Предмет и основные понятия экологии




Скачать 275.2 Kb.
НазваниеПредмет и основные понятия экологии
страница1/2
Дата конвертации19.11.2012
Размер275.2 Kb.
ТипДокументы
  1   2
Раздел: «Основы экологии» (8часов)




Сезонная периодичность в природе.



  1. Предмет и основные понятия экологии.

Экологические факторы среды.


    1. Предмет и задачи экологии. Место экологии среди биологических наук.

    2. Экологические факторы среды и их характеристика.

    3. Виды взаимоотношений организмов.

    4. Действие экологических факторов на живые организмы.

    5. Прогнозирование и моделирование.

    6. Сезонные явления в природе.




  1. Предмет и задачи экологии.

Место экологии среди биологических наук.

Экология – наука о закономерностях взаимоотношений организмов между собой и окружающей их органической природой. Этот термин ввёл в 1866г. Э.Геккель.

Задачи экологии: изучение взаимоотношений орга­низмов и их популяций с окружающей средой, исследование действия среды на строение, жизнедеятельность и поведение организма, установление зависимости между средой и числен­ностью популяций, изучение борьбы за существование в популяциях и направление естественного отбора. Экология исследует отношения между попу­ляциями разных видов в сообществе, между популяциями и фак­торами внешней среды, их влияние на расселение видов, на раз­витие и смену сообществ. Экология неразрывно связана с эволюционным учением, особенно с проблемами микроэволюции, так как она изучает процессы, протекающие в популяциях.

Объект изучения – экосистемы. Экология классифицируется по конкретным объектам исследования: экология микроорганизмов, экология растений, экология животных, экология человека. Особое внимание уделяется взаимодействию человека с окружающей средой.

Большое значение имеет экология для развития различных отраслей народного хозяйства. Наиболее важные области при­менения экологических знаний – это охрана природы, сельское хозяйство, генетика, физиология, некоторые отрасли промышленности (например, создание безотходных технологий). Экология служит основной теоретической базой для развития множества наук.

  1. Экологические факторы среды и их характеристика.

В понятие природной среды входят все условия живой и неживой природы, в которых существуют организм, популяция, природное сообщество. Природная среда прямо или косвенно влияет на их состояние и свойства. Экологический фактор - компо­нент природной среды, влияющий на состояние и свойства организма, популяции, природного сообщества; это элемент среды, способный оказывать прямое влияние на живой организм на любой стадии его развития. Различают три группы факторов:

1. абиотические факторы – все компоненты неживой природы, среди которых наиболее важны свет, температура, влажность и другие компоненты климата, а также состав водной, воздушной и почвенной среды;

2. биотические факторы – взаимодействия между различными особями в популяциях, между популяциями в природных сооб­ществах;

3. антропогенный фактор – вся разнообразная деятельность человека, которая приводит к изменению природы как среды обитания всех живых организмов или непосредственно сказы­вается на их жизни.

  1. Виды взаимоотношений организмов.

  1. Симбиотические. Симбиоз – форма существования популяции, при которой каждый вид извлекает пользу из связи с другим видом. Организмы, входящие в симбиоз, приспособлены к совместному существованию и часто не могут жить самостоятельно, а если некоторые симбионты живут отдельно, то не выдерживают конкуренции с другими видами.

а) кооперация – рак отшельник и актиния;

б) мутуализм – микориза – грибокорень, лишайник – грибоводоросль (водоросли снабжают гриб сахарами и получают от гриба минеральные соли, которые тот извлекает из древесины, породы, почвы и т.д.);

в) комменсализм – взаимоотношения, при которых один из партнёров извлекает выгоду, а для другого они безразличны, т.е. комменсал использует партнёра в качестве жилища, источника пищи, однако не приносят вреда партнёру. Нахлебничество – рыба лоцман и акула; квартиранство – убежищем для одних животных в норах других животных, убежищем могут быть тела других животных (раба – прилипала, кишечнополостные на раковинах моллюсков, эпифиты на стволах деревьев, водоросли, мхи, лишайники, папоротники, цветковые растения);

2. Антибиотические.

