Шпаргалка по "Экологии"

    В связи с  высокой плотностью водной среды  ее обитатели лишены обязательной  связи с субстратом, которая характерна  для наземных форм и связана  с силами гравитации. Поэтому  есть целая группа водных организмов (как растений, так и животных), существующих без обязательной  связи с дном или другим  субстратом, "парящих" в водной  толще.  Электропроводность открыла  возможность эволюционного формирования  электрических органов чувств, обороны  и нападения.Наземно-воздушная среда жизни характеризуется огромным разнообразием условий существования, экологических ниш и заселяющих их организмов. Надо отметить, что организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной среды жизни, и прежде всего - газового состава атмосферы. Практически весь кислород земной атмосферы имеет биогенное происхожение.  Основными особенностями наземно-воздушной среды является большая амплитуда изменения экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Комплекс физико-географических и климатических факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному становлению морфофизиологических адаптаций организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни.

    Высокое содержание  кислорода в атмосфере (около  21%) определяет возможность формирования  высокого (энергетического) уровня  обмена веществ. 

     Почва является результатом деятельности живых организмов. Заселявшие наземно-воздушную среду организмы приводили к возникнвению почвы как уникальной среды обитания. Почва представляет собой сложную систему, включающую твердую фазу (минеральные частицы), жидкую фазу (почвенная влага) и газообразную фазу. Соотношение этих трех фаз и определяет особенности почвы как среды жизни. Важной особенностью почвы является также наличие определенного количества органического вещества. Оно образуется в результате отмирания организмов и входит в состав их экскретов (выделений).Условия почвенной среды обитания определяют такие свойства почвы как ее аэрация (то есть насыщенность воздухом), влажность (присутствие влаги), теплоемкость и термический режим (суточный, сезоный, разногодичный ход температур). Термический режим, по сравнению с наземно-воздушной средой, более консервативный, особенно на большой глубине. В целом, почва отличается довольно устойчивыми условиями жизни.

 

17. Понятие популяции.  Иерархия популяций. Локальные,  экологические и географические  популяции.

Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой.

    Основным свойством  популяций, как и других биологических  систем является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах: продуктивности, устойчивости, структуре, распределении в пространстве. Популяциям присущи конкретные генетические и экологические признаки, отражающие способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Наука, объединяющая генетические, экологические и эволюционные подходы к изучению популяций, известна как популяционная биология.

    Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной пло-щади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере;

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.  ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема;.

Географическая  популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.

 

 

 

 

 

 

18. Распределение особей в популяции Основные параметры популяции: численность и плотность. Рождаемость и смертность в популяции.

Основные  характеристики популяций:

1) численность– общее количество особей на выделяемой территории;

2) плотность популяции  – среднее число особей на  единицу площади или объема  занимаемого популяцией пространства; плотность популяции можно выражать  также через массу членов популяции  в единице пространства;

3) рождаемость– число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения;

4) смертность – показатель, отражающий количество погибших  в популяции особей за определенный  отрезок времени;

5) прирост популяции–  разница между рождаемостью и смертностью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным;

6) темп роста – средний  прирост за единицу времени.

Распределение особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим  и генетическим особенностям отражают структуру популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих  биологических свойств вида, а  с другой – под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяций имеет, следовательно, приспособительный  характер. Разные популяции одного вида обладают как сходными особенностями  структуры, так и отличительными, характеризующими специфику экологических условий в местах их обитания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. Структура популяций: пространственная, возрастная, половая и генетическая. Динамика популяций во времени и пространстве.

     Половая структура  популяции представляет собой  соотношение в ней особей разного  пола.

     Возрастная  структура популяции — соотношение  в составе популяции особей  разного возраста, представляющих  один или разные приплоды одного  или нескольких поколений.

     Генетическая  структура популяции определяется  изменчивостью и разнообразием  генотипов, частотами вариаций  отдельных генов — аллелей,  а также разделением популяции  на группы генетически близких  особей, между которыми при скрещивании  происходит постоянный обмен  аллелями.

     Пространственная  структура популяции - характер  размещения и распределения отдельных  членов популяции и их группировок  в ареале. Пространственная структура  популяций заметно различается  у оседлых и кочующих или  мигрирующих животных.

СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ характер распределения особей в пространстве, а также по половым, возрастным и другим морфологическими и физиологическим признакам. Пространственная структура популяции характеризует обычно типы распределения особей в биотопах (дисперсию) и в свою очередь делится на равномерное, агрегированное и случайное распределение особей. По иерархической структуре популяции (Наумов, 1963) различают географические, локальные (местные или экологические), элементарные (микропопуляции) и парцеллярные (парцеллы) популяции. Демографическая структура популяции сводится к возрастному и половому составу. Большинство популяций животных характеризуется также определенной социальной структурой популяции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20. Гомеостаз популяций. Динамическое равновесие в популяции. Механизмы саморегуляции в популяциях. Понятие вида.

