Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Bilety_-otvety_po_ekologii ватафак.docx
Скачиваний:
14
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
111.84 Кб
Скачать

14 По сравнению с растениями животные обладают более разнообразными возможностями регулировать температуру тела, а именно:

  • путем химической терморегуляции - активным изменением величины теплопродукции повышением метаболизма;

  • путем физической терморегуляции - изменением уровня теплоотдачи на основе развития теплозащитных покровов, особыми устройствами крoвеносной системы, распределением жировых запасов, особенно в бурой жировой ткани и т. п.

Кроме того, некоторые особенности поведения животных также cпособствуют существованию их в изменчивых условиях среды: выбор места с благоприятными микроклиматическими условиями - зарывание в песок, в норки, под камни (животные жарких степей и пустынь), активность в определенный период суток (змеи, тушканчики, суслики), сооружение хранилищ, гнезд и др.

Одно из самых важных прогрессивных приспособлений - способность к терморегуляции организма у млекопитающих и птиц, их теплокровность. Благодаря этому экологически важному приспособлению высшие животные относительно независимы от температурных условий среды.

Важное значение для поддержания температурного баланса имеет отношение поверхности тела к его объему, так как количество выработанного тепла зависит от массы тела, а теплообмен осуществляется через покровы.

На связь размеров и пропорций тела животных с температурно-климатическими условиями указывает правило Бергмана, согласно которому из двух близких видов теплокровных, отличающихся размерами, более крупный обитает в более холодном климате, а также правило Аллепа, по которому у многих млекопитающих и птиц северного полушария относительные размеры конечностей и других выступающих частей (ушей, клювов, хвостов) увеличиваются к югу и уменьшаются к северу (для уменьшения теплоотдачи в холодном климате).

15 Первоначально все организмы были водными. Завоевав сушу, не утратили зависимости от воды. Составной частью всех живых организмов является вода. Влажность — это количество водяного пара в воздухе. Без влажности или воды нет жизни.

Влажность - это параметр характеризующий содержание водяного пара в воздухе. Абсолютная влажность - это количество водяного пара в воздухе и зависит от температуры и давления. Это количество называется относительной влажностью (т.е. соотношение количества водяного пара в воздухе к насыщенному количеству пара при определенных условиях температуры и давления.)

В природе существует суточный ритм влажности. Влажность колеблется по вертикали и горизонтали. Этот фактор наряду со светом и температурой играет большую роль в регулировании активности организмов и их распространении. Влажность изменяет и эффект температуры.

Важным экологическим фактором является иссушение воздуха. Особенно для наземных организмов, имеет огромное значение иссушающие действие воздуха. Животные приспосабливаются, передвигаясь в защищенные места и активный образ жизни ведут ночью.

Растения поглощают воду из почвы и почти полностью (97-99%) испаряется через листья. Этот процесс называется транспирацией. Испарение охлаждает листья. Благодаря испарению идет транспорт ионов, через почву к корням, транспорт ионов между клетками и т.д.

Определенное количество влажности совершенно необходима для наземных организмов. Многие из них для нормальной жизнедеятельности нуждаются в относительной влажности 100%, и наоборот организм находящийся в нормальном состоянии, не может жить долгое время в абсолютно сухом воздухе, ибо он постоянно теряет воду. Вода есть необходимая часть живого вещества. Поэтому потеря воды в известном количестве приводит к гибели.

Растения сухого климата приспосабливается морфологическими изменениями, редукцией вегетативных органов, особенно листьев.

Наземные животные также приспосабливаются. Многие из них пьют воду, другие всасывают ее через покровы тела в жидком или парообразном состоянии. Например, большинство амфибий, некоторые насекомые и клещи. Большая часть животных пустынь никогда не пьет, они удовлетворяют свои потребности за счет воды, поступившей с пищей. Другие животные получает воду в процессе окисления жиров.

Вода для живых организмов совершенно необходима. Поэтому организмы распространяются по местообитанию в зависимости от своих потребностей: водные организмы в воде живут постоянно; гидрофиты могут жить только в очень влажных средах.

С точки зрения экологической валентности гидрофиты и гигрофиты относятся к группе стеногигров. Влажность сильно влияет на жизненные функции организмов, например, 70% относительная влажность была очень благоприятным для полевого созревания и плодовитости самок перелетной саранчи. При благоприятном размножении они причиняют огромный экономический урон посевам многих стран.

Для экологической оценки распространения организмов пользуются показателем сухости климата. Сухость служит селективным фактором для экологической классификации организмов.

