Шпаргалка по «Общей экологии»

Положительная величина deS/dt > 0 связана с увеличением энтропии системы в результате обмена веществом и энергией с внешней средой. Отрицательная величина deS/dt < 0 соответствует тому, что отток положительной энтропии от системы во внешнюю среду превышает приток положительной энтропии извне, так что в результате общая величина баланса обмена энтропией между системой и средой является отрицательной. Очевидно, что при одном и том же условии diS/dt> 0 возможны следующие три случая:

1) dS/dt > 0, если deS/dt > 0 или если deS/dt < 0, но |deS/dt| < diS/dt;

2) dS/dt < 0, если deS/dt < 0 и |deS/dt| > diS/dt;

3) dS/dt = 0, если deS/dt < 0 и |deS/dt| = diS/dt.

 

22. Биотические факторы среды. Коакции и их два типа. Назовите основные из них

Биотические факторы окружающей среды (Биотические факторы; Биотические экологические факторы; от греч.Biotikos — жизненный) — факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.

Беклемишев В.Н. разделил биотические факторы на 4 группы:

• топические — по изменению среды (разрывание почвы)

• трофические — пищевые отношения (продуценты, консументы, редуценты)

• фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду обитания)

• форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию)

Коакции (от лат. со - совместно и actio - действие) - взаимодействия, взаимоотношения организмов в биоценозах или ценоэкосистемах. Разделяются на биотические взаимоотношения и трансабиотические взаимоотношения. 

Гомотипические коакции представляют собой взаимоотношения между особями одного вида, например совместная защита детенышей и кормового участка. Гетеротипическими являются взаимоотношения между организмами разных видов.

Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами. Прямые связи осуществляются при непосредственном влиянии одного вида на другой (например, хищника на жертву). Косвенные – через влияние на внешнюю среду или на другие виды.

Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны: 

Нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния.

Конкуренция - каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное действие. Виды конкурируют в поисках пищи, укрытий, мест кладки яиц и т.п. Оба вида называют конкурирующими.

Мутуализм - симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу.

Сотрудничество - оба вида образуют сообщество. Оно не является обязательным, так как каждый вид может существовать отдельно, изолированно, но жизнь в сообществе им обоим приносит пользу.

Комменсализм - взаимоотношения видов, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося ущерб другому.

Аменсализм - тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия.

Паразитизм - это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина) в течение определенного времени.

Хищничество - такой тип взаимоотношений, при котором представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т.е. организмы одного вида служат пищей для другого.

 

23. Закон (принцип) исключения Гаузе.

Вольтерр — Гаузе принцип, принцип конкурентного исключения. Гаузе закон, утверждает, что два вида не могут устойчиво существовать в ограниченном пространстве, если рост численности обоих лимитирован одним жизненно важным ресурсом, количество и (или) доступность к-рого ограничены. Иногда для Г. п. даётся следующая формулировка: два вида не могут сосуществовать, если они занимают одну экологическую нишу. То, что виды с близкими экологич. потребностями обычно не встречаются вместе в одном местообитании, отмечалось мн. натуралистами ещё в 19 в. и нач. 20 в. Чёткую формулировку этому правилу дал В. Вольтерра (1926) на основе изучения математич. модели динамики двух популяций, конкурирующих за один пищевой ресурс. Выражение «принцип Гаузе» появилось в 40 х гг. 20 в., после того как Г. Ф. Гаузе экспериментами (1931—35) на простейших показал, как происходит конкурентное вытеснение одного вида другим, как, меняя условия опыта, можно изменить исход конкуренции и каковы условия сосуществования видов. Обсуждение Г. п. сыграло важную роль в развитии концепции экологической ниши и эколого-географич. модели видообразования, а также в оценке межвидовой конкуренции как фактора, поддерживающего структуру сообществ.

 

24. Отношения типа Хищник- Жертва. Коэволюция. Её механизм.

