Плотность
Бывает трехвидов:
1. Численность на единицу пространства.
2. Численность на единицу обитаемого пространства.
3. Относительная плотность.
Плотностьпопуляции зависит от многих факторов.
Структура.
– Возрастнаяструктура популяции – соотношение численности особей различного возраста.
Различаюттри экологических возраста:
· Предрепродуктивный – Когда организмы не способны к размножению.
· Пострепродуктивные.
· Репродуктивные.
Видывозрастных пирамид:
Перваяпирамида.
А, б, в — предрепродукте,репродукте, пострепродукте.
Втораяпирамида т.к. преобладают старики.
/>в
б
а
– Пространственнаяструктура популяции.
Включаеттри способа распределения особей в пространстве:
– случайное.Среда однородная.
– равномерное.Встречается где есть конкуренция.
– неравномерноеили групповое. Особи собираются в группы.
Динамическиепоказатели.
Характеризуетпроцессы, протекающие в популяции за некоторый промежуток времени.
Основныединамические свойства популяции: рождаемость и смертность, так же влияетэмиграция и иммиграция.
Биоценоз
Терминбиоценоза предложил Мёбиус. Биоценоз – это организованная группа популяцийрастений, животных и микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию впределах определенного объема пространства, с более или менее однороднымисвойствами.
Биоциноз =фитоценоз + зооценоз + микробиоценоз
Трофическаяструктура.
Онахарактеризует пищевые связи хищника и жертвы. Пищевая цепь – это последовательностьорганизмов, каждый из которых съедает или разлагает другой. Каждое звенопищевой цепи называется трофическим уровнем.
Минимальнаяпищевая цепь.
Редуценты –используют пищу органическое вещество и разлагают на неорганическиесоставляющие (грибы).
Консументы– организмы которые не могут сами производить из неорганической органическуюпищу. Им нужна готовая пища.
Продуценты(растения) – способны синтезировать из неорганических веществ органические припомощи энергии….
Типыпищевых цепей:
1. Пастбищные. Начинается с живого зеленого растения.З.растение->травоядное->х
2. Детритная->детритофаг – начинается с мертвого растения илиживотного.
Вместо сполезными веществами с одного трофического уровня на другой поступают и вредныевещества. Это описано в правиле биотического усиления – вредное веществопри переходе с одного трофического уровня на другой накапливается в пищевойцепи примерно в той же пропорции в которой снижается количество энергии.
Видоваяструктура
Виды,преобладающие по численности, массе и развитию называют доминантными. Средидоминатов выделяют эдификаторы – виды, которые своей жизнедеятельностью внаибольшей степени формируют среду обитания, предопределяя существование другихорганизмов (чаще всего один).
Видовоеразнообразие биоценоза складывается из двух компонентов:
1. Видовое богатство (общее количество видов).
2. Выравненность (доля из общего числа, приходящееся на один вид).
Видовоеразнообразие в биоценозе зависит так же от типа взаимоотношения междуорганизмами:
· Внутривидового.
· Межвидовая конкуренция на одном трофическом уровне за одинаковыересурсы.
· Межвидовое взаимодействие на разных трофических уровнях(хищничество).
· Влияние абиатичесских факторов
Терминэкологическая ниша был предложен Гриннеллом в 1928 году.
Экологическаяниша – это совокупность всех требований организма к условиям среды обитания иместу где эти условия выполняются.
Существуетдва вида экологических ниш:
1. Специализированный ниши – большинство растений и животныхприспособлены к существованию в узком диапазоне климатических условий и иныххарактеристик окружающей среды.
2. Общая ниша. Для видов этой ниши характерна легкаяприспасабливаемость к изменениям экологических факторов среды.
б) межвидовая конкуренция на одномтрофическом уровне. В результате межвидовойконкуренции зоны перекрытия между видами уменьшается и экологическая нишастановится уже и, следовательно сокращается численность популяции конкурирующихвидов.
Если борьбапроисходит за один и тот же ресурс в одно и тоже время и на одной и той жетерритории, то происходит признак конкурентности Гауза – два вида не могутсуществовать в одной и той же местности, если их экологические потребностиидентичны.
в) Межвидовое взаимодействие на разныхтрофических уровнях (хищничество).
Хищничествовлияет на динамику и пространственное распределение популяции жертвы, что всвою очередь влияет на структуру и функции биоценоза.