Таким образом, в зависимости от особенностей влажности местного климата виды организмов распределяются по экологическим группам:

1.         Гидатофиты — это водные растения.

2.         Гидрофиты — это растения наземно-водные.

3.         Гигрофиты — наземные растения живущие в условиях повышенной влажности.

4.         Мезофиты — это растения, произрастающие при среднем увлажнении

5.         Ксерофиты — это растения произрастающие с недостаточным увлажнением. Они в свою очередь делятся на: суккуленты — сочные растения (кактусы); склерофиты — это растения с узкими и мелкими листьями, и свернутыми в трубочки. Они также делятся на эуксерофиты и стипаксерофиты. Эуксерофиты — это степные растения. Стипаксерофиты — это группа узколистных дерновинных злаков (ковыль, типчак, тонконог и др.). В свою очередь мезофиты также делятся на мезогигрофиты, мезоксерофиты и т.д.

Уступая по своему значению температуре, влажность относится тем не менее к основным экологическим факторам. На протяжении большей части истории живой природы органический мир был представлен исключительно водными нормами организмов. Составной частью огромного большинства живых существ является вода, и для осуществления размножения или слияния гамет почти все они нуждаются в водной среде. Сухопутные животные вынуждены создавать в своем теле искусственную водную среду для оплодотворения, а это приводят к тому, что последнее становится внутренним.

Влажность - это количество водяного пара в воздухе. Его можно выразить в граммах на кубический метр.

16 Таким образом, в зависимости от особенностей влажности местного климата виды организмов распределяются по экологическим группам:

1.         Гидатофиты — это водные растения.

2.         Гидрофиты — это растения наземно-водные.

3.         Гигрофиты — наземные растения живущие в условиях повышенной влажности.

4.         Мезофиты — это растения, произрастающие при среднем увлажнении

5.         Ксерофиты — это растения произрастающие с недостаточным увлажнением. Они в свою очередь делятся на: суккуленты — сочные растения (кактусы); склерофиты — это растения с узкими и мелкими листьями, и свернутыми в трубочки. Они также делятся на эуксерофиты и стипаксерофиты. Эуксерофиты — это степные растения. Стипаксерофиты — это группа узколистных дерновинных злаков (ковыль, типчак, тонконог и др.). В свою очередь мезофиты также делятся на мезогигрофиты, мезоксерофиты и т.д.

17 Ионизи́рующее излуче́ние — в самом общем смысле — различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. В более узком смысле к ионизирующему излучению не относят ультрафиолетовое излучение и излучение видимого диапазона света, которое в отдельных случаях также может быть ионизирующим. Излучение микроволнового и радиодиапазонов не является ионизирующим.

При изучении действия излучения на организм были определены следующие особенности:

  1. Высокая эффективность поглощенной энергии. Малые количества поглощенной энергии излучения могу вызвать глубокие биологические изменения в организме.

  2. Наличие скрытого, инкубационного, периода проявления действия ионизирующего излучения. Этот период часто называют периодом мнимого благополучия. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах.

  3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться. Этот эффект называется кумуляцией.

  4. Излучение действует не только на данный живой организм, но и на его потомство. Это так называемый генетический эффект.

  5. Разные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.

  6. Не каждый организм в целом одинаково реагирует на облучение.

  7. Облучение зависит от частоты.

18 Исследования, проведенные в последние 40 лет, показали, что наши представления о пожаре как экологическом факторе требуют решительного пересмотра. Стало ясно, что пожар — не малозначащий или аномальный, а важный фактор, который издавна является, можно сказать, частью «климата» в большинстве наземных местообитаний. Соответственно биотические сообщества компенсируют этот фактор и адаптируются к нему, так же как к температуре или воде. Как и в большинстве случаев, человек сильно изменил влияние этого фактора, либо усилив его, либо ослабив. Нежелание признать тот факт, что экосистемы способны «адаптироваться к пожару», часто приводило к неправильному использованию природных ресурсов. При правильном использовании огонь может быть очень ценным экологическим инструментом. Пожар является крайне важным лимитирующим фактором хотя бы потому, что человек способен его контролировать в значительно большей степени, чем многие другие лимитирующие факторы.