Хищник – Жертва: Основной тип вертикальных взаимоотношений организмов, при котором по пищевым цепям передаются вещества и энергия. Равновесность В х.—ж. наиболее легко достигается в том случае, если в пищевой цепи имеется не менее трех звеньев (например, трава — полёвка — лисица). В зависимости от характера жертв и типа хищника (истинный, пастбищник) возможна разная зависимость динамики их популяций. При этом картина осложняется тем, что хищники очень редко бывают монофагами (т. е. питающимися одним видом жертвы). Чаще всего, когда истощается популяция одного вида жертвы и ее добывание требует слишком больших затрат сил, хищники переключаются на другие виды жертв. Кроме того, одну популяцию жертв может эксплуатировать несколько видов хищников. Равновесие между хищниками и жертвами у животных поддерживается специальными механизмами, исключающими полное истребление жертв. Так, жертвы могут: убегать от хищника (в этом случае в результате соревнования повышается подвижность и жертв, и хищников, что особенно характерно для степных животных, которым негде прятаться от преследователей); приобретать защитную окраску («притворяться» листьями или сучками) или, напротив, яркий (например, красный) цвет, предупреждающий хищника о горьком вкусе; прятаться в укрытия; переходить к мерам активной обороны (рогатые травоядные, колючие рыбы), часто совместной (птицы-жертвы коллективно отгоняют коршуна, самцы оленей и сайгаков занимают «круговую оборону» от волков и т. д.).

КОЭВОЛЮЦИЯ — совместная эволюция отдельных биологических видов, взаимодействующих в экосистеме. Изменения, затрагивающие какие-либо признаки особей одного вида, приводят к изменениям у другого или других видов. Первым концепцию коэволюции ввёл Н. В. Тимофеев-Ресовский в 1968 году. Происходит при различных типах биоценотических взаимосвязей между видами, которые реализуются при взаимодействии конкретных видов в отдельных биоценозах. Коэволюция сопровождается формированием комплекса взаимных адаптаций (коадаптаций), оптимизирующих устойчивые взаимодействия популяций разных видов.

 

25. Рождаемость и смертность особей популяций. Кривые выживаемости.

Динамические показатели характеризуют процессы популяции, за какой – то интервал.

1) Рождаемость

2) Смертность

3) Выживаемость

1)рождаемость (Р) - число новых особей  появившихся за определенную  единицу времени, как численность, выраженная способности популяций.

Р – период времени,  - число рождения,  - число особей способных к рождению.

Население мира увеличивается на 250 тысяч человек ежедневно, 90 млн. в год.

2)Смертность (С) – число особей  погибших в популяции в единицу  времени. Смертность зависит от  условий среды, возраста и состояния  популяций. Смертность подвержена  более резким колебаниям, чем  рождаемость. Поэтому играет главную  роль в регуляции численности. r = P*C

3)Выживаемость (r)

Доли особей доживших до возраста размножения определяется как разность между рождаемостью и  смертностью. Зависимость числа выживаемых особей от времени выражается в виде кривых выживания.

На основании кривых выживаний, в течение которых вид наиболее уязвим. Соотв увелич или уменьш смертность в этот период можно оказав наибольшее влияние на численность популяций.

Биотический потенциал – присуще популяции, способность увеличить численность при стабильном возрастном составе и оптимальных условиях окружающей среды. Иначе это оптимальная плодовитость вида, которая возможна при отсутствии органических факторов.  Биотический потенциал тем выше, чем ниже уровень организации организмов.

Сумма физических и биологических факторов не позволяющая данной популяции достигнуть максимальной численности называют сопротивлением среды.

Кривые выживания Процент особей, погибающих, не достигнув репродуктивного возраста (пререпродуктивная смертность), — один из ключевых факторов, определяющих размеры популяции, и для данного вида варьирует гораздо сильнее, чем рождаемость. Численность многих популяций практически не меняется многие годы. В этом случае у каждой пары самец—самка до репродуктивного возраста доживают в среднем два потомка.

26. Если взять за точку отсчета численность появившихся на свет особей, а затем отмечать через определенные интервалы времени, сколько из них осталось в живых, то получим кривую выживания. По оси ординат такого графика можно откладывать как абсолютные величины, так и процентные доли. Число выживших особей / Исходное число х 100%. Кривые выживания разных видов неодинаковы. Большинству животных и растений свойственно так называемое старение, т. е. постепенное снижение приспособленности после достижения половозрелого возраста. По мере старения вероятность гибели особи в очередной временной интервал постоянно возрастает. Непосредственные причины гибели могут быть разными, но ее основная причина — снижение устойчивости к внешним факторам, в частности болезням. Кривая а на рисунке соответствует почти идеальной ситуации, при которой главная причина гибели особи — старение. Такой график можно получить также для однолетней культуры, например пшеницы — почти все растения доживают до осени, а потом одновременно плодоносят и отмирают. Кривая б соответствует ситуации, когда смертность особенно высока в ранний период жизни особей. Это наблюдается, например, у горных баранов и людей в слаборазвитых странах с плохим медицинским обслуживанием и дефицитом питания. Кривая в отражает не зависящую от возраста смертность, равную 50% для любого временного интервала. В этом случае гибель особей происходит в основном случайно еше до того, как станут очевидными признаки старения и не связана с внутренней устойчивостью особей к внешним факторам. Сходную кривую можно получить, например, для пресноводной гидры, молодь которой не подвержена особому риску по сравнению с другими возрастными группами.

