ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Тема 1.2. Аутекологія (факторіальна екологія)

Загрузка...

План

1. Поняття про середовище.

2. Екологічні фактори та їх класифікація.*

3. Характеристика біотичних факторів.**

1. Аутекологія – розділ екології, що вивчає взаємодію екологічних факторів з живими організмами.

Середовище - одне з основних екологічних понять. Воно охоплює весь комплекс природних тіл та явищ, з якими організм перебуває в безпосередніх чи непрямих взаємозв’язках. Широко вживаними є поняття природне та навколишнє середовище.

Природне середовище – вся сукупність природних та змінених діяльністю людини факторів живої і неживої природи, які можуть проявляти вплив на організм. Усі сили та явища природи, походження яких не пов’язане із життєдіяльністю сучасних організмів, становлять абіотичне середовище. Явища та сили природи, які своїм походженням зобов’язані життєдіяльності нині наявних організмів, відносять до біотичного середовища.

Під навколишнім середовищем розуміють сукупність зовнішніх умов живої та неживої природи, при яких існує організм і які прямо чи опосередковано впливають на стан, розвиток та розмноження як окремих організмів, так і популяцій.

Існує також більш конкретне поняття середовища як безпосереднього оточення організмів – середовища існування. Середовище існування – це сукупність умов, у яких мешкають певні особини, популяції, угрупування організмів. Воно охоплює сукупність абіотичних та біотичних факторів окремого організму чи їх угрупувань в цілому, тобто все те, серед чого вони живуть. Живі організми нашої планети населяють чотири основні середовища існування: водне, наземно-повітряне, ґрунти, а також організми інших істот.

2. Умови існування – це сукупність життєво необхідних факторів середовища, без яких живі організми не можуть існувати. Екологічний фактор – будь-який фактор середовища, що здатен тою чи іншою мірою, прямим або непрямим способом впливати на живі організми, в період хоча б однієї фази індивідуального розвитку.

Усі екологічні фактори прийнято класифікувати на такі основні групи:

· Абіотичні (абіогенні) фактори – це фізико-хімічні фактори неживої природи.

· Біотичні (біогенні) фактори – це прямий чи опосередкований вплив живих організмів як один на одного, так і на довкілля.

· Антропічні (антропогенні) фактори – це фактори прямого або опосередкованого впливу людини та її господарської діяльності на живі організми та середовище.

Основні види абіотичних факторів

Кліматичні або атмосферні Едафічні (ґрунтові) Орогрфічні Гідрологічні (фактори водного середовища)
Сонячна радіація; Температура; Вологість повітря та опади; Газовий склад повітря; Атмосферний тиск та течії повітря; Атмосферна електрика Структура ґрунту; Механічний склад ґрунту; Вологість; Солоність ґрунту; Кислотність ґрунту (показник рН) Фактори рельєфу Освітленість; Температура; Солоність; Газовий режим; Тиск

 

3. Клементс та Шелфорд (1939р.) запропонували класифікацію біотичних факторів, в якій враховано найбільш типові форми взаємодії двох організмів – коакції. Усі коакції поділяють на 2 групи:

· Гомотипові реакції – типи взаємодій організмів, що належать до одного і того самого виду;

· Гетеротипові реакції – форми взаємодії двох організмів різних видів.

Серед взаємодії організмів одного виду можна виділити такі коакції: груповий ефект; масовий ефект (явище, яке виникає при перенаселенні якогось життєвого простору); внутрішньовидова конкуренція (змагання організмів одного виду між собою за ті чи інші умови існування).

Коакції організмів різних видів більш різноманітні, ні ті, що спостерігаються між особинами одного виду. Виділяють такі форми міжвидових взаємодій:

І. Взаємокорисні відносини

А) протокооперація – тип взаємовідносин між двома популяціями, при якому обидві отримують користь, який має необов’язковий характер, тобто ці відносини не є безперечною умовою виживання даних видів.

Б) мутуалізм (лат. «взаємний») – тип тісних взаємокорисних відносин популяцій по одному або декільком параметрам, при збереженні загальної автономії популяцій.

В) симбіоз – спільне, взаємнокорисне існування особин двох або декількох популяцій, без якого їх життєдіяльність була б дуже ускладнена або взагалі неможлива.

ІІ. Корисно-нейтральні відносини або коменсалізм.

Коменсалізм – форма взаємовідносин, при якій одна популяція отримує яку-небудь перевагу, не завдаючи іншій ні шкоди, ні користі.

А) Квартиранство – форма відносин, при якій особини якої-небудь популяції використовують в якості прикриття або місця проживання тіла або житло особин інших популяцій.

Б) Співтрапезництво – одночасне або послідовне вживання якого-небудь ресурсу особинами різних видів.

В) Нахлібництво - вживання решток ресурсів однією популяцією після іншої.

ІІІ. Корисно-шкідливі відносини.