а) хищничество – отношения, при которых особи одного вида поедают особей другого (лиса и заяц, росянка, каннибализм). Хищники, истребляя наиболее ослабленных особей, поддерживают состав и численность популяции на оптимальном уровне;

б) паразитизм – такая форма связи в популяциях, при которой паразит получает необходимые питательные вещества от организма хозяина, принося ему вред, но не вызывая немедленной гибели (комары, блоха на теле животных, цепни в организме, кукушка подкидывает свои яйца в гнёзда более 100 видов птиц, повелиха, заразиха);

в) конкуренция – популяции, принадлежащие к разным видам, могут конкурировать между собой за жизненные ресурсы: воду, пищу, убежища, места кладки яиц и т.д. Конкуренция возникает когда виды обладают сходными потребностями к условиям жизни, пространству, пище. Менее приспособленные организмы погибают (воробьи и синицы, травоядные, насекомые и млекопитающие);

3. Безразличные: нейтрализм – белки и лоси в одном лесу, гидроидные полипы на раковине моллюска.

  1. Действие экологических факторов на живые организмы.

Разные экологические факторы, такие, как температура, влажность, пища, действуют на каждую особь. В ответ на это у организмов через естественный отбор вырабатываются различ­ные приспособления к ним. Интенсивность факторов, наиболее благоприятную для жизнедеятельности, называют оптимальной или оптимумом. Оптимальное значение того или иного фактора для каждого вида различно. В зависимости от отношения к тому или иному фактору виды могут быть тепло– и холодолюбивые (слон и белый медведь), влаго– и сухолюбивые (липа и саксаул), приспособлен­ные к высокой или низкой солености воды и т. д.

Предел выносливости – значение интенсивности фактора, за которыми существование жизни невозможно.

Оптимум и пределы выносливости организма по отношению к одному из факторов среды зависят от уровня других факторов. Например, при оптимальной температуре повышается выносли­вость к неблагоприятной влажности и недостатку пищи. С другой стороны, обилие пищи увеличивает устойчивость организма к изменениям климатических условий. Однако такая взаимная компенсация всегда ограничена, и ни один из необходимых для жизни факторов не может быть заменен другим.

Способность вида к воспроизводству особей, к конкуренции с другими будет ограничиваться тем из факторов, который силь­нее всего отклоняется от оптимальной для вида величины. Если количественное значение хотя бы одного из факторов выходит за пределы выносливости, то существование вида становится невозможным, как бы ни были благоприятны остальные условия.

Ограничивающий фактор – фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма (за пределы допускаемого минимума или максимума). Например, распространение многих животных и растений к северу обычно ограничивает не­достаток тепла, тогда как на юге ограничивающим фактором для тех же видов может оказаться недостаток влаги или необхо­димой пищи.

  1. Прогнозирование и моделирование.

Для исследования взаимо­отношений в экосистемах (природных сообществах) используют разнообразные методы: эксперимент, длительное наблюдение в природе, определение числа особей в популяциях, наблюдения за миграцией животных и др.

Для более полного и глубокого познания живой природы ши­роко используют моделирование – создание искусственных экологических систем. При этом применяют математическую обработку данных (математическое моделирование). Методы мо­делирования, если они правильно отображают протекающие в природе процессы, позволяют прогнозировать, в каких направле­ниях далее будет развиваться данная экосистема, что имеет для многих биогеоценозов (лес, луг, болото, озеро) важное практи­ческое значение.

В основе моделирования и экологического прогнозирования лежит принцип разделения сложных экосистем на отдельные более простые компоненты (подсистемы), которые связаны друг с дру­гом различной сложности функциональными связями. Напри­мер, в водной системе могут быть выделены рыбы, фитоплан­ктон, зоопланктон, придонные животные и растения (бентос) и др. При исследованиях водных экосистем в качестве моделей часто применяют аквариумы, в которые вводят различные компоненты из естественных экосистем и изучают формы взаимоотношений между ними.

Методы моделирования экосистемы в настоящее время все шире применяются в экологии. Они открывают широкие пер­спективы прогнозирования процессов, протекающих в экосисте­мах, и выяснения действия на биосферу загрязняющих ее антро­погенных факторов.

  1. Сезонные явления в природе.

Сезонная периодичность относится к числу наиболее общих явлений в живой природе. Она особенно ярко выражена в уме­ренных и северных широтах. В основе сезонных явлений организмов лежат слож­ные приспособительные реакции ритмического характера, кото­рые выяснены сравнительно недавно.

Зимний покой – сложное физиологическое приспособление на определенной стадии развития, при котором ткани организмов содержат много запасных питательных веществ, особенно жиров и углеводов, за счет которых поддерживаются сниженные процессы обмена в течение зимовки. Умень­шается количество воды в тканях, особенно в семенах, зимних почках растений. Благодаря всем этим особенностям покоящиеся стадии способны длительно переживать суровые условия зи­мовки. Так, у растений (в зависимости от вида) зимуют семена, надзем­ные и подземные части с покоящимися почками, а у некоторых травянистых растений – прикорневые листья. На разных стадиях развития наступает зимний покой у насекомых. Малярийный комар и бабочки–крапивницы зимуют в стадии взрослого на­секомого, бабочки–капустницы – в стадии куколки, непарный шелкопряд – в стадии яйца.

Биологический ритм – годичный цикл интенсивного роста и развития, размножения, подготовки к зиме и зимовки у каждого вида в процессе эволюции; периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Совпадение каждого периода жизненного цикла с соответствующим временем года имеет решающее значение для су­ществования вида.

Главным фактором регуляции сезонных циклов у большин­ства растений и животных является изменение продолжитель­ности дня. Реакция организмов на суточный ритм освещения, т.е. на соотношение светлого дня (длина дня) и тёмного периода суток (длина ночи), выражающаяся в изменении процессов роста и развития – фотопериодизм. Световые условия в природе имеют отчетливую суточную и сезонную периодичность, которая обусловлена вращением Земли. В связи с суточным ритмом освещения у животных возникли приспособления к дневному и ночному образу жизни.

Продолжительность дня определяет не только наступление зимнего покоя, но и другие сезонные явления у растений. Так, длинный день способствует образованию цветков у большинства наших дикорастущих растений. Такие растения называют длиннодневными. Из культурных к ним относятся рожь, овес, большин­ство сортов пшеницы и ячменя, лен. Однако некоторые растения, преимущественно южного происхождения, например хризантемы, георгины, для цветения нуждаются в коротком дне. Поэтому они зацветают у нас лишь в конце лета или осенью. Растения такого типа называют короткодневными.

Сильно сказывается влияние длины дня на животных. У насекомых и клещей длина дня обусловливает наступление зимнего покоя. Так, при содержании гусениц бабочки–капуст­ницы в условиях длинного дня (более 15ч) из куколок вскоре выходят бабочки и без перерыва развивается последовательный ряд поколений. Но если гусениц содержать при дне короче 14ч, то даже весной и летом получаются зимующие куколки, которые не развиваются в течение нескольких месяцев, несмотря на достаточно высокую температуру. Подобный тип реакции объяс­няет, почему в природе летом, пока день длинный, у насекомых может развиваться несколько поколений, а осенью развитие всег­да останавливается на зимующей стадии.

У большинства птиц весенний, удлиняющийся день вызывает развитие половых желез и проявление гнездовых инстинктов. Осеннее сокращение дня вызывает линьку, накопление запасных жиров и стремление к перелету.

Изменение длины дня всегда тесно связано с годовым ходом температуры. Поэтому длина дня служит точным астрономи­ческим предвестником сезонных изменений температуры и других условий.

«Биологические часы» – способность живых организмов ориентироваться во времени. Различные приемы управления развитием используют при круглогодичном выращивании на искусственном свету овощных культур и декоративных растений, при зимней и ранней выгонке цветов, для ускоренного получения рассады. Предпосевной обра­боткой семян холодом достигают колошения озимых культур при весеннем посеве, а также цветения и плодоношения уже в первый год многих двулетних растений. Увеличивая длину дня, удается повысить яйценоскость птиц на птицефермах.

Анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедлены до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни. Описан в 1701г. А.Левенгуком. Характерно для вирусов, бактерий, земноводных, пресмыкающихся, лишайников, мхов и др. Используется в практике для изготовления сухих вакцин, культуры бактерий, вирусов, консервировании тканей и органов; повышает сопротивляемость организмов воздействию факторов при космических полётах. Некоторые грызуны и черепахи с наступлением жаркого и сухого периода в пустыне, когда выгорает растительность, впадают в летнюю спячку. У многолетних растений часто со­провождается сбрасыванием листьев или полным отмирани­ем наземных частей, что имеет место у многих растений пустынь.

Пойкилотермные (холоднокровные) животные – организмы, у которых температура тела зависит от температуры окружающей среды (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся).

Гомойотермные (теплокровные) животные – способны поддерживать постоянную температуру тела (птицы, млекопитающие).


Фронтальный опрос:

1. Раскройте основные задачи экологии.

2. Какие экологические факторы вам известны?

3. Какую интенсивность факторов называют оптимальной?

4. Что такое ограничивающий фактор? Приведите примеры ограничиваю­щего фактора, характерного для местных условий.

5. Охарактеризуйте предел выносливости, приведите пример.

6. Суть экологического прогнозирования и моделирования. Приведите примеры.

7. Охарактеризуйте и приведите примеры фотопериодизма у растений и животных.

8. Охарактеризуйте и приведите примеры зимнего покоя у растений и животных.

9. Охарактеризуйте и приведите примеры биологических часов у растений и животных.

10. Охарактеризуйте и приведите примеры анабиоза у растений и животных.

11. Охарактеризуйте и приведите примеры биологического ритма у растений и животных.

12. Охарактеризуйте и приведите примеры пойкилотермных и гомойотермных организмов.

13. Виды взаимоотношений организмов.

II. Экосистема. Биогеоценоз. Агроценоз


1. Экосистема. Типы экосистем. Свойства экосистем.

2. Биогеоценоз. Основные показатели биогеоценоза.

3. Поток энергии.

4. Цепи питания.

5. Экологические пирамиды. Типы экологических пирамид.

6. Агроценоз. Сравнительная характеристика агроценоза и биогеоценоза.

  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Предмет и основные понятия экологии icon1. Основные понятия экологии Экология как наука, изучающая отношения между организмами и их взаимосвязи с окружающей средой. Предмет и задачи экологии. Организм
Предмет и задачи экологии. Организм и надорганизменные системы: популяции, сообщества, экосистемы как объекты экологии. Биоэкология...

Предмет и основные понятия экологии iconОсновные понятия экологии
Предмет и задачи экологии. Организм и надорганизменные системы: популяции, сообщества, экосистемы как объекты экологии. Биоэкология...

Предмет и основные понятия экологии iconПеречень вопросов на зачёте по курсу «Экология»
Предмет и основные задачи экологии. Связь экологии с другими науками. Разделы экологии

Предмет и основные понятия экологии iconТеоретическая механика
Предмет теоретической механики, область применения, основные разделы. Основные понятия. Пространство, время, система отсчета. Относительность...

Предмет и основные понятия экологии iconКонспект лекций по Экологии
Предмет экологии это совокупность или структура связей между организмами и их средой". Для "долго­срочного" употребления лучшим определением...

Предмет и основные понятия экологии iconВопросы для подготовки к зачету
Предмет Н. Г. Основные понятия Н. Г. (геометрическое пространство, геометрический образ, отображение)

Предмет и основные понятия экологии iconСтатья Основные понятия в настоящем техническом регламенте применяются основные понятия, используемые в Федеральном законе "О техническом регулировании" n 184-фз, а также следующие понятия
Настоящий специальный технический регламент (далее технический регламент) принимается в целях

Предмет и основные понятия экологии iconПредмет, цели и задачи товароведения
В последующих разделах теоретического курса, а также частных разделах товароведения продо­вольственных и непродовольственных товаров...

Предмет и основные понятия экологии iconПредмет, цели, задачи и краткая характеристика содержания дисциплины. Терминология дисциплины. Основные понятия и определения. Культурология и философия

Предмет и основные понятия экологии iconКультура и цивилизации: соотношения понятий. Сходство и различие. Цивилизационный подход к историческому процессу. 3
Предмет культурологии. Основные понятия и определения культуры. Материальная и духовная культура. 1

Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница