- •1. Предмет и объекты изучения экологии.
- •2. Общие понятия сис-много анализа.
- •3. Моделирование реальных сис-м.
- •4. Класс-ция мат моделей в экологии.
- •5. Гис (основные понятия).
- •7. Геокодирование. Представление пространственной I в компе, осн понятия. Общая схема организации данных (id-ция объектов, слои, базы атрибутивных данных)
- •14.Влажность как экологический ф-р.
- •16.Рельеф как экологический ф-р. Его роль в формировании комплекса прямодейст-вующих ф-ров. Абиотические ф-ры в водных экосис-мах.
- •18.Жизненные формы Класс-ция жизненных форм растений по Раункиеру, Серебрякову.
- •21.Определение понятия популяции. Основные признаки популяции. Особенности жизненного цикла, тактика выживания.
- •Демографич эффект
- •23. Модель буферной популяции р.Уиттекера. Популяционные стратегии жизни. Клас-ция типов стратегии жизни пианки, уиттекера, раменского-грайма.
- •24.Экологическая ниша.
- •32. Пространственная структура популяции, изоляция и образование агрегаций.
- •27. Межвидовая конкуренция. Ур-е лотки-вольтерра. Принцип конк искл-я гаузе. Конк-я и сосуществование видов
- •25.Симбиотические отношения.
- •28. Коцепция экосис-мы, комп-ты, определение. Соотношение понятий экосис-ма, биогеоценоз, биоценоз. Подходы и методы изучения экосис-м.
- •29 Структура экосис-м. Видовое разн-е.
- •33. Пространственная структура экосис-м, изменение под возд-ем чел-ка.
- •34. Функциональная структура экосистемы, изменение под воздействием человека. Виды детерминанты и их консорты.
- •36. Потоки энергии в экосистемах. Классификация экосистем по продуктивности Продуктивность экосистем суши и моря.
- •2. Локальные (катастрофические):
- •3. Антропогенные сукцессии:
- •40.Классификация сообществ
- •41. Концепция биосферы. Планетарные характеристики биосферы.
- •42. Основы атомистического подхода Вернадского к жив. Вещ.
- •91. Биогеохимические функции живого вещества.
- •43. Биогеохимическ циклы и основные круг-ты в-в в бс.
- •44. Энергетические процессы в биосфере.
- •45. Основные закономерности эволюции биосферы.
- •46.Биогеохимические принципы эволюции биосферы Вернадского
- •48. Основы учения в.И. Вернадского о ноосфере.
- •75. Педосфера. Минералогический состав и органическое вещество почв.
- •82. Поведение долгоживущих искусственных радионуклидов в организме животных, растений и грибов. Биоиндикация радиоактивных загрязнений.
- •10. Основные задачи,классификации сис-м и подс-м экологического мониторинга (эм).
- •56. Механизмы разрушения биосферы человеком и глобальные экологические проблемы. О влиянии со2 на глоб.Температуру земли.
- •64. История и становление природопользования.
- •63. Природопользование и концепция устойчивого развития.
- •4 Направления устойчивого развития: Нормализация численности населения, Нормализация потребления, Экологизация производств, Сохранение естественных экосистем.
- •65. Природные ресурсы: классификацтя, оценка, учет, основные свойства. Пр - элементы природы, являющиеся средствами существования общества и используемые в хозяйстве. Классификация пр:
- •30. Биоразнообразие.
- •31.Особо охраняемые природные территории.
- •85. Экономика природопользования.
Демографич эффект
|
Размер прижившихся особей (родители) |
||
Размер потомст ва |
|
Благ среда |
неблаг среда |
Благ среда |
полицикличность |
Скороспелость |
|
неблаг среда |
Отсрочка размножения |
моноцикличность |
Полицикличность – многократное оставление потомства; отсрочка размножения – степи; скорость – главный смысл жизни оставить потомство; моноцикличность – один короткий ЖЦ.