А) Паразитизм – це форма взаємовідносин, при якій один організм (паразит) використовує інший (хазяїна) в якості середовища існування і (або) джерела поживних речовин, не викликаючи загибелі хазяїна.

Б) Хижацтво – тип взаємовідносин в одному трофічному рівні, при якому особини однієї популяції поїдають особин іншої популяції.

ІV. Взаємношкідливі відносини або конкуренція.

Конкуренція – тип антагоністичних взаємовідносин популяцій, обумовлений боротьбою за ресурси або домінування в біоценозі.

Теоретичною основою явища конкуренції є правило (закон) Гаузе: два біологічних види, які займають одну екологічну нішу, не можуть співіснувати довго, оскільки в результаті конкуренції один з видів буде витиснутий іншим.

V. Нейтрально-шкідливі відносини або аменсалізм

Аменсалізм – тип відносин між популяціями, коли одна пригнічується в результаті життєдіяльності іншої, не приносячи їй ні користі, ні шкоди. Н.: ріст світлолюбивих трав під пологом лісу. Трави при цьому пригнічуються, а дерева не відчувають ніяких впливів.

VІ. Взаємонейтральні відносини або нейтралізм

Нейтралізм – форма взаємовідносин популяцій в екосистемі, при якій обидві популяції, займаючи один екотоп, не впливають одна на одну. Найчастіше це стосується мешканців різних ярусів або середовищ існування, не пов’язаних харчованими ланцюгами. Н.: гриби і птахи прямо не впливають один на одного

Алелопатія – хімічний взаємовплив одних видів рослин на інші за допомогою продуктів метаболізму

Контрольні запитання

1. Що називають середовищем існування? Назвіть основні середовища існування організмів

2. Дайте визначення поняттю «екологічні фактори». Їх класифікація.

3. Визначте кліматичні фактори та дайте їм характеристику.

4. Яка роль світла в забезпеченні процесів життєдіяльності організмів? Які є пристосування організмів до існування в різних режимах освітлення?

5. Як температура впливає на процеси життєдіяльності? Як організми пристосовуються до існування в різних діапазонах температур?

6. Яку роль відіграє вода у житті організмів? Які є пристосування тварин і рослин до існування в умовах дефіциту вологи?

7. Які організми населяють ґрунти? Які адаптації до середовища існування у них спостерігаються?

8. Дайте характеристику основним біотичним факторам.

Література:

1. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. – К.: Лібра, 2006. – Р.2, §§ 2.3-2.4, с.40-48.

2. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. – К.: Каравела, 2008. – Т.1.2.1.1-1.2.1.2, с.14-40.

  1. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. – К.: Знання, 2008. – Р.2, §§ 2.1-2.2, 2.5-2.6, с.35-52, 58-65.

Тема 1.3. Загальні закономірності впливу екологічних факторів

На живі організми

План

1. Закон оптимуму. Закон відносної незалежності адаптацій.*

2. Екологічна валентність.*

3. Сукупна дія екологічних факторів. Лімітуючі фактори. **

4. Закон толерантності Шелфорда.**

1. Будь-який екологічний фактор може сприйматися організмом позитивно і негативно, залежно від дози. Найбільш сприятлива доза екологічного фактора, під дією якої вид (організм) проявляє максимум життєдіяльності, є оптимальною дозою.

Закон оптимуму: кожному організму властива своя оптимальна доза того чи іншого фактора.

Хоча оптимальні дози фактора є найбільш сприятливі для організмів. Однак не завжди усі організми мають можливість споживати екологічні фактори саме в оптимальних дозах. Було виявлено, що організми можуть мати широкий діапазон толерантності (витривалості) щодо одного фактора і в той же час вузький щодо іншого. Такий принцип, коли ступінь стійкості до будь-якого фактора не означає такої ж стійкості до інших факторів, відомий під назвою Закону відносної незалежності адаптацій.

2. Широка чи вузька зона витривалості організму до будь-якого окремого фактора чи всієї сукупності факторів дає можливість стверджувати про його пластичність, або екологічну валентність.

Організми з високою екологічною валентністю, як правило, легко пристосовуються до більшості умов існування. Це відбивається на їхньому поширенні та чисельності. Таким чином, виділяють:

· Космополіти – види, які поширені майже по всій земній кулі, але в тому середовищі перебування, що їм властиве. (приклад: сірий пацюк, кульбаба)

· Убіквісти – види, які мають глобальне поширення, але вони населяють будь-яке середовище з різноманітними умовами життя. (приклад: вовк живе в хвойних та листяних лісах, у степах, горах і тундрі).

Види, які мають широке поширення і високу чисельність, вважаються біологічно прогресивними. Вузько спеціалізовані види ніколи не мали широкого поширення або високої чисельності. Їх не можна віднести до біологічно прогресивних, проте вони існують у свої власних умовах, в яких у них немає конкурентів. Діє правило прогресуючої спеціалізації (Депере, 1876р.): вид чи група видів, які стали на шлях спеціалізації, в подальшому своєму розвитку будуть поглиблювати свою спеціалізацію та вдосконалювати пристосованість до певних умов життя.

