Понятие о среде жизни и экологических факторах.

Природная среда – окружающий мир во всем бесконечном многообразии своих проявлений; Весь материальный, энергетический и информационный мир вселенной.

Внешняя среда – сложный комплекс условий живой и неживой природы, прямо или косвенно влияющий на состояние и развитие особей.

Социальная среда – совокупность факторов, условий, явлений, определяющих взаимодействие людей в обществе.

Окружающая среда – совокупность природной и социальной сред.

Среда жизни – та часть природы, с которой организм непосредственно взаимодействует.

Гидросфера – 100%

Литосфера ~ 5 км в почве.

Атмосфера ~ 20 км от поверхности.

Место обитания – место, где непосредственно существуют те или иные существа.

Экологические факторы – элементы, свойства окружающей среды, оказывающие воздействие на организм и определяющие условия его существования.

Классификация экологических факторов:

1) Абиотические

2) Биотические

3) Антропогенные

Характеристика абиотических факторов – факторы неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди них выделяют:

1) Группа климатических факторов:

a. Температура

b. Влажность

c. Плотность

d. Скорость движения воздуха

2) Группа химических факторов:

a. Газовый состав воздуха

b. Соленость

c. Кислотность воды

3) Эдафические факторы (почвенные):

a. Состав

b. Плотность

c. Воздухопроницаемость

d. Кислотность

4) Орографические

a. Высота над уровнем моря

b. Крутизна склона

c. Рельеф

Характеристика биотических факторов

- Факторы среды, связанные с деятельностью живых организмов (микробов, грибов, микозов, растений, животных, человека).

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания.

Выделяют следующие основные группы биотических факторов:

1) Источник пищи

2) Среда обитания

3) Химическое воздействие

4) Механическое воздействие

5) Способствование размножению

Взаимоотношения организмов проявляются в различных формах, которые являются биотическими факторами:

1) Нейтрализм

2) Конкуренция

3) Паразитизм

4) Хищничество

5) Симбиоз

a. Мутуализм (Обязательное сосуществование)

b. Комменсализм (Одному из видов соседство безразлично)

6) Кооперация

Характеристика антропогенных факторов

Элементы окружающей среды, связанные с деятельностью человеческого общества, которое приводит к изменению природы, как среды обитания других видов или непосредственно воздействуют на них.

Классификация антропогенных факторов:

1) Загрязнение атмосферы, водоемов, поверхности суши.

2) Вырубка лесов.

3) Интенсивный выпас скота.

4) Распашка земель.

5) Строительство гидротехнических сооружений

6) Шумовое загрязнение

7) Вибрационное загрязнение

Биоценозы и экосистемы

Система – совокупность элементов и частей, закономерно связанных друг с другом и образующих определенную целостность, единство с новыми свойствами, отсутствующими у этих элементов и частей.

Эмерджентность – несводимость свойств системы к сумме свойств элементов системы.

Системы делятся на:

1) Материальные

a. Неживой природы

b. Живой природы (Биологические системы)

2) Абстрактные

Понятие о биологических системах:

Биологическая система – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих живых элементов различной сложности между собой и неживой средой, образующих единое целое, выполняющее определенную функцию и обладающее способностью адаптации к условиям внешней среды, развитию, самовоспроизведению.

К живым элементам традиционно относятся гены, клетки, органы, организмы, популяции, сообщества (биоценозы). В экологии их принято называть биотическими компонентами. Неживая среда – элементы биосферы (вода, воздух, температура) и экологические факторы, в сумме – абиотические компоненты. Все эти элементы образуют биологические системы.

Биологические системы характеризуются следующими особенностями:

1) Выполняют определенную функцию (биохимическую или физиологическую).

2) Непрерывно изменяются по сигналам обратной связи.

3) Обладает относительной устойчивостью и способна к развитию или самовоспроизведению.

В экологии изучают биологические системы, начиная с организменного уровня и выше (Аутэкология).

Биологическая система организменного уровня – уровень одноклеточных, колониальных и многоклеточных организмов (единичная функциональная система, особь), который характеризуется тем, что на этом уровне возникают взаимосвязанные системы органов, специализированные для выполнения различных функций.

Организм – живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи.

Главное отличие организма от неживой материи – постоянный обмен веществом, энергией и информацией.

Популяционная система – совокупность особей одного и того же вида (единичная функциональная система – популяция), объединенная общим местом обитания и общим генофондом.

При изучении популяционных систем рассматривают такие понятия, как рождаемость, смертность, продолжительность жизни и другие динамические характеристики.

Экосистемы (биогеоценозы) как биологические системы

Экосистема – совокупность живых организмов (биоценоз), взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой (биотоп), выполняющая функцию обмена веществ и характеризующаяся устойчивостью к факторам внешней среды, способностью к выработке биопродукции.

В экосистемах выделяют:

1) Биоценоз

2) Биотоп

Биоценоз – совокупность растений (фитоценоз), животных (зооценоз), микроорганизмов (микробиоценоз).

Биотоп – климатические факторы (климотоп), гидрологические факторы (гидротоп) и почвенные факторы (этафотоп).

Пищевые (трофические) цепи

Рассматривая трофические цепи биоценоза, следует выделить 2 вида организмов :

1) Автотрофы

2) Гетеротрофы

Автотрофы – организмы, которые создают органическое вещество из неорганического (самопитающиеся). К ним относятся зеленые растения, сине-зеленые водоросли, некоторые бактерии.

Гетеротрофы – организмы, которые питаются органическими веществами. Они не способны продуцировать органику из неорганических веществ.

Согласно функциональному признаку, все организмы делятся на 3 группы:

1) Продуценты – автотрофы

2) Консументы – гетеротрофы, которые питаются органическими веществами. Выявляют:

a. Консументы 1 порядка – растительноядные

b. Консументы 2 порядка – плотоядные животные (хищники)

c. Консументы 3 порядка – плотоядные не хищники?

3) Редуценты (деструкторы) – гетеротрофы, которые органическое вещество превращают в неорганическое.

Энергия > Продуценты > Биомасса > Консументы 1 порядка > Консументы 2 порядка > Редуценты > Неогрганика > Продуценты RECYCLE
To be continued…

Правило 10%

Энергия, поступающая в организм расходуется в среднем на 90% и всего лишь 10% энергии передается на последующий уровень пищевой цепи.

Экологические пирамиды отражают процесс переноса энергии, биомассы и числа (количества) живых существ на различных уровнях трофической цепи. Величина прямоугольников отражает количество особей, биомассы, энергии, вещества на данном уровне трофических цепей.

Продукция!=биомасса

Правило биоаккумуляции – правило накопления токсических веществ в организмах.

Если энергия при переходе на более высокий уровень экологической пирамиды теряется десятикратно, то накопление вредных веществ, в том числе токсических и радиоактивных примерно в такой же пропорции увеличивается.

Понятие о биопродуктивности и продукции

Биопродуктивность – скорость с которой продуценты усваивают лучистую энергию в процессе фотосинтеза и хемосинтеза, образуя органическое вещество, которое затем может быть использовано в качестве пищи консументами и редуцентами.

Продукция – количество органической массы, вырабатываемой отдельными популяциями (живыми существами) в единицу времени на единицу площади. Продукция каждой популяции за определенное время представляет собой сумму прироста всех особей, включающую прирост отделившихся от организмов образований и прирост особей, усвоенных другими организмами.

Различают 2 вида продукции:

1) Первичная – органическая масса, создаваемая продуцентами (прирост).

2) Вторичная – прирост массы консументов на единице площади за единицу времени.

Синонимом первичной продукции является валовая первичная продукция, которая включает чистую первичную продукцию и траты на дыхание. Та часть валовой продукции (первичной), которая не израсходована на «дыхание» (на жизнедеятельность), называется чистой первичной продукцией – величина прироста растений. Эта продукция потребляется консументами и редуцентами. «Чистая» и валовая продукция применяется только по отношению к растениям.

Субцессия – саморазвитие экологических систем или биоценозов.

Климакс – устойчивое состояние экологической системы.

Экологическая ниша – место существования вида в биоценозе. Характеризуется совокупностью требований к определённым условиям. «Экологическая ниша – профессия, адрес – место обитания»

Группы растений и животных по отношению к водному режиму

Растения

1) Влаголюбивые

a. Гидратофиты – водные растения

b. Гидрофиты – частично на поверхности, частично под водой

c. Гигрофиты – влаголюбивые растения

2) Предпочитающие умеренную влажность (мезофиты)

3) Сухолюбивые (ксерофиты)

a. Суккуленты – кактус, алоэ

b. Склерофиты – характеризуются сухим внешним видом

Животные

1) Влаголюбивые (Гидрофилы) влаголюбивые животные