Возрастная структура популяции: соотношение возрастных групп определяет способность популяции к размножению, спрогнозировать будущее попул. У быстрорастущих попул значитальна молодые особи (инвазионный тип возрастного спектра), равномерно у стабильной попул (гомиостатический тип), и уменьшающаяся – много старых, очень мало молодых (регрессивный тип). 3 возрастных состояний: 1- пререпродуктивное состояние, 2- репродуктивный, 3- пострепродуктивный (уже на размнож-ся, старые). У сосудистых растений: 1- латентный период – особи находятся в состоянии покоя (семена, диаспоры). 2- вергинильный период (еще не размножаются) а)- проростки, имеют семядоли, б) ювенильные – семядолей нет, лист слабо рассечен, в) имматурные, г) взрослые виргинильные – большие, но не приступили к размножению. 3 – генеративный период – размножаются. Это основное ядро популяции, 4- синильный – не способные к размножению, старые, уменьшение размеров листа.
У модулярных и унитарных организмов возрастной состав существенно отличается. Возрастной состав модулярных организмов рассмотрим на примере растений. У них возрастной состав ценопопуляций определяется соотношением возрастных групп, которые выделяются по возрастному состоянию особей. Абсолютный, или календарный, возраст растения и его возрастное состояние - понятия не тождественные. Растения одного календарного возраста могут находиться в разных возрастных состояниях. Возрастное состояние особи - это этап онтогенеза или жизненного цикла. У растений выделяют следующие возрастные группы: 1) проростки - р;
2) ювенильные особи - j;
3) имматурные особи - im;
4) виргильные особи - v;
5) молодые генеративные особи - g1;
6) средневозрастные генеративные особи - g2;
7) старые генеративные особи - g3;
8) субсенильные особи - ss;
9) сенильные особи - s;
10) отмирающие особи - d.
1. Проростки - это маленькие растения со смешанным типом питания и зародышевыми структурами. Проросток, как правило, представляет собой одноосный побег с небольшими листьями.
2. Ювенильные особи - это растения с самостоятельным питанием, семядоли отсутствуют, но организация еще проста, листья меньшего размера, чем у взрослых особей, сохраняется одноосность.
3. Имматурные особи - это переходная форма растений к взрослым вегетативным особям, начинается ветвление, увеличивается фотосинтетический аппарат.
4. Виргильные особи - это взрослые вегетативные растения с типичными чертами жизненной формы, соответствуют генеративному состоянию, но генеративные органы отсутствуют.
5. Молодые генеративные особи - это растения, которые зацветают, но имеют перерывы в цветении, образуют плоды, у них происходит формообразование, сопровождающееся глубокой внутренней биохимической и физиологической перестройкой организма.
6. Средневозрастные генеративные особи - это растения, достигающие наибольшего ежегодного прироста и семенной продуктивности, могут иметь перерывы в цветении, у клонообразующих видов возникают клоны.
7. Старые генеративные особи - это растения, характеризующиеся резким снижением репродуктивной функции, процессы отмирания преобладают над процессами новообразования, усиливается дезинтеграция.
8. Субсенильные особи - это старые вегетативные растения, характеризующиеся прекращением плодоношения, снижением мощности, усилением деструктивных процессов, упрощением жизненной формы, появлением листьев имматурного типа.
9. Сенильные особи - это старые растения, характеризующиеся крайней дряхлостью, уменьшением размеров, вторичным появлением ювенильных признаков (форма листьев, характер расположения побегов).
10. Отмирающие особи - это растения с проявлением крайней степени сенильного состояния, когда живыми остаются лишь некоторые ткани и покоящиеся почки, не способные развить побеги.
22. Внутривидовая конкуренция. Кривые роста популяции. Динамика численности популяции.
конкуренция – такое взаимод-е м/у особями, которое вызвано сходными потребностями в ограниченных ресурсах и которое приводит к уменьшению популяции и скорости выживаемости.
Общие признаки внутривидовой конкуренции:
1.ресурс, за α особи конкурируют, д.б. ограничен
2.конечн рез-том конкуренции явл-ся ↓ вклада в след поколение. Это проявл-ся по 2 мех-мам:
А)при получении меньшего кол-во ресурса→ Vиндив развития и роста↓→↓плодовитости
Б)каждая особь получает меньше ресурсов→ ↓ плодовитости, ↓ выживаемости
3.появление несимметричности конкурентных отношений
4.рез-т внутривидовой (в/в) конкуренции зависит от плотности популяции
В/в конк-ция - ф-р стабилизирующий популяцию. Чем лучше усл-я обитания, тем > жестко складываются конк-е отн-я.
