
|
|
|
|
Нейтрализм |
|
|
|
|
|
|
|
Конкуренция |
|
|
|
прямая (активная) |
|
|
|
|
|
|
|
Конкуренция |
|
|
|
косвенная |
|
|
|
(пассивная) |
|
|
|
Аменсализм |
|
|
|
|
|
|
|
Паразитизм |
|
|
|
|
|
|
|
Хищничество |
|
|
|
|
|
|
|
Комменсализм |
|
|
|
|
|
|
|
Протокооперация |
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы для самоконтроля
1.Что такое биоценоз? Почему биоценоз называют сообществом?
2.Как называются растительный, животный, микробный компоненты биоценоза? Какой компонент является в биоценозе ведущим?
3.Покакимструктурнымпоказателямхарактеризуютбиоценоз?
4.Что называется видовой структурой биоценоза?
5.Что такое видовое разнообразие? Как связаны видовая структура и видовоеразнообразие?Отчегозависитвидовоеразнообразие?
67
6.Дайте определения понятиям «биологическое разнообразие», «видовое разнообразие». Соотнесите их друг с другом. По-
чему видовое разнообразие является основой биологического разнообразия?
7.Охарактеризуйте α- и β-разнообразие.
8.Чтотакоеэкотон?Какоеявлениеведетккраевомуэффекту?
9.Какие виды являются доминантными, «второстепенны-
ми»? Каковы их значение в жизни биоценоза?
10.Какую роль выполняют в биоценозе виды-эдификаторы? Приведите примеры таких видов.
11.Назовите показатели, определяющие значимость вида.
12.Охарактеризуйте пространственную структуру биоцено-
за. Что такое ярусность, мозаичность? Приведите примеры.
13.Какими причинами обусловлены ярусность и мозаичность фитоценозов? Какое значение в жизни растений и животных имеет ярусная и мозаичная пространственная структура биоценоза?
14.Охарактеризуйте экологическую структуру биоценоза. Ка-
кие виды являются замещающими (викарирующими)?
15.Опишитеконсорцию,синузию,парцеллу.Приведитепримеры.
16.Дайте определения понятиям «местообитание», «экологическая ниша». Как связаны и чем различаются эти понятия?
17.Что означают понятия «стация», «биотоп»? В каком случае их применяют?
18.Как называются особо жесткие отношения между видами, если их ниши частично перекрываются?
19.Сформулируйтепринципконкурентногоисключениявпри-
роде. Кем и когда он был сформулирован? Объясните, в чем заключается его смысл. Подтвердите примерами.
20.РасскажитеобэкспериментеГ.Ф.Гаузеоконкуренциидвух видов инфузорий. Какова была цель эксперимента?
21.Какие могут быть варианты результата межвидовой конкуренции?
22.Что является главным результатом дифференциации ниш?
23.Охарактеризуйте четыре типа связей между организмами в биоценозе по В. Н. Беклемешеву (1951).
24.Что такое нейтрализм? Приведите примеры.
68
25.Что такое протокооперация? Приведите примеры.
26.Что такое мутуализм? Почему симбиоз является частной формой мутуализма? Докажите примерами.
27.Что такое комменсализм? В чем особенность синойкии и трофобиоза? Приведите примеры.
28.Что такое хищничество? У каких видов животных встречается каннибализм? Приведите примеры.
29.Чтотакоепаразитизм?Охарактеризуйтеоблигатныйифа-
культативный паразитизм. Приведите примеры.
30.Что такое конкуренция как отрицательное взаимодействие между особями? Приведите примеры прямой, косвенной, вну-
тривидовой и межвидовой конкуренции.
31.Какие взаимодействия между особями относят к аменса-
лизму? Объясните, что такое аллелопатия (антибиоз). Приведи-
те примеры.
32.Какие типы взаимоотношений между организмами в биоценозе являются нейтральными, взаимополезными (обязательными, необязательными), полезно-нейтральными, полезно-вред- ными, взаимовредными?
69
Тема: Экология экосистем
Вопросы для самостоятельного изучения
1.Понятие об экосистеме.
2.Структурная организация экосистем.
3.Функционирование экосистем: пищевые цепи и сети, круговорот веществ и поток энергии, экологические пирамиды.
4.Биологическая продуктивность экосистем.
5.Динамика экосистем (циклические изменения, поступательные изменения – сукцессии).
6.Природные экосистемы.
7.Антропогенные экосистемы: агроэкосистемы, урбосистемы.
Понятия и термины |
|
Агроэкосистемы |
Климаксное сообщество |
Аллогенные сукцессии |
Компоненты |
Антропогенные сукцессии |
Консументы |
Антропогенные экосистемы |
Круговорот веществ |
Аутогенные сукцессии |
и поток энергии |
Биогеоценоз |
Морские экосистемы |
Биологическая |
Наземные экосистемы |
продуктивность экосистем |
Пастбищная цепь |
Биологическая продукция |
Первичная продукция |
Биомасса |
Первичные сукцессии |
Биотоп |
Пирамида биомасс |
Биоценоз |
Пирамида чисел |
Валовая первичная |
Пирамида энергии |
продукция |
Пресноводные экосистемы |
Вторичная продукция |
Природные сукцессии |
Вторичные сукцессии |
Природный биогеоценоз |
Гомеостаз |
и агроценоз |
Детритная цепь |
Продуценты |
Динамика экосистем |
Редуценты |
70
