Что такое экология
- Что такое экология? Ее предмет и задачи. Подразделения экологии.
Термин экология предложен в 1866 году Эрнстом Геккелем. Экология, наука о взаимоотношениях с живыми организмами и средой их обитания. Предметом экологии является совокупность связей между организмом и средой. Подразделения экологи: 1. аутэкология-изучает взаимоотношения особей с внешней средой 2. демэкология-описывает колебание численности популяции и устанавливает их причины 3. синэкология-анализирует отношения между особями разных видов, а так же между ними и окружающей средой.
Задачи экологии: изучение двухсторонней связей, между организмом и окружающей средой, популяцией и средой, а также связей между особями в популяций и популяциями в сообществе.
- Дайте определения понятиям: популяция, сообщество (биоценоз), биогеоценоз, экосистема.
Популяция – группа особей одного вида совместно населяющих общую территорию, способные у скрещиванию, и способные давать плодовитое потомство
Биоценоз – группа особей разных видов совместно обитающих и взаимосвязанных между собой.
Биогеоценоз - система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема).
Экосистема - биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.
- Перечислите уровни биологической организации живого.
Молекулярный-обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации
Клеточный – клетка-элементарная единица живого
Тканевый – ткань – совокупность структурно-сходных клеток, выполняющие одну функцию
Органный – орган – часть организма
Организменный
Популяционно-видовой Популяция
– группа особей одного вида совместно
населяющих общую территорию, способные
у скрещиванию, и способные давать
плодовитое потомство. Вид – совокупность
популяции особей, которые способные
к скрещиванию с образованием
плодовитого потомства и
Биоценотический- Биоценоз – группа особей разных видов совместно обитающих и взаимосвязанных между собой.
эмерджентность-наличие у системного целого особых свойств не присущих его подсистемам.
- Перечислите фундаментальные свойства живых систем.
Размножение.
Обмен веществ, энергии и информации
Рост и развитие
Изменчивость
Живые организмы на 98,8% состоят из кислорода, углерода, водорода и азота.
1% кальций, калий, кремний, магний
0,19% сера, фосфор, натрий, хлор, железо, алюминий
0,01% остальные элементы
Вернадский-закон физико-
- Дайте определения среды обитания, экологического фактора.
Какие принципы деления экологических факторов применяются в экологии?
Среда – это комплекс природных тел и явлений с которым организм находиться в прямых и косвенных отношениях.
4 среды обитания: водная,
наземно-воздушная, почва,
Экологическим фактором является изменяющий элемент окружающей среды, вызывающий у организмов при своих повторных изменениях, ответные приспособительные реакции наследственно-закрепляющийся в ходе эволюции.
Классификация экологических факторов: первичные зависят от вращения Земли (климат)
вторичные являются следствием изменением первичных (влажность)
По среде возникновения делятся на: почвенный и атмосферные
По степени воздействия: мутагенные, экстремальные, летальные, канцерогенные (вызывают РАК)
По ритму действия: периодические
По происхождению:
Абиотические: климатические (свет, тепло) эдафические (почвенные), орографические (рельеф, высота над уровнем моря), химические
Биотические: Фитогенные (влияние растений) прямое и косвенное; зоогенное; микробогенное
Антропогенные
- Расскажите об основных закономерностях воздействия экологических факторов на организм.
Диапазон действия экологического
фактора ограничен
Точка 2 на оси абсцисс, соответствующая
наилучшим показателям
- Что означает понятие «экологическая пластичность организмов»?
Для существования которых необходимы строго определенные, относительно постоянные условия среды, называют стенобионтными, а те, которые живут в широком диапазоне изменчивости условий среды, —эврибионтными.
Способность организмов адаптироваться
к определенному диапазону
- Дайте определение лимитирующего фактора. Что такое закон минимума Ю.Либиха и закон толерантности В. Шелфорда.
Впервые на значение лимитирующих факторов указал немецкий агрохимик Ю. Либих в середине XIX в. Он установил закон минимума: урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в минимуме. Если в почве полезные компоненты в целом представляют собой уравновешенную систему и только какое-то вещество, например фосфор, содержится в количествах, близких к минимуму, то это может снизить урожай.
