Основы экологии

Основы экологии

Экология - наука о взаимодействиях живых организмов между собой и с их средой обитания.

Разделы экологии:

Аутэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой (на стыке с физиологией).

Демэкология - экология популяций - раздел экологии, изучающий условия формирования и колебания численности популяций.

Синэкология - раздел экологии, изучающий многовидовые сообщества организмов - биоценозы.

Среды жизни:

• водная

• почвенная

• наземно-воздушная

• живой организм (для паразитов)

Экологические факторы - компоненты окружающей среды, влияющие на живой организм.

Виды экологических факторов:

1. Абиотические факторы

2. Биотические факторы

3. Антропогенные факторы

Экологическая ниша - совокупность факторов среды, которые необходимы для существования определенного вида (роль вида в экосистеме) и комплекс его биоценотических связей.

Основы экологии

Экология - наука о взаимодействиях живых организмов между собой и с их средой обитания.

Разделы экологии:

Аутэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой (на стыке с физиологией).

Демэкология - экология популяций - раздел экологии, изучающий условия формирования и колебания численности популяций.

Синэкология - раздел экологии, изучающий многовидовые сообщества организмов - биоценозы.

Среды жизни:

• водная

• почвенная

• наземно-воздушная

• живой организм (для паразитов)

Экологические факторы - компоненты окружающей среды, влияющие на живой организм.

Виды экологических факторов:

1. Абиотические факторы

2. Биотические факторы

3. Антропогенные факторы

Экологическая ниша - совокупность факторов среды, которые необходимы для существования определенного вида (роль вида в экосистеме) и комплекс его биоценотических связей.

2

Предмет и задачи экологии:

Предмет - отношения организмов между собой и с окружающей средой

Задачи:

• анализ природных ресурсов и закономерностей процессов

• прогноз изменений организмов и окружающей среды

• обеспечение устойчивого развития

Какие разделы биологии изучают какие уровни организации жизни

Молекулярно-генетический

Клеточный

Тканевый

Органный

Организменный

Популяционно- видовой

Биоценотический (сообщества)

Биогеоценотический (экосистемный)

Биосферный

Фактически только экология изучает более высокие уровни, чем популяционно-видовой

Молекулярно-генетический
Клеточный
Тканевый
Органный
Организменный	Аутэкология
Популяционно- видовой	Демэкология
Биоценотический (сообщества)	Синэкология
Биогеоценотический (экосистемный)
Биосферный

Экология особей (аутэкология)

Экологические факторы и закономерности их действия

Классификация факторов:

Классификация факторов:

Классификация факторов:

Законы действия экологических факторов

• Жизнедеятельность ограничивается тем фактором, выраженность которого ближе всего к минимальному

• Любой фактор имеет пределы положительного влияния (закон оптимума = закон Шелфорда). Толерантность - диапазон выраженности фактора, который может переносить организм

• Различные экологические факторы воздействуют одновременно, организм приспосабливается к ним независимо

• Один фактор может влиять на толерантность к другим (например, влажность влиять на толерантность к температуре)

Свет как экологический фактор

Свет

Основной источник – Солнце.

• Источник энергии для фотосинтеза

• Поддержание теплового баланса (инфракрасные лучи)

• Условие ориентировки в пространстве (“видимый свет”)

• Регуляция циркадианных ритмов и сезонных явлений

Классификация растений по их отношению к свету

• Светолюбивые/гелиофиты

Укороченные побеги, сильно рассечённые листья, большое число устьиц, хорошо развиты механическая и запасающая ткани.

• Теневыносливые/факультативные гелиофиты

У древесных и кустарниковых форм различают световые и теневые листья.

• Тенелюбивые/сциофиты

Вытянутые побеги, листья темно-зелёные, крупные и тонкие, в них плохо развита

механическая ткань, хлоропластов меньше, но они крупнее.

Классификация животных по их отношению к свету

• Дневные

• Сумеречные

• Ночные

Проявляют активность в зависимости от разного уровня освещенности. Имеют эволюционные адаптации органов зрения. Дневные хорошо различают цвета.

Фотопериодизм -

pеакция организмов на сезонные изменения длины дня.

Растения по фотопериодической реакции делятся на:

• Длиннодневные (нуждаются для цветения в длинном световом дне) например, морковь

• Короткодневные (цветут при более коротком дне)

• Нейтральные (не реагируют на изменение длины светового дня)

У животных длина светового дня влияет на

• миграции,

• периоды спаривания,

• линьку,

• впадение в спячку Использование в хозяйстве:

• стимуляция цветения и плодоношения

• продление периода яйценоскости у птиц,

• регулировка размножения на зверофермах и т.д.

Температура Действие температуры на организмы

Повышение температуры выше пределов выносливости

• тепловая денатурация белков, в том числе ферментов

• усиление процессов гидролиза органических веществ и т.д.