  Гомеостаз популяции — способность популяции поддерживать определённую численность своих особей длительное время. Термин «гомеостаз» чаще всего применяется в биологии. Многоклеточным организмам для существования необходимо сохранять постоянство внутренней среды. Многие экологи убеждены, что этот принцип применим также и к внешней среде. Если система неспособна восстановить свой баланс, она может в итоге перестать функционировать.

Комплексные системы — например, организм человека — должны обладать гомеостазом, чтобы сохранять стабильность и существовать. Эти системы не только должны стремиться выжить, им также приходится адаптироваться к изменениям среды и развиваться.

Динамические показатели характеризуют  процессы, протекающие в популяции  за какой-то промежуток (интервал) времени.

Основными динамическими показателями (характеристиками) популяций являются: рождаемость, смертность и скорость роста популяций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21. Понятие биоценоза и биотопа, Фитоценоз, зооценоз, микоценоз микроценоз. Функциональные компоненты биоценоза: продуценты, консументы и редуценты.

Биоценоз — совокупность популяций растений, животных и микроорганизмов. Место, занимаемое биоценозом, называется биотоп. 

Продуценты (производители) – это  группа автотрофных организмов, которые  способны из компонентов минеральной  среды синтезировать органические соединения, т.е. создавать химическую энергию. Продуценты чаще всего составляют растения, способные к фотосинтезу. Кроме растений, в качестве продуцентов  могут выступать фотосинтезирующие  бактерии и хемосинтезирующие бактерии. От продукции продуцентов зависит многообразие биоценоза и количество тропических уровенй в биоценозе.

В биоценозе существуют 3 компонента: 
1)продуценты 
2)консументы 
3) редуценты

Консументы (потребители) – группа гетеротрофных организмов, главными условиями жизни которых является потребление органических веществ из окружающей среды. Выделяют консументы 1 порядка (травоядные) и 2,3,4 порядков (плотоядные). Консументы регулируют численность продуцентов. Редуценты – группа гетеротрофных организмов, которые питаются продуктами жизнедеятельности или останками мертвых организмов, разлагая органические вещества до минеральных. Редуценты обеспечивают круговорот веществ в природе, т.к. растениям для фотосинтезирования необходимо присутствие в почве минеральных соединений.

     В состав биоценоза входят совокупность растений на определенной территории -фитоценоз (от греч. phyton — растение); совокупность животных, проживающих в пределах фитоценоза, — зооценоз (от греч. zoon — животное); микробоценоз (от греч. mikros — малый + bios — жизнь) — совокупность микроорганизмов, населяющих почву. Иногда в качестве отдельного составляющего элемента в биоценоз включаютмикоценоз (от греч. mykes — гриб) — совокупность грибов. Примерами биоценозов являются лиственный, еловый, сосновый или смешанный лес, луг, болото и т.д.

     Масштабы биоценозов могут быть различными — от сообществ лишайников на стволах деревьев, моховых кочек на болоте или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов. Так, на суше можно выделить биоценоз суходольного (незаливаемого водой) луга, биоценоз сосняка-беломошника, биоценоз ковыльной степи, биоценоз пшеничного поля и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22. Структура биоценозов. Видовая структура биоценоза. Доминантные, субдоминантные и редкие виды. Видовая структура биоценоза — это совокупность составляющих его видов. В одних биоценозах могут преобладать животные виды (например, биоценоз кораллового рифа), в других биоценозах главную роль играют растения: биоценоз пойменного луга, ковыльной степи, елового, березового, дубового леса. Количество видов (видовое разнообразие) в различных биоценозах разное и зависит от их географического положения. Самая известная закономерность изменения видового разнообразия — его уменьшение от тропиков в сторону высоких широт. Чем ближе к экватору, тем богаче и разнообразнее флора и фауна. Это относится ко всем формам жизни, от водорослей и лишайников до цветковых растений, от насекомых до птиц и млекопитающих.

В отличие от тропиков биоценоз соснового  леса в условиях умеренной зоны Европы может включать максимум 8-10 видов  деревьев на 1 га, а на севере таежной  области на такой же площади присутствуют 2-5 видов.

Простым показателем разнообразия биоценоза является общее число  видов, или видовое богатство. Если какой-либо вид растения (или животного) количественно преобладает в  сообществе (имеет большую биомассу, продуктивность, численность или  обилие), то такой вид называется доминантом, или доминирующим видом (от лат. dominans — господствующий). Доминантные виды есть в любом биоценозе. Например, в ельнике ели, используя основную долю солнечной энергии, наращивают наибольшую биомассу, затеняют почву, ослабляют движение воздуха и создают массу неудобств для жизни других обитателей леса.

Экологическая ниша — это совокупность факторов среды, в пределах которых обитает тот или иной вид организмов, его место в природе, в пределах которого данный вид может существовать неограниченно долго.