Лимитирующий фактор - фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма. Лимитирующий фактор ограничивает любое проявление жизнедеятельности организма. С помощью лимитирующих факторов регулируется состояние организмов и экосистем.
Закон толерантности Шелфорда - в экологии - закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха.
- Расскажите о морфологических, биохимических и физиологических адаптациях растений к изменениям температуры.
Температура - одно из важнейшее средовых условий, влияющих на жизнедеятельность организмов.
К основным адаптациям растений против перегрева относятся - транспирация, охлаждающее тело; отражение и рассеивание лучей густым опушением или глянцевитой поверхностью листьев; положение листьев по отношению к полуденным лучам; мелкие размеры листьев, их слабая окраска; повышение термоустойчивости протоплазмы в результате закаливания.
Физиологические: изменение интенсивности транспирации, накопление в клетках солей препятствующих свертыванию плазмы, накопление в клетках сахара большей концентрации клеточного сока, что снижает обводненность клеток и точку замерзания.
Морфологические: опушение, отражение и рассеивание солнечных лучей
- Расскажите о морфологических, физиологических и этологически
х адаптациях животных к изменениям температуры. В чем суть правила Бергмана и правила Аллена?
Морфологические: мех, перья, жировые запасы испарение.
Физиологические: выработка тепла, антифризы.
Акклиматизация-приспособление к перенесению жары и холода с изменением обмена веществ(теплокровные). В жизни некоторых теплокровных животных имеет большое значение спячка - состояние пониженной биологической активности в неблагоприятных условиях, в частности температурных.
Зимняя спячка-гиберназия.
Летняя спячка – эстивазия – замедляется обмен веществ при очень высокой температуре и низкой влажности (яйца комаров)
Правило Бергмана
Правило. Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более крупные размеры тела по сравнению с обитателями более теплых зон и областей.
Правило Аллена
Правило. Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более короткие выступающие части тела (уши, лапы, хвост, нос) по сравнению с обитателями более теплых зон и областей.
- Какие важнейшие экологические группы растений выделяют по отношению к свету?
Гелиофиты-светолюбивые, обитают в условиях хорошего освещения, имеют мелкие листья, расположение розеточное, упорядоченные побеги.
Сциофиты – тенелюбивые, не выносят сильного освещения при вырубке погибают
Теневыносливые – могут жить и в тени и на свету
Адаптация растений и животных к световому режиму. Под влиянием различных условий светового режима у растений выработались соответствующие приспособительные качества. Прежде всего это касается величины листовых пластинок: у гелиофитов по сравнению с теплолюбивыми они обычно более мелкие. Ориентация листьев у светолюбов вертикальная или имеет разный угол по отношению к солнечным лучам, чтобы избежать избыточного света и перегрева. Листья теневыносливых растений, напротив, ориентированы к свету всей поверхностью листовой пластинки и расположены так, чтобы не затенять соседние листья (листовая мозаика).
У многих гелиофитов поверхность листовой пластинки блестящая, покрыта светлым восковым налетом, густо опушена, что способствует отражению палящих солнечных лучей или ослаблению их действия.
Световые и теневые растения имеют четкие различия и по анатомическому строению. Так, у гелиофитов хорошо развиты осевые органы с оптимальным соотношением ксилемы и механических тканей, менее сложные по форме листья с характерной дифференцировкой мезофилла на столбчатый и губчатый, высокой степенью жилкования, большим числом устьиц на единицу поверхности листа. У светолюбивых растений количество хлоропластов, приходящихся на единицу площади листовой пластинки, в несколько раз больше, чем у тенелюбивых.
- Охарактеризуйте экологические группы растений по отношению к влажности.
В зависимости от требований,
предъявляемых к водному
Гидратофиты – растения постоянно живущие в воде;
Гидрофиты- растения лишь частично погружаемые в воду;
Гелофиты- болотные растения;
Гигрофиты- наземные растения,
обитающие в чрезмерно
Мезофиты- предпочитают умеренное увлажнение;
Ксерофиты- растения, приспособленные к постоянном недостатку влаги; среди ксерофитов различают:
суккуленты- накапливающие воду в тканях своего тела (сочные);
склерофиты- теряющие значительное количество воды.
- Экологические группы гидробионтов и их приспособления к жизни в воде.