3. Навколишнє середовище, в якому живуть організми, є сукупність різноманітних екологічних факторів, які ще й до того проявляються в різних дозах. Комплексна дія екофакторів не є простою сумою дії кожного з них. У різних випадках одні фактори можуть підсилювати сприйняття інших (констеляція факторів), а той послаблювати їхню дію (лімітуючи дія факторів).

Протилежне до ефекту сукупної дії факторів є обмеження сприйняття одних факторів через інші. Це явище було відкрито в 1840 році німецьким агрохіміком Ю. Лібіхом.

Закон мінімуму Лібіха: ріст рослин залежить не стільки від наявності всіх речовин, скільки від мінімальної кількості певної речовини, відсутність якої, у свою чергу, призводить до затримки росту. Компенсація нестачі одного елемента іншим не проходить. Речовиною, яка знаходиться в мінімальних кількостях, регулюється урожай і визначається величина і сталість його в часі.

Ю. Одум для застосування закону мінімуму пропонує користуватись допоміжними принципами:

1) обмежуючий принцип: закон Лібіха можна застосовувати без уточнень тільки до умов стаціонарного стану, коли притік енергії та речовин регулюється її витоком, тобто система перебуває в стані рівноваги

2) в певних умовах висока концентрація або достатність певної речовини, або дія другого, не лімітуючого, фактора може змінювати потребу у мінімальній кількості речовини.

Але не слід забувати, про існування закону незамінності фундаментальних факторів (закону Вільямса, 1949): повна відсутність у довкіллі фундаментальних екологічних факторів (світла, води, вуглекислого газу, поживних речовин) не може бути замінена іншими факторами.

4. Лімітуючим фактором може бути не тільки той, який знаходиться в мінімумі, а навіть і той, що наявний в надлишку. І мінімальна, і максимальна доза якогось фактора (на межі толерантності) обмежують сприйняття оптимальних доз інших факторів. Тобто будь-який дискомфортний фактор не сприяє нормальному сприйманню інших оптимальних факторів.

Закон толерантності Шелфорда (1913р.): Природним обмежуючим чинником існування організму може бути як мінімальний, так і максимальний екологічний вплив, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до цього чинника.

Одум ввів доповнення до закону:

1) організмам властивий як широкий діапазон толерантності до одного фактора, так і вузький до іншого

2) організми із більшим діапазоном толерантності, як правило, широко розповсюджені

3) якщо умови існування, визначені одним екологічним фактором, змінюються за межі оптимуму, то змінюється і діапазон толерантності до інших екологічних факторів

4) у природі організми часто потрапляють в умови, далекі від оптимально встановлених у лабораторних експериментах

5) період розмноження, росту, як правило, є критичним, межі витривалості організму в цей час набагато вужчі, ніж у дорослої особини.

Для характеристики амплітуди толерантності видів в екології використовують ряд термінів. До назви екофактора, який характеризує вплив на живий організм, додаються два слова: стено – вузький або еври – широкий.

Стенотермний – евритермний – відносно до температури;

Стеногідричний – евригідричний – до води

Стенофаг ний – еврифагний – їжі

Стеногалінний – евригалінний – солоності

Стеноойкний – евриойкний – місця проживання

В основу екологічної характеристики організмів покладено їх реакцію на вплив факторів середовища. Організм здатний вижити лише в діапазоні мінливості даного фактора, який ще називають амплітудою. Критичне значення даного фактора, вище або нижче якого організм не може існувати, називають критичною (кардинальною, летальна) точкою. Між цими критичними значеннями розташована зона екологічної толерантності.

У межах зони екологічної толерантності напруженість факторів середовища є різною. Поряд з критичними точками розташовані песимальні зони, в яких активність організму значно обмежена дією зовнішніх умов. Далі розташовані зони комфорту, в яких спостерігається чітке зростання екологічних реакцій організму. В центрі знаходиться зона оптимуму, яка є найсприятливішою для функціонування організму.

Схема стосунків у діапазоні екологічної толерантності була запропонована в 1924р. Гессе.

Організми підтримують із середовищем певну рівновагу за допомогою саморегуляції. Здатність організмів підтримувати свої властивості на певному, достатньо стабільному рівні називають гомеостазом.

Контрольні запитання

1. Сформулюйте закон оптимуму. Що таке межі витривалості?

2. Що називають екологічною валентністю виду? Які види називають еврибіонтами, а які стенобіонтами?

3. Які фактори називають лімітуючи ми? Яке їхнє значення для існування живих організмів?

4. Сформулюйте закон толерантності Шелфорда. Поясніть схему стосунків у діапазоні екологічної толерантності.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. – К.: Каравела, 2008. – Т.1.2.1.3, с.40-48.

  1. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. – К.: Знання, 2008. – Р.2, §§ 2.3-2.4, с.52-58.

 

Загрузка...

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти