- •Предмет, задачи и основные концепции экологии
- •Основные этапы развития экологии
- •Основные методы экологии
- •Организм и среда
- •Гидрологические факторы (от греч. Гидро – вода) - прозрачность, скорость течения, концентрация в газов и растворенных веществ, электропроводность, соленость, рН и мн. Др.
- •Лекция 3 Закон толерантности
- •Лекция 4 Диапазон изменения важнейших факторов среды в Биосфере
- •Организмы, которые нуждаются в небольшом кислороде, но способны длительное время выживать при его концентрациях, ниже точки Пастера, называются факультативными анаэробами.
- •Белки (биологическая калорийность) 4,2 – 4,6
- •Белки (биологическая калорийность) 4,2 – 4,6
- •Совокупность живых организмов, населяющих биогеоценоз, представляет собой биоценоз. Природная среда, в которой существует биоценоз, называется биотоп.
- •Примерами биогеоценозов являются пруд, луг, лесной массив, болото и т.Д.
- •Таксономический состав экологических систем
- •Большинство видов (в том числе все животные и грибы) -- гетеротрофы. Способы гетеротрофного питания различаются от сапрофитного до голозойного (т.Е. Питания оформленной пищей).
- •Структурно-функциональная организация экологических систем
- •3. Более низкий трофический уровень может обеспечить существование большей биомассы живых организмов, чем более высокий.
- •4. Одна и та же экосистема потенциально способна обеспечить существование существенно большего количества пойкилотермных организмов, чем равных им по размерам гомойтермных.
- •5. Одна и та же экосистема потенциально способна обеспечить существование большей биомассы гетеротрофных организмов, если эту биомассу будут составлять более крупные особи.
- •Если удельные скорости рождаемости (b) и смертности (d) в популяции остаются постоянными, то изменения ее численности во времени будут передаваться экспоненциальным уравнением:
- •В очень редких случаях наблюдается гиперэкспоненциальный рост, когда удельная скорость роста популяции возрастает со временем. Его примером является рост численности населения Земли в 20 веке.
- •Демографические показатели популяций
- •Допустим, численность популяции особей за время одной генерации (t) растет экспоненциально. Тогда:
- •Однако Nt/n0 является отношением численности особей в двух последовательных поколениях, т.Е. Ro. Тогда:
- •1. Нейтрализм (0 : 0)
- •2. Конкуренция (- : -)
- •3. Аменсализм (0 : -)
- •Показатель возобновления ресурса – количество ресурса, которое производится в единицу времению.
- •Например, чем выше биомасса и продукция более низкого трофического уровня, тем большее количество пищи может поступить на более высокие уровни.
- •Лекция 16 Межпопуляционные взаимоотношения
- •Межвидовая конкуренция может подразделяться на две основные формы:
- •Математическая модель межвидовой конкуренции
- •В третьем случае будет наблюдаться устойчивое сосуществование двух конкурирующих видов, которому соответствуют неравенства:
- •Математическая модель межвидовой конкуренции
- •Вариант 1.
- •Лекция 18
- •Примеры отдельных типов сукцессий
- •Биологическое разнообразие экологических систем
- •Лекция 21 Биосфера Земли
- •Строение и функции Биосферы
- •Биосфера Земли является самой крупной и сложной экологической системой, известной человеку. Она образована пятью основными компонентами:
- •Продуктивность Биосферы и ее использование человеком
- •Лекция 24 - 25
- •Зональность Мирового океана в значительной степени определяет температура. В Мировом океане на основании температурного режима прибрежных и поверхностных вод выделяют 5 основных зон:
1. Нейтрализм (0 : 0)
2. Конкуренция (- : -)
3. Аменсализм (0 : -)
4. Паразитизм (+ : -)
5. Хищничество, включая поедание растений (+ : -)
6. Комменсализм (+ : 0)
7. Протокооперация (+ : +)
8. Мутуализм (+ : +)
Подобное выделение достаточно условно, поскольку характер межвидовых отношений может изменяться на разных стадиях жизненных обоих циклов видов. На одной стадии отношения между ними могут быть охарактеризованы как паразитизм, на другой – комменсализм, на третьей – нейтрализм.
Кроме того, взаимоотношения между парой любых видов многооразны и по-своему уникальны. Их характер иногда с трудом может быть отнесен к одному из выделенных выше основных типов.
В целом, негативные воздействия возникают, как правило, на начальных стадиях развития биоценоза или при нарушении природных условий. В недавно сформировшихся сообществах сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых и сложившихся.
В ходе развития экосистемы наблюдается уменьшение роли отрицательных воздействий и увеличение положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.
Прежде чем перейти к описанию межвидовых взаимоотношений уяснить, что такое ресурсы. Применительно к экологии, можно дать такое афористическое определение: Ресурсы - все то, в чем нуждается живой организм. Количество необходимых для организма ресурсов определяет величину емкости среды для него.
Ресурсами могут быть:
органические вещества пищи, точнее, заключенная в них энергия;
неорганические вещества, например, минеральные соли, СО2 и Н2О для растений;
подходящие биотопы для обитания живых организмов и мн. др.
Ресурсы подразделяются на:
1. Ресурсы неисчерпаемые, использование которых не снижает их запасов - солнечная энергия, климатические ресурсы и т.п.
2. Ресурсы исчерпаемые, использование которых приводит к снижению их запасов. Они, в свою очередь, подразделяются на:
2а. Ресурсы возобновляемые, которые по своей природе способны к самовоспроизведению. Это, в первую очередь, органические вещества, которые воспроизводятся в процессах фотосинтеза, роста и размножения живых организмов, а также продукты периодически отторгаемые продукты их жизнедеятельности - волосы, сбрасываемые при линьках покровы и др.
Показатель возобновления ресурса – количество ресурса, которое производится в единицу времению.
2б. Ресурсы невозобновляемые, которые неспособны к самовоспроизводству. К таковым относятся, например, биогенные элементы, например, кислород, азот, водород, углерод, запас которых в Биосфере, относительно постоянен. Часть этого запаса находится в форме доступной для использования живыми организмами, часть -- в недоступной. Переход элемента из недоступной формы в доступную называется регенерациией. Одним из примеров регенерации является фиксация атмосферного азота азотфиксирующими бактериями.
Ресурсы делятся также на:
1. Ресурсы заменимые, т.е. такие, которые с большим или меньшим успехом могут быть заменены другими. Например, в качестве источника энергии гетеротрофные организмы могут использовать самые разные виды пищи. При недостатке одного вида корма большинство видов, как правило, переключаются на другой.
2. Ресурсы незаменимые, которые другими ресурсами заменены быть не могут. Напр., для дыхания аэробным организмам на Земле необходим кислород, его невозможно заменить никаким другим газом.
Как правило, в природных условиях наблюдается дефицит большинства возобновляемых и регенерируемых ресурсов. Дефицит любого такого ресурса оказывает неблагоприятное воздействие на состояние организмов и ли популяций. Поэтому дефицит ресурсов становится лимитирующим фактором.
Количество возобновимых и невозобновимых ресурсов, скорости их воспроизводства и регенерации -- одни из важнейших факторов, определяющих емкость среды.