Экологические группы гидробионтов. Толща воды, или пелагиаль (pelages — море), заселена пелагическими организмами, которые обладают способностью плавать или удерживаться в определенных слоях водные организмы.
В связи с этим гидробионты подразделяются
на две группы: нектон и планктон.
Третью экологическую группу — бентос
— образуют обитатели дна.
Нектон — это совокупность пелагических
активно передвигающихся животных, не
имеющих непосредственной связи с дном.
Это гидробионты главным
образом крупные животные, которые способны
преодолевать большие расстояния и сильные
течения воды. Эти гидробионты имеют
обтекаемую форму тела и хорошо развитые
органы движения. К типичным нектонным
организмам относятся рыбы, кальмары,
киты, ластоногие.
Планктон — это совокупность пелагических организмов, которые не обладают способностью к быстрым активным передвижениям. Как правило, это мелкие животные — зоопланктон и растения — фитопланктон, которые не могут противостоять течениям. В состав планктона включают и «парящие» в толще воды личинки многих животных. Планктонные организмы располагаются как на поверхности воды, на глубине, так и в придонном слое.
Бентос— это совокупность организмов ( гидробионты ), обитающих на дне (на грунте и в грунте) водоемов. Он подразделяется на зообентос и фитобентос. Большей частью представлен прикрепленными, или медленно передвигающимися, или роющими в грунте животными. На мелководье он состоит из организмов, синтезирующих органическое вещество (продуценты), потребляющих его (консументы) и разрушающих (редуценты). На глубинах, где нет света, фитобентос (продуценты) отсутствует. В морском зообентосе доминируют фораминифоры, губки, кишечно-полостные, черви, плеченогие, моллюски, асцидии, рыбы и др. Более многочисленны бентосные формы на мелководьях
- Почва как среда обитания. Ее основные компоненты. Экологические группы почвенных организмов. Индикаторы среды.
Почва представляет собой сложную систему, состоящую из твердых частиц, окруженных воздухом и водой.
Основными структурными элементами почвы являются: минеральная основа, органическое вещество, воздух и вода.
Минеральная основа (скелет) (50-60% всей почвы) – это неорганическое вещество, образовавшееся в результате подстилающей горной (материнской, почвообразующей) породы в результате ее выветривания. Размеры скелетных частиц: от валунов и камней до мельчайших песчинок и илистых частиц. Физико-химические свойства почв обусловлены в основном составом почвообразующих пород.
От соотношения в почве
глины и песка, размеров фрагментов,
зависят проницаемость и
Органическое вещество – до 10% почвы, образуется из отмершей биомассы (растительная масса – опад листьев, ветвей и корней, валежные стволы, ветошь травы, организмы погибших животных), измельченной и переработанной в почвенный гумус микроорганизмами и определенными группами животных и растений. Более простые элементы, образовавшиеся в результате разложения органики, вновь усваиваются растениями и вовлекаются в биологический круговорот.
Воздух (15-25%) в почве содержится в полостях – порах, между органическими и минеральными частицами. При отсутствии (тяжелые глинистые почвы) или заполнении пор водой (во время подтоплений, таяния мерзлоты) в почве ухудшается аэрация и складываются анаэробные условия. В таких условиях тормозятся физиологические процессы организмов, потребляющих кислород – аэробов, разложение органики идет медленно. Постепенно накапливаясь, они образуют торф. Большие запасы торфа характерны для болот, заболоченных лесов, тундровых сообществ. Торфонакопление особенно выражено в северных регионах, где холодность и переувлажнение почв взаимообусловливают и дополняют друг друга.
Вода (25-30%) в почве представлена 4 типами: гравитационной, гигроскопической (связанной), капиллярной и парообразной.
Гравитационная – подвижная вода, занимают широкие промежутки между частицами почвы, просачивается вниз под собственной тяжестью до уровня грунтовых вод. Легко усваивается растениями.
Гигроскопическая, или связанная – адсорбируется вокруг коллоидных частиц (глина, кварц) почвы и удерживается в виде тонкой пленки за счет водородных связей. Освобождается от них при высокой температуре (102-105°С). Растениям она недоступна, не испаряется. В глинистых почвах такой воды до 15%, в песчаных – 5%.