 

27.Паразитизм. Типичные признаки паразитизма. Паразитоиды. Две их категории.

 

ПАРАЗИТИЗМ, форма взаимоотношений между организмами различных видов, из которых один (паразит) использует другого (хозяина) в качестве среды обитания и источника питания, нанося ему вред. Паразитизм известен на всех уровнях организации живого – от вирусов и бактерий до высших растений и многоклеточных животных. Паразиты питаются соками, тканями или переваренной пищей хозяев, не умерщвляя их (в отличие от хищников). Различают облигатных (обязательных) и факультативных (необязательных) паразитов; эктопаразитов (обитающих на поверхности тела хозяина) и эндопаразитов (во внутренних полостях, тканях и клетках); стационарных (проводящих на хозяине большую часть жизни) и временных (нападают только для питания).

Наиболее яркие признаки паразитических инфекций

Запоры: Глисты, благодаря своей форме и большим размерам, могут механически закрывать некоторые протоки, просвет кишок. Обильная глистная инвазия может закрыть желчные и кишечные протоки, что приводит к редким и затрудненным испражнениям.

-Понос: Ряд паразитов, особенно протозойные, выделяют гормоноподобные вещества, ведущие к потере натрия и хлоридов, что и приводит к частым водянистым испражнениям.

-Газы и вздутие: Ряд паразитов проживает в верхней тонкой кишке, где вызванное ими воспаление приводит к вздутию и газообразованию. Проблема может усугубляться при потреблении трудноперевариваемых продуктов.

-Тошнота и рвота

-Боли в суставах и мышцах: Паразиты могут перемещаться по организму человека с целью оседания в наиболее удобных для жизни местах, например в суставной жидкости и в мышцах. Боли и воспаления суставов и мышц, являются также результатом травмирования тканей, причиненного некоторыми паразитами, либо иммунной реакцией организма на их присутствие.

-Аллергия и заболевания кожи

-Анемия: Некоторые виды кишечных глистов присасываются к слизистой оболочке кишечника и высасывают питательные вещества у хозяина. Находясь в организме в большом количестве, они могут вызвать достаточно большую потерю крови, что приводит к анемии.

-Головные боли и головокружения

-Нервозность: Продукты обмена веществ и токсические вещества паразитов могут раздражать центральную нервную систему.

-Нарушение сна: Частое пробуждение среди ночи, особенно между 1 и 5 часами ночи, тоже может являться результатом попыток организма избавиться от токсических веществ, выделяемых паразитами через печень.

Паразитоид — организм, который проводит значительную часть своей жизни (в личиночной стадии) проживая на или внутри своего единственного хозяина, которого он постепенно убивает в процессе поедания. Таким образом, они подобны обыкновенным паразитам (но паразиты не убивают хозяина), за исключением определённых видов, питающихся носителями (хозяевами). Взрослые стадии паразитоидов (имаго) — это свободноживущие организмы.

Классификация форм эндопаразитизма разработана на примере перепончатокрылых насекомых.

• Идиобионты (Idiobiont), которые в итоге убивают хозяина (жертву), и почти без исключения, они живут вне хозяина.

• Койнобионты (Koinobiont), которые позволяют хозяину продолжать его развитие и часто не убивают вплоть до окукливания или стадии имаго.

 

28. Возрастная структура популяций. Какие свойства популяций определяются особенностями её возрастного состава.

Возрастная структура популяции. Этот тип структуры связан с соотношением особей различных возврастов в популяции. Особи одного возраста принято объединять в когорты, то есть возрастные группы.

Возрастная структура популяций растений описана очень подробно. В ней выделяют (по Т.А. Роботнову) следующие возрасты (возрастные группы организмов):