А. Д. Потапов – Экология

Экология

Жук Петр Михайлович

Баллов для зачета

А. Д. Потапов – Экология

Экология – Э. Геккель - 60-е годы 19 века – общая сумма знаний, относящийся к экономике природы, всю совокупность взаимодействий между живыми организмами и окружающей их средой.

В онтогенезе (индивидуальное развитие) повторяется филогенез (развитие видов).

Устойчивое развитие – такое развитие, которое позволяет удовлетворять потребности ныне живущих поколений на высоком качественном уровне, не лишая при этом будущие поколения такой же возможности.

Экологический фактор – любой не расчленяемый (нельзя разложить на более простые факторы) элемент среды, способный оказывать прямое, или косвенное (птичий помет и птичьи базары бакланов) действие на живой организм на любой стадии его онтогенеза.

Виктор Шелфорд – закон толерантности – 1910-е гг. – лимитирующим может быть, как минимум, так и максимум экологического воздействия; диапазон между ними называется пределами выносливости.

Эврибионты – выдерживают значительное отклонение от оптимума.

Стенобионты – выдерживают незначительное отклонение от оптимума.

Предельно-допустимая концентрация – максимальное количество воздействия, отнесенное к единице массы или объема, не оказывающее негативное воздействие на живой организм, и не сказывающееся на его потомстве.

Синергетический эффект – при воздействии нескольких эффектов они складываются.

1. Аддитивная зависимость

2. Синергетический эффект

3. Антагонистический эффект

Биологические накопления – вредные вещества могут накапливаться в живом организме и приводить к более тяжелым последствиям.

Реакция организма не действие факторов может серьезно варьироваться или отличаться во времени и в пространстве.

Ю. Либих - 1840 – е гг. – закон слабого звена – в комплексе факторов сильнее действует тот, который ближе к пределам выносливости.

Классификация экологических факторов:

1. Абиотические – климатические (температура, свет, влажность, давление), физические свойства почвы, воды.

2. Биотические – факторы питания, факторы взаимодействия особей и видов между собой.

По эффекту действия:

1. Витальные (энергетические) – непосредственное воздействие на жизнь организмов с изменением их энергетического состояния.

2. Сигнальные (продолжительность светового дня).

Классификация Мончадского:

1. Первичные периодические – температура…

2. Вторичные периодические – влажность…

3. Непериодические – пожар…

Уровни действия абиотических факторов.

1. Уровень особей

a. Поведение организмов (закон Вебера-Рехтера – реакция организма прямо пропорциональна воздействию на него).

b. Изменение трофических отношений.

c. Скорость роста особи, продолжительность ее жизни.

2. Популяционный уровень

a. Показатели рождаемости и смертности.

b. Скорость роста.

c. Размеры популяции.

3. Видовой уровень

a. Географическое распространение и изменение видов.

4. Уровень экосистемы

Классификация экологических наук

Экология:

1. Экология растений

2. Экология животных

3. Экология микроорганизмов

И т.д.

___________________________________

1. Динамическая

2. Аналитическая

___________________________________

1. Геоэкология

2. Экология суши

3. Экология моря

И т.д.

___________________________________

1. Общая экология

2. Аутоэкология

3. Синэкология (закономерности развития экосистем)

4. Популяционная экология

5. Биогеоценология (о биогеоценозах)

___________________________________

1. Прикладная экология

2. Охрана окружающей среды

3. Социальная экология

4. Ноосферология

Биотические факторы, динамика численности популяции.

1. Световое питание

a. Фотосинтез – способ питания растений. СО2+2H2A->(CH2O)+2A+H2O, где А – донор электронов (в основном кислород).

CO2+H2O->(CH2O)+ O2

6Co2+6H2O->C6H12O6(глюкоза)+6O2

Световая энергия улавливается хлоропластами и превращается в энергию химических связей углеводородов. 1г. Атома углерода фиксируется 114 кКал энергии.

Процессы: фотохимические реакции, фермент., диффузия.

Растительная масса нуждается в азоте (2-4%), т.к. в белках азота 15-20% (?).

2. Минеральное питание

a. Элементы: поступают из минералов, или доступны в результате минерализации органики.

3. Для животных смысл питания заключается в нижнем пределе выносливости. В случае недостатка – ограничивающий фактор, в случае избытка – неограниченное развитие особой.

4.

5. И животные, и растения получают с пищи энергию и питательные вещества для тканей и выполнения физических функций.

Пищевой режим – своеобразие природы пищевого материала.

Пищевая специализация – круг пищевых материалов, используемых данным видом.

Зоофагия: биофаги, некрофаги, копрофаги.

Фитофагия: ксилофоны(?).

Дендритофагия (различные растения).

Биотические факторы – формы взаимодействия между особями и популяциями.

Гомотипические реакции – внутривидовые взаимодействия.

Регулируют численность и плотность популяции:

1. Эффект группы – влияние группы как таковой, и числа особей в ней на поведение, физиологию, развитие и размножение особей. Эффект группы связан с восприятием присутствия особей своего вида.

2. Эффект массы – не связан с восприятием особями одного вида присутствия друг друга.

3. Внутривидовая конкуренция – прямая (столкновения, выделение токсинов), косвенная (к полмитирующему ресурсу).

Гетеротипические реакции – межвидовые взаимодействия.

Гетеротипическая реакция	Вид А	Вид Б	Примеры
Конкуренция	-	-
Нейтрализм
Мутуализм (симбиоз)	+	+
Сотрудничество	+	+
Аменсализм	-
Комменсализм	+		Кольчатые черви в раковине рака отшельника.
Хищничество	+	-
Паразитизм	+	-

Межвидовая конкуренция в большей степени чем другие гетеротипические реакции определяет роль видов в экосистемах.

Принцип Гаузе – конкуренция тем сильнее, чем ближе потребности видов: один из видов с совершенно одинаковыми потребностями обязательно будет вытеснен. (исключение – бакланы – питаются креветками и сельдью).

Виды экологических ниш:

1. Фундаментальная экологическая ниша – эта та ниша, которую организм мог бы занимать в отсутствие конкурентов, хищников, физические условия для организма оптимальны. (FN)

2. Реализованная ниша – фактический диапазон условий существования организма. (RN)

RN <= FN

Экологическая лицензия – место в пространстве и времени, роль в потоках вещества и энергии, изменение внешних условий …

Разделение экологических ниш в результате межвидовой конкуренции называется экологической диверсификацией.

Внутренняя организация – биоты.

1. Стратификация

2. Зональность

3. Активность (периодичность).

4. Пищевые связи

5. Групповые отношения

6. Размножение

7. Совместная деятельность

Развитие экосистемы

1. Аллогенные (влияние абиотич. факторов).

2. Автогенные (изм. внутри) – экологические сукцессии.

Стабильным сообществом развивающихся серий является климаксное сообщество, в которых минимальна, или отсутствует минимальная годовая чистая продукция органического вещества. Оно может быть климатическим, катастрофическим, эдафическим.

Коэволюция – совместная эволюция таксонов, объединенных тесными экологическими связями, но не обменивающимися генами. (Например муравьи и тропическая акация).

Принципы разграничения биогеоценоза.

Физиономический – растительность сходна по облику