Капиллярная – удерживается вокруг почвенных частиц силой поверхностного натяжения. По узким порам и каналам – капиллярам, поднимается от уровня грунтовых вод или расходится от полостей с гравитационной водой. Лучше удерживается глинистыми почвами, легко испаряется. Растения легко поглощают ее.
Парообразная – занимает все свободные от воды поры. Испаряется в первую очередь.
Осуществляется постоянный обмен поверхностных почвенных и грунтовых вод, как звено общего круговорот воды в природе, меняющий скорость и направление в зависимости от сезона года и погодных условий.
Почвенные организмы по степени связи со средой обитания разделяются на три основные группы.
Геобионты — постоянные обитатели почвы, весь цикл их развития протекает в почве (дождевые черви, многие первично-бескрылые насекомые).
Геофилы — животные, часть цикла развития которых проходит в почве. К ним относится большинство насекомых: саранчовые, ряд жуков, комары-долгоножки. Личинки их развиваются в почве, а во взрослом состоянии это типичные наземные обитатели.
Геоксены — животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища (Таракановы, многие полужесткокрылые, грызуны, млекопитающие, живущие в норах).
- Популяция. Ее основные статические и динамические характеристики
Популяция – группа особей одного вида совместно населяющих общую территорию, способные к скрещиванию, и способные давать плодовитое потомство.
Динамика численности и плотности определяется в основном рождаемостью, смертностью и процессами миграции. Это показатели, характеризующие изменение популяции в течение определенного периода: месяца, сезона, года и т.д. Изучение этих процессов и причин их обусловливающих очень важно для прогнозов состояния популяций.
Статистические: численность, общее количество особей на данной территории или в данном объеме; плотность, количество особей приходящихся на единицу площади
Динамические: рождаемость, число особей появляющихся в ед. времени; смертность; прирост популяции, разница между рождаемостью и смертностью; темп роста, средний прирост за ед. времени.
- Структура популяции – половая, пространственная, возрастная, этологическая. Преимущества оседлого и кочевого образа жизни.
Половая структура отражает определенное соотношение мужских и женских особей в популяции.
Возрастная структура отражает соотношение различных возрастных групп в популяциях, зависящее от продолжительности жизни, времени наступления половой зрелости, числа потомков в помете, количества потомств за сезон и др. Если какая-либо возрастная группа сокращается либо увеличивается, это сказывается на общей численности популяции. Например, массовое истребление крупных половозрелых особей в результате промысла приводит к резкому снижению численности популяции вследствие слабого пополнения ее молодыми особями. Поэтому присутствие в популяции большого количества особей младших возрастных групп свидетельствует о ее благополучии. Если же в популяции преобладают старые особи, можно со всей определенностью сказать, что данная популяция завершает свое существование.
- Понятие «Биотический потенциал». Экспоненциальный и логистический рост популяции. Приведите примеры.
Биотический потенциал - это совокупность факторов, способствующих увеличению численности вида.
Следовательно: рост, снижение
и постоянство популяции
Принцип изменения популяции:
это результат нарушения
Подобное равновесие является динамическим, т.е. непрерывно регулирующимся, т.к. факторы сопротивления среды редко подолгу остаются неизменными. Например: в один год численность популяции снизилась из-за засухи, а в следующий год полностью восстановилась при обильных дождях. Подобные колебания продолжаются неопределённо долго. Равновесие - понятие относительное. Иногда амплитуда отклонений мала, иногда значительна, но пока сократившаяся популяция способна восстановить прежнюю численность, она существует.
- Кривые выживание
- Экологические стратегии выживания.
Экологическая стратегия выживания — стремление организмов к выживанию.
Виоленты (силовики) — подавляют всех конкурентов, например, деревья, образующие коренные леса.
Патиенты — виды, способные выжить в неблагоприятных условиях («тенелюбивые», «солелюбивые» и т. п.)
Эксплеренты (наполняющие) — виды, способные быстро появляться там, где нарушены коренные сообщества, — на вырубках и гарях (осины), на отмелях и т. д.
Все многообразие экологических
стратегий заключено между
Очевидно, что каждый организм
испытывает на себе комбинацию г- и
К-отбора, но г-отбор преобладает
на ранней стадии развития популяции,
а К-отбор уже характерен для
стабилизированных систем. Но все-таки
оставляемые отбором особи
- Экологическая ниша. Потенциальная и реализованная. Принцип конкурентного исключения.