5.при усилении благопр-ти усл-й среды конк-ция усилив-ся.
Кривые популяции.
При изучении закономерностей роста популяций Гаузе взял инфузорию Paramecium (инфузорию туфельку) и поместил ее в пит. бакт-ю среду, чис-ть популяции возрастала в геом. прогрессии (рис. 1).
Экспон. рост является норм-м, когда попул-я не испытывает к.-л. ограничений. Такой рост подобен взрыву и ведет к Попул. нестабильности. При неогр. экспонен. росте инф-и захватили бы пов-ть планеты за 68 сут. Рост поп-и рано или поздно приостанавливается. Когда туфелек в культуре становится достаточно много, для всех особей начинает не хватать пищи, наступают конкурентные отношения и их смертность ↑. Равновесное состояние достигается при равных значениях рождаемости и смертности особей. В экспериментальных ситуациях плотность популяции (кол-во особей, приходящихся на единицу площади или объема) стабилизируется, достигая своего max у верхнего предела К - предельная нагрузка на среду, емкостью среды популяции; это та плотность поп-и, которая в данных условиях среды м. поддерживаться на постоянном уровне. Как только пл-ть поп-и достигает уровня К и соотв-но происходит сокращение имеющегося ресурса (н-р, пищи) срабатывает отрицательная обратная связь. Сокращение ресурса дает сигнал для уменьшения воспроизводства-популяции, замедляя ее рост за счет увеличения смертности или уменьшения рождаемости. Т.о, при приближении к уровню К возрастает внутривидовая конкуренция.
J-образный вид. Такая модель основывается на допущении, что рост популяции не зависит от ее плотности.
S-образная модель роста популяции.
Мех-мы стабилизации:
1)if вид во взрослом сост-ии имеет фиксир размер (инфузория) →стабил-ция числ-ти.
2)не имеют фиксир размер (раст-я, рыбы, улитки) → ↓ размера.
Спос-ть растений изменять размеры вследствие конкуренции определяет ↓плотности популяции при улучшении усл-й произрастания. Если высеять одинаковое кол-во семян на идентичных делянках и на одну из них регулярно вносить в два раза больше удобрений, то на обедненном субстрате первой делянки растения растут медленно, стадии зрелости достигает большое кол-во особей, но они маломощные и слабые. На удобренной почве второй делянки растения растут быстро и достигают больших размеров. Вследствие сильной конкуренции и большой смертности до стадии зрелости доживает небольшое число крупных наиболее конкурентноспособных растений.
Ур. в.к. Йоды-показывает связь м/у конкуренцией и размером особи. Размеры особей изменяются как квадрат лин размеров, а вес (w)– как куб.
w = c · a3/2 =с/d3/2
d=1/а, с = const
а – ср площадь на 1 особь
d – плотность популяции
Урожайность: y = w · d = c / √d
Динамика популяций — процессы изменения основных биологических показателей (числ-ти, биомассы, стр-ры) во t в завис-ти от эко ф-ров.
1)от года к году незначительно (крупн позвоночные, древесные раст-я) - численность нах-ся на ур-не поддерживающей емкости среды - стабильные популяции
2)др (мелкие млекопит) имеют относительно пост период циклический характер,
3)изменения нерегулярны с большой амплитудой колебаний (насекомые-вредители, сорняки), достаточно стабильные, но иногда их числ-ть резко ↑ до наивысшего знач-я, а затем резко ↓до некоторого низкого, но относительно стабильного уровня - скачкообразный рост
Внезапное ↑ числ-ти происходит при временном ↑ емкости среды для данной популяции и м.б. связано с улучшением клим усл-й и питания или резким ↓ числ-ти хищников (вкл охотников). После превышения новой, более высокой емкости среды в поп-ции ↑ смертность и ее размеры резко↓.
Внутривидовая конкуренция является стабилизирующим фактором. Межвидовая конкуренция является важным фактором эволюции, но никогда не стабилизации.