При встречеорганизмов, развивающихся в изоляции друг от друга их популяция не способнасуществовать в равновесии, численность привнесенной популяции стремительновозрастает нанося ущерб местному биоценозу, включая вымирание отдельных видов.
/>/>Г)Влияние абиатических факторов.
Коннелпредложил схему взаимодействия механизмов конкурирующих видов.
– численностьпопуляции
– смертностьот неблагоприятных факторов
_._ смертностьот хищничества
А – популяциячисленность которой ограничивается неблагоприятными факторами среды.
Б – популяциячисленность которой ограничивается интенсивностью хищничества
Тинемансформулировал закон действия факторов.
Составсообщества биоценоза по видам и численности особей в них определяется темфактором среды, который находится в своем минимуме или наиболее неблагоприятномдля данного сообщества или биоценоза.
1939 былисформулированы основные биоценотические принципы.
1. Чем разнообразнее условия жизни в рамках биотока, тем больше числовидов заселяющем его биоценозе.
2. Чем больше отклонение условий существования от оптимума в пределахбиотока, тем беднее видами становится заселяющий его биоценоз и тем относительнобольше особей имеет каждый присутствующий вид.
ПравилоУоллеса. Видовое разнообразие увеличивается по мере передвижения с севера наюг.
Пространственнаяструктура
Пространственнаяструктура биоценоза определяется прежде всего сложением его растительной части.Распределение организмов внутри биотока носит ярусный характер. Ярустность –это вертикальное расслоение биоценозов на равновысокие структурные части.
Преимуществаярусности:
· Снижение конкуренции.
· Увеличение числа организмов на единицу площади
· Более полное и разностороннее использование условий среды.
Яруснаяструктура сообщества широколистный лес:
1. Деревья: клен, дуб, осина, липа. Дятлы, ворона, сорока, белки
2. Кустарниковый: Шиповник, боярышник. Кукушка, дятел, медведи,косули, шмели, пчелы
3. Травинистый: голубика, папоротник. Синицы, кропивник.
4. Безземный слой. Представлен низкими травами: лишайники, мхи, мыши,ёжики, муравьи, пауки, кузнечики, слизни
5. Лесная подстилка: грибы, могильщики,
6. Дернина: корни, черви, жуки навозники, мокрицы, клещи,
7. Гумусово-аккумулятивный: плодородный слой (30–50 см отдернины). Бактерии, крот, суслики, барсуки.
Мозаичность– расчлененность в горизонтальном направлении.
Причинамозаичности:
· Неоднородность, микрорельеф почв.
· Средообразующее влияние растений и их биологические особенности.
Мозаичностьможет возникнуть в результате деятельности человека (посадки, стихийныебедствия).
Экосистема
Экосистема– это совокупность биатических и абиатических объектив, ограниченных условнымиграницами и находящиеся в определенных отношениях таким образом, что этасовокупность сохраняется неопределенно долгое время.
Биогеоценоз– это совокупность однородных природных элементов на определенном участкеповерхности земли, контур которого устанавливается по границе фитоценоза. БГЦ –целостная единица ландшафта и имеет жесткие границы.
РазличияБГЦ и экосистемы
· Экосистема – границы размыты, от пробирки до биосферы. БГЦ – имеетжесткие границы
· пространственно – структура БГЦ разнообразна, но носит завершенныйхарактер, выражаемый в виде конечной продукции. В экосистеме – нестабильный,поддерживается энергетическими дотациями извне.
· в БГЦ выделяют доминирующий тип растительности, который являетсяосновным организующим его компонентом. В экосистеме все компоненты равны междусобой.
Четкиеграницы между экосистемами встречаются редко, обычно между ними находитсяпереходная зона со своими особенностями, в этом районе среда обитания крайненеоднородна, поэтому возникает большее обилие экологических возможностей чтопорождает «сгущение жизни, называемое правилом экотона (или правилом краевогоэффекта)»
Функцияэкосистем э то продуктивность. Продуктивность – это скорость воспроизводствабиомассы в единицу времени.
Видыпродуктивности:
1. Валовая первичная продуктивность – общая скорость накопленияорганических веществ продуцентами, включая те, которые были израсходованы надыхание.
