Шпаргалка по "Экологии"

9. Популяція та її  ознаки.

Популяція – сукупність особин одного виду, що займають певний ареал, вільно перехресних один з одним, що мають спільне походження, генетичну основу і в тій чи іншій мірі ізольованих від інших популяцій даного виду.

Першою надорганізмовою біологічною  системою є популяція. Термін популяція запозичений з демографії В. Іоган-сеном у 1905 році для позначення групи особин одного виду, а інколи навіть однорідної сукупності особин різних видів. Таким чином, терміном популяція почали позначати не довільно вибрану групу особин, а реально існуючу частину виду, яка відрізняється від сусідніх угруповань певними груповими біологічними ознаками. Популяція — це не випадкове і тимчасове, а тривале у часі й просторі угруповання особин одного виду, пов'язаних більш тісними родинними зв'язками і більш схожими між собою, ніж з представниками інших подібних угруповань. Отже, популяція — це сукупність особин певного виду, які здатні до вільного схрещування, населяють певний простір протягом багатьох поколінь і відокремлені від інших подібних угруповань.

Найбільш істотними ознаками популяцій є динаміка чисельності  особин, співвідношення статей, віковий склад, територіальна структура і щільність заселення. Щільність популяцій — це середня кількість особин, що припадає на одиницю простору. При сталій площі ареалу або при обмежених можливостях його розширення щільність популяцій прямо залежить від їхньої чисельності. Щільність і чисельність — поняття не тотожні. Популяції, представлені великою кількістю особин, можуть займати велику площу і мати нижчу щільність, ніж популяції нечисленні, але стиснені певними територіальними межами. 

10. Співвідношення  понять «екосистема» і «біогеоценоз».  Екосистеми, як головний об’єкт  вивчення екології.

Біогеоцено́з — ділянка земної поверхні, що характеризується певними фізико-географічними умовами (характером мікроклімату, рельєфу,геологічної будови, ґрунту та водного режиму), разом з біоценозом (угрупованням рослинних і тваринних організмів).        Біогеоценоз є структурною частиною ландшафту. В науку термін біогеоценоз введений академіком В. М. Сукачовим (1944 рік). Біогеоценози можуть бути наземними і водяними. Всі компоненти біогеоценозу створюють єдиний історично сформований природний комплекс, що постійно змінюється внаслідок взаємодії компонентів біогеоценозу між собою, з атмосферою та іншими факторами середовища. Межі окремих біогеоценозів найчастіше визначаються рослинними угрупованнями — фітоценозами, які найкраще відображають зміни, що відбуваються в кожному конкретному природному комплексі.

Екосисте́ма — це сукупність живих організмів, які пристосувалися до спільного проживання в певному середовищі існування, утворюючи з ним єдине ціле.              Ось яке визначення цьому терміну дає М.Ф. Реймерс:^[1] термодинамічно відкрита сукупність біотичних екологічних компонентів і абіотичних джерел речовини і енергії, єдність і функціональний зв'язок яких в межах характерного для певної ділянки біосфери часу і простору (включаючи біосферу в цілому), що інформаційно саморозвивається, забезпечує перевищення на цій ділянці внутрішніх закономірних переміщень речовини, енергії та інформації над зовнішнім обміном (в тому числі між сусідніми аналогічними сукупностями) і на основі цього невизначено довгу саморегуляцію і розвиток цілого під керуючим впливом біотичних і біогенних складових.

11. Екосистеми та  їх види.

Екосистеми за масштабами поділяються на мікроекосистеми, мезоекосистеми і макроекосистеми.У мікроекосистемах невеличкі, тимчасові біоценози, що називаються синузіями, перебувають у обмеженому просторі. До таких екосистем належать трухляві пеньки, мертві стовбури дерев, мурашники тощо.

Найбільш поширеними серед  екосистем є мезоекосистеми, або біогеоценози, в яких біоценози займають однотипні ділянки земної поверхні з однаковими фізико-географічними умовами і межі яких, як правило, збігаються з межами відповідних фітоценозів.

Макроекосистеми охоплюють величезні території чи водні акваторії, що визначаються характерним для них макрокліматом і відповідають цілим природним зонам. Біоценози таких екосистем називаються біомами. До макроекосистем належать екосистеми тундри, тайги, степу, пустелі, савани, листяних і мішаних лісів помірного поясу, субтропічного і тропічного лісів, а також морські екосистеми. Прикладом глобальної екосистеми є біосфера нашої планети.

За ступенем трансформації  людської діяльності екосистеми поділяються на природні, антропогенні та антропогенно-природні.