При обсуждении пожаров как экологического фактора прежде всего следует подчеркнуть, что в природе известно несколько типов пожаров, различных по действию. На фиг. 58 и 59 показаны два противоположных типа — верховые и низовые. Верховые пожары часто уничтожают всю растительность; они оказывают лимитирующее действие на большинство организмов; биотическому сообществу приходится начинать все сначала, с исходных позиций, и должно пройти много лет, пока участок снова станет продуктивным с точки зрения человека. Низовые пожары, напротив, обладают избирательным действием, способствуя развитию организмов с большой устойчивостью к огню. Кроме того, небольшие низовые пожары стимулируют разлагающее действие бактерий на отмершие растения и превращение минеральных питательных веществ в форму, доступную новым поколениям растений. Азотфик-сирующим бобовым небольшой пожар часто полезен. Там, где вероятность возникновения пожаров особенно велика, небольшие периодические низовые пожары значительно ослабляют опасность возникновения страшных верховых пожаров, сводя к минимуму количество горючей лесной подстилки. Как указывалось в гл. 2, разд. 3, пожар вместе с антибиотиками растительного происхождения часто вызывает ритмичные изменения растительности (циклический климакс), выражающиеся в поочередной стабилизации и обновлении первичной продукции и видового разнообразия. Осматривая участки в тех районах, где пожар может быть фактором среды, эколог обычно находит следы прошлых пожаров. Решение вопроса о том, целесообразно ли в дальнейшем использовать пожар как фактор управления средой, целиком зависит от того, какой тип сообщества на этом участке желателен с точки зрения землепользования в данном районе.

19 Экологическая классификация организмов не имеет единой схемы, поскольку у организмов много различных путей адаптаций. В систематике критерием классификации является филогенетическое единство. В основу экологической классификации могут быть положены различные критерии. Например, в основу экологической классификации растений Теофраст Ерезийський (372-287 до н.э.) положил жизненную форму, разделив все растения на деревья, кустарники и травы. Датский ботаник Э. Варминг в 1884 году ввел понятие «жизненная форма» и разделил все растения на деревья, кустарники, наземные, травянистые, водные растения. По отношению к воде растения можно поделить на: гидатофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Существует очень много экологических классификаций животных. Например, наземные, обитающие на деревьях, в почве, воде и т.д.

20 Плавающие формы животных Чисто водные: a) нектон, б) планктон, в) бентос Полуводные: ныряющие, б) неныряющие, в) лишь добывающие из воды пищу Роющие формы  животных Абсолютные землерои (всю жизнь проводящие под землей) Относительные землерои (выходящие на поверхность) . Наземные формы  животных Не делающие нор: a) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие Делающие норы: a) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие Животные скал . Древесные лазающие формы  животных a) не сходящие с деревьев, б) лишь лазающие по деревьям Воздушные формы a)добывающие пищу в воздухе, б) высматривающие пищу с воздуха.

21 Жи́зненная фо́рма расте́ний, биологи́ческая фо́рма, биомо́рфа — внешний облик растений (габитус), отражающий их приспособленность к условиям среды. Термин предложен датским ботаником Эугениусом Вармингом в 1884 году, понимавшим под ним «форму, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей жизни, от семени до отмирания».[1]

В процессе индивидуального развития (онтогенезе) внешний облик растения меняется. Среди факторов, которые влияют на это изменение можно выделить как внешние (окружающая среда), так и внутренние, заложенные в генетическом коде. Несмотря на разнообразие жизненных форм растений, можно выделить некоторые общие критерии, на основании которых множество жизненных форм будет разбито на группы.

Первую классификацию основных форм растений по их внешнему облику разработал немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт. Она насчитывала 19 основных форм и была опубликована в 1806 году. Критерии этой классификации основывались на физиономических характеристиках растений. За этой классификацией последовали другие: А. Кернера (1863), А. Гризебаха (1872), О. Друде (1913) — в них кроме физиономических параметров в расчёт принимались и другие характеристики.

В ходе дальнейшего развития появились классификации, основанные на ряде специальных приспособительных признаков: положении почек и характере защитных почечных покровов (К. Раункиер, 1905, 1907), способу вегетативного размножения (Г. Н. Высоцкий (1915), Л. И. Казакевич (1922).

Советский ботаник И. Г. Серебряков предложил (1962, 1964) классификацию, основанную на структуре и длительности жизни надземных скелетных осей растений.