Понижение температуры ниже пределов выносливости

• гибель клеток вследствие

• кристаллизации свободной воды,

• разрушение клеточных мембран, замедление активности ферментов и т.д.

36

Температурные

Ослабляю_пт в_рред_иное_сво_пздей_оств_сие _окол_беба_лний_етем_нпе_ират_яуры.

• Морфологические (например, толстый слой жира)

• Физиологические (например, сужение/расширение сосудов)

• Биохимические (например, гомойотермия)

37

Влажность

Приспособления растений к поддержанию водного баланса

• Периоды вегетации

• Корневая система

• Состав цитоплазмы клеток

• Водоносная ткань стеблей

• Уменьшение транспирации

• Поглощение пара/конденсата

39

Приспособления животных к поддержанию водного баланса

• Ночной образ жизни

• Плотные непроницаемые покровы тела

• Редкие дыхательные движения

• Максимально обезвоженные продукты выделения

• Пониженное потоотделение

• Пониженная отдача воды со слизистых оболочек

• _{Впадение} в летнюю спячку ₄₀

Классификация растений по отношению к воде

41

Биотические факторы:

Классификация по Беклемишеву https://youtu.be/1pjC9jChznY

Связи – механизм взаимодействия (трофические, топические, форические, фабрические)

Отношения – благоприятность взаимодействия (мутуализм, аменсализм, комменсализм, нейтрализм, эксплуататор-жертва)

42

Вопрос программы:

100) Вид, его экологическая характеристика. Рациональное использование видов, сохранение их разнообразия. Охрана биогеоценозов.

Экологическая характеристика вида = экологическая ниша (роль вида в биогеоценозе)

Правило конкурентного исключения Гаузе: два вида не могут занимать полностью совпадающие экологические ниши одновременно. Либо один вид вытесняет другой, либо они разделяют экологические ниши.

Реализованная экологическая ниша всегда меньше фундаментальной (которая возможна) из-за конкуренции.

_{Уместно} сказать, что есть экологический критерий вида ₄₃

Виды особо охраняемых природных территорий (ООПТ):

Заповедник - самый строгий режим. Охраняется все сообщество. Запрещена любая охота и хоз деятельность

Заказник - для охраны определенного вида. Возможна охота на другие виды

Национальный парк - создан в том числе для просветительской деятельности

Па́мятники приро́ды — единственные в своём роде, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного или искусственного происхождения.

Режим обычно как в заказнике, но может быть близок к заповеднику. Биосферный заповедник - имеет статус природных резерватов ЮНЕСКО, включен в международную сеть.

Запомните примеры, легче взять из своего региона

^ООПТ России http://oopt.info/ ⁴⁴

Вопрос программы:

101) Биогеоценоз. Взаимосвязи популяций в биогеоценозе. Цепи питания. Правило экологической пирамиды. Саморегуляция. Смена биогеоценозов.

Оглавление Соловкова:

45

Чем отличаются сообщество, биогеоценоз и экосистема?

Вопрос группе

46

Определения

Биоценоз (= сообщество) - совокупность ОРГАНИЗМОВ на территории с однородными условиями.

На суше обычно выделяют по однородной растительности, в воде - по однородной глубине.

БиоГЕОценоз = биоценоз (организмы) + биотоп (абиотическая среда)

(по Сукачеву)

Экосистема (по Тенсли) - система из организмов и неживой среды, где происходит круговорот веществ.

Может быть любого масштаба.

47

В учебниках встречаются и совершенно другие трактовки, но демоверсии ОГЭ в пользу этого варианта

Примеры естественных биогеоценозов:

подробно 2 примера - Соловков (пресный водоем и дубрава)

49

Почему нельзя говорить “круговорот веществ и энергии”?

Вопрос группе

50

Вопрос программы:

1. Биосфера и ее границы. Биомасса поверхности суши, Мирового океана, почвы. Живое вещество, его газовая, концентрационная, окислительная и восстановительная функции.

2. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере. В.И.Вернадский о возникновении биосферы.

Определение биосферы. Кто ввел термин, кто разработал учение. Границы биосферы с причинами, почему они такие

Виды вещества

Может быть формулировка просто “функции биосферы”.

51

Биогенная миграция атомов

= круговорот веществ

53

Круговорот углерода

Круговорот азота

Круговорот серы

Круговорот фосфора

Живые организмы – единственный способ возврата фосфатов из водоёмов

1. Выучить пункты общей характеристики группы животных (из вводного занятия)

2. Составить список типичных представителей всех групп животных

Домашнее задание:

58

Вопросы

Предложения

Пожелания

59

ДО СВИДАНИЯ!

УВИДИМСЯ НА СЛЕДУЮЩЕМ УРОКЕ!