У промислово розвинутих країнах, на захоплених людською діяльністю територіях природних екосистем майже не залишилося, хіба що в заповідниках. Лісові насадження, луки, ниви — все це антропогенно-природні екосистеми, які хоча й складаються майже єдино з природних компонентів, але створені й регулюються людьми.

До антропогенних екосистем  належать екосистеми, в яких переважають  штучно створені антропогенні об’єкти  і в яких, крім людей, можуть існувати лише окремі види організмів, що пристосувалися до цих специфічних умов. Прикладом таких антропогенних екосистем є міста, промислові вузли, села (в межах забудови).

12. Біоценози, їх сутність.

Біоцено́з — сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, що населяють певну ділянку суші або водоймища і характеризуються певними відносинами як між собою, так і з абіотичними факторами середовища

Трофічні стосунки виникають тоді, коли один вид у біоценозі живиться іншим (або мертвими залишками особин цього виду, або продуктами їх життєдіяльності). Сонечко, що живиться попелюхою, корова на лугу, що поїдає соковиту траву, вовк, що полює на зайця, - це усе приклади прямих трофічних зв'язків між видами. Діти, подивіться на малюнок 5, щоб зрозуміти ці стосунки. 
Топічні відношення характеризують зміну умов мешкання одного виду в результаті життєдіяльності іншого. Учні, на малюнку 6 зображені зображені типові паразити птахів. У пір'яному покриві мешкають блохи, кліщі, клопи, пухоеды, мухи, у внутрішніх органах і м'язах - паразитичні черв'яки, трематоди, гриби, бактерії, віруси. Регулярно очищаючи своє пір'я дзьобом, птах не дає надмірно розмножитися пір'яним паразитам, а спеціальні кров'яні тільця і антитіла стримують чисельність внутрішніх паразитів, і тому уся система "Хазяїн - паразити" знаходиться в стані рівноваги.

Форичні відношення - участь одного виду в поширенні іншого. В цій ролі зазвичай виступають тварини, що переносять насіння, спори, пилок рослин. Так, насіння лопуха або черги, що має шпильки, що чіпляються, може захоплюватися шерстю великих ссавців і переноситися на великі відстані. 

Фабричні відношення - тип зв'язків, при яких особини одного виду використовують для своїх споруд продукти виділення, мертві залишки або навіть живі особини іншого виду. Наприклад, птахи будують гнізда з сухих гілочок, трави, шерсті ссавців і тому подібне. Личинки ручейников для будівництва своїх будиночків використовують шматочки корыпесчинки, уламки раковин або ж самі раковини з живими молюсками дрібних видів.

13. Трофічна структура  екосистеми. Типи харчових ланцюгів.

Харчовий або трофічний ланцюжок — набір взаємовідношень між різними групами організмів, які визначають послідовність перетворення біомаси і енергії в екосистемі. Так, наприклад, енергія сонця служить джерелом енергії для рослин, які служать їжею рослиноїдним, які, у свою чергу, служать їжею для хижаків. Кожна екосистема має власне матеріально - енергетичне господарство і певну функціональну структуру.

У кожну екосистему входять  групи організмів різних видів , що розрізняються за способом живлення :

- Автотрофи ; - Гетеротрофи .

Автотрофи - організми , що утворюють органічну речовину свого тіла з неорганічних речовин - двоокису вуглецю і води - за допомогою процесів фотосинтезу ( фотоавтотрофи ) і хемосинтезу ( хемоавтотрофи ) .

Фотоавтотрофи (зелені рослини і деякі бактерії) в процесі життєдіяльності синтезують на світлі органічні речовини.

Гетеротрофи ( « харчуються іншими» ) - організми, споживають готове органічна речовина інших організмів і продуктів їх життєдіяльності. Це всі тварини , гриби і велика частина бактерій. Залежно від джерел живлення та участі в деструкції вони також поділяються на кілька категорій : консументів, детритофагов і редуценті .

Консументи - споживачі органічної речовини живих організмів. До їх числа належать:

- Травоїдні тварини (фітофаги), які харчуються живими рослинами  (попелиця, коник, гусак, вівця,  олень, слон);

- М'ясоїдні тварини (зоофаги), що поїдають інших тварин, - різні хижаки (хижі комахи, комахоїдні й хижі птахи , хижі рептилії і звірі), нападники не тільки на фітофагів, а й на інших хижаків (хижаки другого, третього порядків);

- Паразити , що живуть за рахунок речовин організму-господаря , це вже не тільки тварини ( черви , комахи , кліщі) , а й різні мікроорганізми (віруси , бактерії , найпростіші) , а також деякі гриби і рослини ;

Редуценти - бактерії і нижчі гриби - завершують деструктивну роботу консументів і сапрофагов , доводячи розкладання органіки до її повної мінералізації і повертаючи в середу екосистеми останні порції двоокису вуглецю , води і мінеральних елементів .