Экологическая ниша - место вида в биогеоценозе, определяемое его биотическим потенциалом и совокупностью факторов внешней среды, к которым он приспособлен. Это не только физическое пространство, занимаемое организмом, но и его функциональная роль в сообществе (положение в пищевой цепи), и его место относительно внешних факторов.
Различают фундаментальную (потенциальную) нишу, которую организм или вид мог бы занимать в отсутствие конкуренции, хищников, в которой абиотические условия оптимальные; и реализованную нишу - фактический диапазон условий существования организма, который меньше либо равен фундаментальной нише.
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
- Трофические, форические, топические и фабрические связи. Приведите примеры.
Трофические связи возникают, когда один вид питается другим – либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо продуктами жизнедеятельности. И стрекозы, ловящие на лету других насекомых, и жуки‑навозники, питающиеся пометом крупных копытных, и пчелы, собирающие нектар растений, вступают в прямую трофическую связь с видами, предоставляющими им пищу.
Форические связи – это участие одного вида в распространении другого. В роли транспортировщиков выступают животные. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называют зоохорией, перенос других, более мелких животных – форезией . Перенос осуществляется обычно с помощью специальных и разнообразных приспособлений.
Топические связи характеризуют любое, физическое или химическое, изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого. Эти связи крайне разнообразны. Они заключаются в создании одним видом среды для другого (например, внутренний паразитизм)
Фабрические связи – это такой тип биоценотических отношений, в которые вступает вид, использующий для своих сооружений (фабрикаций) продукты выделения, либо мертвые остатки, либо даже живых особей другого вида. Так, птицы употребляют для постройки гнезд ветви деревьев, шерсть млекопитающих, траву, листья, пух и перья других видов птиц и т. п.
- Типы биотических взаимодействи
й. Приведите примеры.
Симбиоз - сожительство- форма взаимоотношений, при которых оба партнера или один из них извлекает пользу от другого. Есть несколько форм симбиоза:
Кооперация. Общеизвестное
сожительство раков-отшельников с
мягкими коралловыми полипами-
Мутуализм. Форма взаимовыгодных
отношений видов - от временного, необязательного
контакта до симбиоза - неразделимой полезной
связи двух видов. Лишайники - это
сожительство гриба и водоросли.
В лишайнике гифы гриба, оплетая
клетки и нити водорослей, образуют
специальные всасывающие
Комменсализм, нахлебничество (от латинского com - вместе, mensa - трапеза). Одна из форм симбиоза- взаимоотношения, при которых один вид получает пользу от сожительства, а другому это безразлично. Это одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной львами добычи.
Квартирантство. Для некоторых организмов тела животных других видов или их местообитания (постройки) служат убежищами. Мальки рыб прячутся под зонтиками крупных медуз.
Хищничество. Одна из самых распространенных форм, имеющих большое значение в саморегуляции биоценозов. Хищниками называют животных (а также некоторые растения), питающихся другими животными, которых они ловят и умерщвляют. Но когда говорят о связях типа “хищник - жертва”, то имеют в виду не только таких классических хищников, как лев или волк, и их классических жертв вроде антилопы гну или зайца.
Паразитизм. Организмы могут
использовать другие виды не только как
место обитания, но и как постоянный
источник питания. По существу паразитический
характер имеют связи насекомых-
Конкуренция. Одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами. Ч. Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющей большую роль в эволюции видов.
Конкуренция может быть внутривидовой и межвидовой.
Внутривидовая борьба происходит между особями одного и того же вида, межвидовая конкуренция имеет место между особями разных видов. Конкурентное взаимодействие может касаться жизненного пространства, пищи или биогенных элементов, света, места укрытия и многих других жизненно важных факторов.

- Что такое экология?
- Что такое экономика?
- Что такое электрофлотация?
- Что такое "Элита"
- Что такое ЭМП, его виды и классификация
- Что такое этика бизнеса?
- Что такое юбилей
- Что такое Холера
- Что такое цивилизация?
- Что такое цифровая картография
- Что такое черепно-мозговая травма (ЧМТ)?
- Что такое черная дыра
- Что такое «черные дыры»?
- Что такое шаровая молния