Пример экологического фактора и его действие на экосистемы (температура, свет, вода или биогенные элементы)

Закон минимума Либиха (закон лимитирующего фактора) и закон толерантности Шелфорда, его свойства.

Классификация биотических экологических факторов в экосистемах, примеры.

Понятие об экологическом факторе. Биотические и абиотические факторы.

Концепция продуктивности (валовая и чистая первичная продуктивность, вторичная продуктивность).

Поток энергии в экосистеме

Энергия в экосистеме не совершает круговорот, а постепенно трансформируется в тепловую энергию и уходит из экосистемы.

Поэтому необходимым условием существования экосистемы является постоянный приток энергии извне.

n 1. Валовая первичная продуктивность (ассимиляция) – общая скорость фотосинтеза, включая те органические вещества, которые за время измерений были израсходованы на дыхание.

n 2. Чистая первичная продуктивность – скорость накопления органического вещества в растительных тканях за вычетом того органического вещества, которое использовалось при дыхании растений за изучаемый период.

n чтобы оценить валовую продукцию, данные по дыханию складывают с данными, полученными при измерении «наблюдаемого» фотосинтеза.

n 3. Чистая продуктивность сообщества – скорость накопления органического вещества, не потребленного гетеротрофами (т. е. чистая первичная продукция минус потребление гетеротрофами) за учетный период (вегетационный период или год).

n 4. Ассимиляция на гетеротрофном уровне – общий поток энергии на гетеротрофном уровне, аналогичный валовой продукции в случае автотрофов.

n 5. Вторичная продуктивность – скорость накопления энергии на уровнях консументов. Вторичную продуктивность не делят на «валовую» и «чистую».

§ Экологический фактор – любой фактор окружающей среды, оказывающий воздействие на живые организмы.

§ Некоторые исследователи требуют, что экологический фактор не должен разлагаться на другие, более простые.

§ Например, глубина воздействует на водные организмы не напрямую, а через изменение

– давления,

– освещенности,

– температуры и пр.

• Экологический фактор – любой фактор окружающей среды, оказывающий воздействие на живые организмы.
• Некоторые исследователи требуют, что экологический фактор не должен разлагаться на другие, более простые.
• Например, глубина воздействует на водные организмы не напрямую, а через изменение

– давления,

– освещенности,

– температуры и пр.

Биотические факторы окружающей среды - факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов. Действие биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами.

Возможные типы комбинации отражают различные виды взаимоотношений:

§ нейтрализм — взаимоотношения между организмами не приносят друг другу ни вреда, ни пользы

§ синойкия (квартирантство) — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.

§ конкуренция — антагонистические отношения между организмами (видами), связанные борьбой за пищу, самку, место обитания и другие ресурсы

§ мутуализм (взаимовыгодный симбиоз) — совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.

§ протокооперация (кооперация) — это полезные взаимоотношения организмов, когда они могут существовать друг без друга, но вместе им лучше. Например, рак-отшельник и актиния, акулы и рыбы-прилипалы.

§ комменсализм — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения.

§ аменсализм — это взаимоотношения между организмами, при которых один несет ущерб, а другому они безразличны. Например, гриб пеницилл выделяет антибиотик, убивающий бактерий, но вторые на гриб никак не влияют.

§ паразитизм — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред.

§ хищничество.

Закон минимума Либиха­-Рост растений ограничивается элементом, концентрация которого лежит в минимуме. Фактор, находящийся в недостатке, был назван лимитирующим.

« Живой организм в природных условиях одновременно подвергается воздействия не одного, а многих экологических факторов. Причем любой фактор требуется организму в определенных количествах.что развитие растения или его состояние зависит не от тех химических эл-в, которые присутствуют в почве в достаточных кол-вах, а от тех, которых не хватает. Если любого, хотя бы одного из элементов питания в почве меньше, чем требуется данным растениям, то оно будет развиваться ненормально, замедленно, или иметь патологические отклонения. Согласно закону минимума жизненные возможности организмов лимитируют те экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму»

Закон толерантности Шелфорда - Лимитирующим фактором существования организмов (вида, популяции) может быть как минимум, так и максимум воздействия экологического фактора, диапазон между которыми определяет пределы толерантности (выносливости) к данному фактору

Свойства закона толерантности:

§ Применим только в стационарных условиях

§ Факторы взаимодействуют и могут частично компенсироваться

§ Организмы с широким диапазоном толерантности ко всем факторам широко распространены.

§ Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора, и узкий – в отношении другого

§ Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то может сузится и диапазон толерантности к другим экологическим факторам

Период размножения обычно является критическим: в этот период многие факторы среды часто становятся лимитирующими

Экологический фактор – температура.

• Пчелы поддерживают температуру путем коллективной терморегуляции (в улье может поддерживаться температура 34-35^oС, необходимая для развития личинок).
• Некоторые у холодноводные рыбы регулируют свой теплообмен за счет обмена тепла между сосудами кровеносной системы: сосуды, выходящие из мышц, тесно соприкасаются с сосудами, идущими от кожи и несущими охлажденную кровь.
• Поведенческие адаптации – многие насекомые, рептилии и амфибии выбирают места на солнце для обогрева или меняют различные позы для увеличения поверхности обогрева.
• Арктические рыбы, обитающие постоянно при температуре -1,8^oС, содержат в тканевой жидкости гликопротеиды, препятствующие образованию кристаллов льда в организме; у насекомых накапливается глицерин.
• Активное сокращение мускулатуры повышает температуру тела на несколько градусов. У летающих насекомых внутренняя температура тела может подниматься на 10-12^oС и более из-за усиленной работы мышц.

Экологический фактор – свет.

• Для фотосинтеза важен практически только видимый свет.
• Свет с длиной волн 400-700 нм принято считать фотосинтетически активной частью радиации (ФАР).
• ФАР – это такая радиация, квант которой, поглощаясь молекулой хлорофилла, приводит ее в возбужденное состояние, за счет чего осуществляется фотосинтез.
• Содержание ФАР в суммарной солнечной радиации, падающей на Землю составляет 28-43%.

Дата добавления: 2015-04-24