22 -

23 - знаю

24 - знаю

25 - знаю

26 - знаю

27 Популяция представляет собой не хаотическое скопление особей, а устойчивое, имеющее определённую структуру образование. Особи популяции различаются по возрасту, полу, генотипу. но тесно связаны между собой. Большинство связей направлено на воспроизводство популяции, что определяется, прежде всего, взаимоотношениями между полами и возрастными группами. Длительное устойчивое существование популяции зависит от численности особей в ней. Однако численность для каждого вида различна, напр., численность популяции африканского слона может быть в несколько десятков особей, а атлантической сельди – в несколько тысяч. Численность популяции постоянно колеблется, но популяция не может длительно существовать, если её численность будет ниже некоторого предела, характерного для каждого вида. Внутри популяции случайное свободное скрещивание и «перемешивание» генофонда осуществляется легче и чаще, чем между различными территориально разобщёнными популяциями. Поэтому генотипическое сходство внутри популяции гораздо выше, чем за её пределами. Оно нарушается при возникновении у отдельных особей наследственных изменений (мутаций), которые в результате свободного скрещивания распространяются в популяции, что ведёт к её генетической гетерогенности (разнородности) и создаёт условия для действия естественного отбора. Таким образом, эволюционный процесс начинается с элементарных генетических событий в популяциях – микроэволюций. которые лежат в основе макроэволюционных процессов.

28 Пространственная структура популяций выражается в закономерном размещении особей и их группировок по отношению к определенным элементам ландшафта и друг к другу и отражает свойственный виду тип использования территории. Закономерное размещение особей в пространстве имеет большое биологическое значение, являясь, по существу, основой всех форм нормальной жизнедеятельности популяций. Прежде всего, оно определяет наиболее эффективное использование ресурсов среды – кормовых, защитных, микроклиматических и др. Пространственная структурированность популяций служит основой устойчивого поддержания необходимого уровня внутривидовых (внутрипопуляционных) контактов между особями.

Типы пространственного распределения. Равномерный, характеризуется равным удалением каждой особи от всех соседних; величина расстояния между особями соответствует порогу, за которым начинается взаимное угнетение. То есть этот тип распределения в наибольшей степени соответствует задаче полного использования ресурсов при минимальной степени конкуренции (в природе такой тип встречается достаточно редко). Например, одновидовые заросли некоторых растений, в уплотненных популяциях некоторых сидячих беспозвоночных. Диффузный тип распределения, особи распределены в пространстве неравномерно, случайно. Расстояние между особями неодинаковы, что определяется, с одной стороны, вероятностными процессами, а с другой – определенной степенью неоднородности среды (характерно для растений и многих животных). Агрегированный (мозаичный) тип распределения выражается в образовании группировок особей, между которыми остаются достаточно большие незаселенные территории. Биологически это связано либо с резкой неоднородностью среды, либо с выраженной социальной структурой, действующей на основе активного сближения особей (особенно характерно для высших животных). Широко распространено групповое (контагиозное) распределение элементов в популяциях высших растений.

29 ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ , генетически обусловленная структура популяции, специфичная для каждого вида. Д. с. п. включает в себя возрастную и половую структуры. По сравнению с последней возрастная структура оказывает влияние как на рождаемость, так и на смертность. В каждой популяции можно выделить три экологии, возраста (Bodenheimer, 1938): 1) пререпродуктивный (до половой зрелости), 2) репродуктивный (половая зрелость),3) пострепродуктивный (доминирование старых, не способных к размножению особей). Длительность этих возрастов относительно продолжительности жизни у разных организмов сильно варьирует. А. Лотка (1925) показал, что в популяции имеет место тенденция к установлению стабильной возрастной структуры и что если это стабильное состояние из-за временного притока или оттока особей в др. популяцию нарушается, то при восстановлении нормальных условий возрастная структура вновь будет стремиться достигнуть прежнего состояния; более устойчивые изменения должны привести к возникновению нового стабильного распределения возрастов. Наибольший успех в природе будет иметь та .популяция, к-рая представлена всеми возрастными группами в наиболее оптимальном соотношении. Соотношение различных возрастных групп в популяции (а также степень благоприятности среды) определяет ее способность к размножению в данный момент и показывает, что можно ожидать в будущем. Обычно в быстро растущих популяциях значительную часть составляют молодые особи, в стабильных популяциях распределение возрастных групп более равномерно, а в популяциях с уменьшающейся численностью больше старых особей. Однако возрастная структура популяции может меняться и без изменения ее численности. Для каждой популяции характерна нек-рая нормальная, или стабильная, возрастная структура, к достижению к-рой направлены все ее усилия. Соотношение возрастных групп (классов) графически обычно представляется в виде возрастных пирамид.