14. Екологічні піраміди

Трофічну структуру можна  зобразити графічно , у вигляді  так званих екологічних пірамід. Підставою піраміди служить рівень продуцентів , а наступні рівні харчування утворюють поверхи і вершину  піраміди. Відомі три основних типи екологічних пірамід :

1 . Піраміда чисел , відбиває  чисельність організмів на кожному  рівні ;

2 . Піраміда біомаси , що  характеризує масу живої речовини - загальний суха вага , калорійність  і т.д.;

3 . Піраміда продукції  (енергії) , що має універсальний  характер , що показує зміну первинної  продукції ( або енергії ) на  послідовних трофічних рівнях.

Звичайні піраміди чисел  для пасовищних ланцюгів мають дуже широку основу і різке звуження до кінцевих консументам. При цьому числа "ступенів" розрізняються не менш ніж на 1-3 порядки. Але це справедливо тільки для трав'яних співтовариств - лугових або степових біоценозів. Картина різко змінюється, якщо розглядати лісове співтовариство ( на одному дереві можуть годуватися тисячі фітофагів ) або якщо на одному трофічні рівні виявляються такі різні фітофаги , як тля і слон . Це спотворення можна подолати за допомогою піраміди біомас. У наземних екосистемах біомаса рослин завжди істотно більше біомаси тварин, а біомаса фітофагів завжди більше біомаси зоофаги . Інакше виглядають піраміди біомас для водних , особливо морських екосистем : біомаса тварин зазвичай набагато більше біомаси рослин. Ця «неправильність» обумовлена ​​тим , що пірамідами біомас не враховується тривалість існування поколінь особин на різних трофічних рівнях , швидкість освіти і поїдання біомаси.

Більш досконалим відображенням  впливу трофічних відносин на екосистему є правило піраміди продукції (енергії): на кожному попередньому трофічному рівні кількість біомаси, створюваної  за одиницю часи (або енергії), більше, ніж на наступному. Піраміда продукції  відображає закони витрачання енергії  на трофічних ланцюгах.

15. Біологічна продуктивність.

Продуктивність екосистеми - це накопичення екосистемою органічної речовини в процесі її життєдіяльності . Продуктивність екосистеми вимірюється  кількістю органічної речовини , створюваного за одиницю часу на одиницю площі.

Розрізняють різні рівні продукування, на яких створюється первинна і вторинна продукція. Органічна маса, створювана продуцентами в одиницю часу, називається первинною продукцією, а приріст за одиницю часу маси консументів- вторинною продукцією .тПервинна продукція підрозділяється на два рівні - валову і чисту продукцію. Валова первинна продукція - це загальна маса валового органічного речовини , створювана рослиною в одиницю часу при даній швидкості фотосинтезу , включаючи і витрати на подих . Рослини витрачають на дихання від 40 до 70 % валової продукції . Найменше її витрачають планктонні водорості - близько 40% від усієї використаної енергії. Та частина валової продукції, що не витрачена «на дихання», називається чистої первинної продукцією , вона являє собою величину приросту рослин і саме ця продукція споживається консументами і редуцентами.

Вторинна продукція не ділиться вже на валову і чисту, так  як консументи і редуценти, тобто  всі гетеротрофи, збільшують свою масу за рахунок первинної продукції , тобто використовують раніше створену продукцію .Розраховують вторинну продукцію  окремо для кожного трофічного рівня , так як вона формується за рахунок  енергії, що надходить з попереднього рівня. Всі живі компоненти екосистеми - продуценти, консументи і редуценти - складають загальну біомасу (жива вага) співтовариства в цілому або його окремих частин , тих чи інших груп організмів . Біомасу зазвичай виражають через сирої та сухої вагу, але можна виражати і в енергетичних одиницях-в джоулях і т.п, що дозволяє виявити зв'язок між величиною енергії, що надходить з середньої біомасою .

За величиною біологічної  продуктивності екосистеми поділяють  на 4 класи:

1) екосистеми дуже високої  продуктивності -> 2 кг/м2 0 на рік  ( тропічні ліси , коралові рифи ) ;

2) екосистеми високої продуктивності - 1-2 кг/м2 на рік ( липово -дубові  ліси , прибережні зарості рогозу  або очерету на озерах , посіви  кукурудзи і багаторічних трав  при зрошенні та внесенні високих доз добрив);