2. Чистая первичная продуктивность – это скорость накопленияорганических веществ продуцентами, за вычетом тех, которые были израсходованына дыхание за изучаемы период.
3. Чистая продуктивность сообщества. Это скорость общего накопленияорганических веществ, оставшихся после потребления консументами за определенныйпериод.
4. Вторичная продуктивность. Это скорость накопления энергии консументами.
Динамикаэкосистемы
Динамикаэкосистемы отражает зависимость экосистемы от комплекса абиатических факторов иадаптивную реакцию всей системы на эти факторы.
1. Циклические изменения сообщества.
a. Суточная динамика.
b. Сезонная динамика.
c. Многолетняя изменчивость обусловлена периодическими изменениямиобщей циркуляции атмосферы, которая в свою очередь зависит от усиления илиослабления солнечной активности.
2. Динамика или поступательное изменение. Смена одного биоценозадругим, с иным набором доминирующих видов.
3. Последовательная смена одного биоценоза другим называетсясукцессия. Встречается несколько видов сукцессии:
a. Антропогенная сукцессия – связана с деятельностью человека.
b. Зоогенные или фитогенные.
c. Катастрофические связаны с какими либо катастрофическимиприродными или антропогенными факторами.
В сукцессии действует принцип экологического дублирования –длительное существование биоценоза возможно лишь в том случае, если изменениесреды, вызванные деятельностью одних живых организмов, благоприятных для другихс противоположными требованиями.
Этапы процесса сукцессии:
1. Возникновение незанятого жизнью участка.
2. Миграция на него различных организмов или зачатков.
3. Приживание их на данном участке.
4. Конкуренция организмов их между собой и вытеснение отдельныхвидов.
5. Преобразование живыми организмами места обитания и постепеннаястабилизация условий и отношения.
Результатыпроцесса сукцессии:
1. Непрерывная смена видов растений и животных.
2. Повышение видового разнообразия.
3. Увеличение биомассы биологического вещества
4. Снижение чистой продукции сообщества и повышение интенсивностидыхания.
Сукцессиязавершается стадией когда все экосистемы размножаясь относительно постояннуючисленность и дальнейшей сменой состава не происходит. Такое равновесноесостояние называют климаксом, а экосистему климаксевой или зрелой.
Закономерностифункционирования системы:
1. Ле Шателье-Браун. При внешнем воздействии выводящем систему изсостояния устойчивого равновесия оно смещается в направлении, при которомэффект внешнего воздействия ослабляется. (Осеменение становится больше).
2. Химические превращения в природе и все биологические подчиняютсязаконам термодинамики: 1) Для любого химического процесса общая энергия взамкнутой системе всегда остается постоянной. 2) закон энтропии. Процессысвязанные с энергией могут происходить самопроизвольно при условии, что энергияможет переходить из концентрированной формы в рассеянную. Чем болееконцентрирован энергетический поток, тем выше его количество.
3. Правило одного процента: для природных систем при внесении в нихвозмущения до уровня 1% от общего потока энергии, проходящего через систему,находится порог выхода из стационарного состояния, а на уровне 10% порогсаморазрушения системы.
Биосфернаяэкология
Биосфера –все пространство, где существует или существовала жизнь.
Структурабиосферы:
1. Аэро-биосфера.
2. Гидробиосфера (гидросфера).
3. Литобиосфера. Состав: кислород, кремний, алюминий, железо,кальций, магний, натрий, калий.
Верхняя границабиосферы. Высота озонового слоя.
Нижняяграница биосферы. Где гидросфера граница проходит по дну. В наземной частиограничивает температура до 100 градусов – 6 км.
Ресурсыбиосферы:
1. Неисчерпаемые
a. Энергия Солнца, ветра, приливов и отливов
b. Водные ресурсы
c. Климатические ресурсы
d. Гравитация
e. космос
2. Исчерпаемте
a. Быстровозобновимые (до 100 лет)
I. Травы
II. Животные
III. Минеральный состав почвы
b. относительно возобновимые (от 100 до 400 лет)
I. лес спелого возраста
II. воздушное пространство региона
III. водное пространство региона
IV. продуктивная, пахотно пригодная почва
V. экосистема
c. невозобновимые
I. минеральные ресурсы (топливные и не топливные)
II. земельные ресурсы (естественная структура земли)
III. природно-биологические ресурсы