30 Биотический потенциал в экологии, способность вида противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды. Термин введён американским экологом Р. Чепменом (1925) в связи с проблемой динамики численности животных. По Чепмену, Б. п. — количественное выражение способности организмов противостоять сопротивлению внешней среды. Согласно его теории, потенциальная плодовитость животных не реализуется, поскольку она подавляется односторонним воздействием внешней среды, с которой организмы находятся в антагонистических отношениях. По современным воззрениям, такая точка зрения выглядит упрощённой. Изменения плодовитости и выживания животных происходят как под влиянием абиотических факторов, так и в результате межвидовых и внутривидовых взаимоотношений. Большую роль в этих процессах играют внутрипопуляционные механизмы, обеспечивающие активную реакцию популяции на внешние воздействия.

Основными показателями структуры популяций является численность и распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей. В связи с размерами ареала популяций может значительно изменяться и численность особей в популяциях.

Численность популяции — это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности. В период размножения происходит рост популяции. Смертность же, наоборот, приводит к сокращению ее численности.

Плотность популяции определяется количеством особей или биомассой на единицу площади либо объема

31 Если воздействия модифицирующих факторов приводят лишь к преобразованиям (модификациям) колебаний численности, не устраняя их, то регулирующие факторы, выравнивая случайные отклонения, стабилизируют (регулируют) численность на определенном уровне. Регулирующие факторы связаны с существованием и активностью живых организмов (биотические факторы), поскольку лишь живые существа способны реагировать на плотность своей популяции и популяций других видов по принципу отрицательной обратной связи

32 Сколько человек может прокормить Земля? Есть много мнений, от самых пессимистических (1 млрд. и меньше) до очень оптимистических. Академик Сергей Петрович Капица считает, что «при разумных предположениях Земля может поддерживать в течение длительного времени до 15 — 25 миллиардов людей».

33 Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940 году. БИОТОП

(от био... и греч. topos — место), естественное, относительно однородное жизненное пространство определенного биоценоза. Биотоп включает в себя минеральные и органические вещества, климатические факторы, свет, давление и движение среды, влажность, рН среды, механические и физико-химические свойства субстрата, который может быть твердым (почва, дно водоема), жидким (вода), газообразным (атмосфера). Между биоценозом и биотопом, вместе образующими экосистему (биогеоценоз), существует тесное взаимодействие, основанное на постоянном обмене веществами, энергией и информацией. Биоценоз “питается” положительной энтропией биотопа, постоянно стремясь превратить ее в негэнтропию. Гомеостаз между биоценозом и биотопом является залогом устойчивости экосистемы. В результате естественного (оледенение, извержение вулканов, землетрясение, дрейф материалов, тектонические процессы и др.) или антропогенного разрушения биотопа экосистема перестает существовать. Близок к понятию “экотоп”. Многие авторы (ошибочно) отождествляют понятие “биотоп” с понятием “местообитание”.

Несколько раньше, чем Сукачев разработал представление о биогеоценозе, в 1935 г., английским ботаником А. Тенсли был введен термин «экосистема».

Экосистема, по А. Тенсли, – «совокупность комплексов организмов с комплексом физических факторов его окружения, т. е. факторов местообитания в широком смысле». Для экосистем характерен разного рода обмен не только между организмами, но и между организмами и средой их обитания, иначе называемый круговоротом веществ. Эти же качества присущи и биогеоценозу.

Наиболее заметные изменения в состоянии биосферы, нарушения экологического равновесия происходят на уровне биогеоценоза. Поэтому большинство ученых в частности Ю. Одум (1975, 1986) и не считают отличия между понятиями "биогеоценоз" и "экосистема" существенными, ставят знак равенства между приведенными понятиями, подразумевая под экосистемой биоценоз, образующий вкупе с биотопом (экотопом) биогеоценоз. Это оправданно еще и тем, что термин «экосистема» широко применяется в смежных науках, особенно природоохранного содержания.

Однако ряд российских ученых не разделяют этого мнения, видя определенные отличия биогеоценоза от экосистемы.

Выделяют по размерам следующие типы экосистем:

  • микроэкосистемы (подушка лишайника и т. п.);

  • мезоэкосистемы (пруд, озеро, степь и др.);

  • макроэкосистемы (континент, океан) и, наконец,

  • глобальная экосистема, или экосфера – совокупность всех экосистем мира (биосфера Земли).

Биогеоценозу из перечисленного соответствует среднее положение между микро- и мезоэкосистемой. Он представляет элементарную единицу биосферы; это наименьшая единица, в которой осуществляются в биосфере вещественно-энергетический круговорот. Ни одна из частей биогеоценоза не в состоянии полностью осуществить этот круговорот.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]