Развитие экосистем, экологические факторы
Экологические факторы как определённые условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Определение экосистемы, её структура. Экологические популяции, их гомеостатические возможности, генофонд группы популяций или вида.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.05.2016 |
| Размер файла | 25,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Синэкология
2. Генофонд
3. Популяция
4. Экологические факторы
5. Фенотипическая изменчивость
6. Карл Францевич Рулье
7. Сообщество
8. Биотоп
9. Частные биологические науки
10. Экосистема
Список используемой литературы
1. Синэкология
экосистема генофонд популяция
Синэкология -- раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов. Часто синэкологию рассматривают как науку о жизни биоценозов, то есть многовидовых сообществ животных, растений и микроорганизмов. Синэкология или учение о растительных формациях, распадается на следующие отделы:
1) Физиономическая синэкология имеет задачей описание растительных формаций с точки зрения их состава и «физиономии» («жизненных форм»).
2) Географическая синэкология изучает географическое распределение формаций по областям, по горным поясам и по геологическим системам (формациям и проч.), представляющим из себя субстрат для растительности.
2) Экологическая синекология изучает условия жизни данного местообитания; отдельные экологические группы, входящие в состав данной формации; происхождение формаций, условия поддержания их в равновесии и изменения, претерпеваемые формациями.
4) Историческая синэкология исследует флористические элементы отдельных формаций и историю их иммиграции.
2. Генофонд
Генофонд - совокупность генов, которые имеются у особей данной популяции, группы популяций или вида.
Термин генофонд введён А. С. Серебровским в 1928 году. Основой генетической целостности популяции является наличие полового процесса, обеспечивающего возможность постоянного обмена внутри неё наследственным материалом.
В результате формируется единый генофонд популяции, куда каждом поколении особями разного генотипа вносится больший или меньший вклад, в зависимости от их приспособительной ценности.
Важнейшая особенность единого генофонда - его глубокая дифференцированность, неоднородность. Генофонд считается постоянным, если величина популяции столь велика, что дрейф генов выражен слабо, если нет избирательности мутирования, если не происходило дифференцированного отбора генотипов, если миграция отсутствует или мигранты являются генетически идентичны местным особям. Присутствие одного из этих факторов в природе изменяет частоты генов в генофонде и в результате меняет равновесие частот генотипов. Разные виды обладают различным генофондом, и естественно предположить, что факторы, изменяющие частоты тех или иных генов в популяции, можно считать основными причинами образования видов. Предполагается, что образование более высоких, чем вид, таксономических категорий основывается, подобно видообразованию, на изменениях генофонда. Охрана генофонда природных и искусственных популяций растений и животных одна из центральных задача охраны живой природы.
3. Популяция
Популяцией в экологии называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих общую территорию.
Слово «популяция» происходит от латинского «популюс» - народ, население. Экологическую популяцию, таким образом, можно определить как население одного вида на определенной территории.
Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно полезные) и конкурентные. Специфические внутривидовые взаимосвязи - это отношения, связанные с воспроизводством: между особями разных полов и между родительским и дочерним поколениями.
При половом размножении обмен генами превращает популяцию в относительно целостную генетическую систему. Если перекрестное оплодотворение отсутствует и преобладает вегетативное, партеногенетическое или другие способы размножения, генетические связи слабее и популяция представляет собой систему клонов, или чистых линий, совместно использующих среду. Такие популяции объединены в основном экологическими связями. Во всех случаях в популяциях действуют законы, позволяющие таким образом использовать ограниченные ресурсы среды, чтобы обеспечить оставление потомства. Достигается это в основном через количественные изменения населения. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность.
Поддержание оптимальной в данных условиях численности называют гомеостазом популяции. Гомеостатические возможности популяций по_разному выражены у различных видов. Осуществляются они также через взаимоотношения особей.
Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи.
Основные характеристики популяций:
1) численность - общее количество особей на выделяемой территории;
2) плотность популяции - среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого популяцией пространства; плотность популяции можно выражать также через массу членов популяции в единице пространства;
3) рождаемость - число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения;
4) смертность - показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени;
5) прирост популяции - разница между рождаемостью и смертностью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным;
6) темп роста - средний прирост за единицу времени.
Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуру популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой - под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяций имеет, следовательно, приспособительный характер. Разные популяции одного вида обладают как сходными особенностями структуры, так и отличительными, характеризующими специфику экологических условий в местах их обитания.
Таким образом, кроме адаптивных возможностей отдельных особей, население вида на определенной территории характеризуется еще и приспособительными чертами групповой организации, которые являются свойствами популяции как надиндивидуальной системы. Адаптивные возможности вида в целом как системы популяций значительно шире приспособительных особенностей каждой конкретной особи.
4. Экологические факторы
Экологические факторы - это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают физические, химические и эдафические.
Физические факторы - это те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура, если она высокая, вызовет ожог, если очень низкая обморожение. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде течение, на суше - ветер и влажность, и т. п. Среди абиотических факторов довольно часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические - факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.)
Биотические факторы -- совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. В последнем случае речь идет о способности самих организмов в определенной степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом -- прохладнее и влажнее. Особая микросреда возникает также в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т. п.
Антропогенные факторы --факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия почв, уничтожение лесов и т. д.), рассматриваются в прикладной экологии. Экологичсекие факторы бывают разной интенсивности (в недостатке, в норме, или в избытке).Температура среды, например, бывает высокой, средней или низкой
5. Фенотипическая изменчивость
Фенотипическая изменчивость - это изменение организмов под действием факторов среды и эти изменения не наследуются. Эта изменчивость не затрагивает гены организма, наследственный материал не изменяется.
Модификационная изменчивость признака может быть очень велика, но она всегда контролируется генотипом организма.
Границы фенотипической изменчивости, контролируемые генотипом организма, называют нормой реакции. Широкая норма реакции приводит к повышению выживаемости. Интенсивность модификационной изменчивости можно регулировать. Модификационная изменчивость направлена. К статистическим закономерностям модификационной изменчивости относятся вариационный ряд изменчивости признака и вариационная кривая. Вариационный ряд представляет ряд вариант, (есть значений признака) расположенных в порядке убывания или возрастания (например: если собрать листья с одного и того же дерева и расположить их по мере увеличения длины листовой пластинки, то получается вариационный ряд изменчивости данного признака).
Вариационная кривая - это графическое изображение зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариант данного признака. Наиболее типичный показатель признака - это его средняя величина, то есть среднее арифметическое вариационного ряда.
Различают следующие виды фенотипической изменчивости: модификации, морфозы и фенокопии.
Модификации - это ненаследственные изменения генотипа, которые возникают под действием фактора среды, носят адаптивный характер и чаще всего обратимы (например: увеличение эритроцитов в крови при недостатке кислорода).
Морфозы - это ненаследственные изменения фенотипа, которые возникают под действием экстремальных факторов среды, не носят адаптивный характер и необратимы (например: ожоги, шрамы).
Фенокопии - это ненаследственное изменение генотипа, которое напоминает наследственные заболевания (увеличение щитовидной железы на территории, где в воде или земле не хватает йода).
6. Карл Францевич Рулье
Профессор Московского университета Карл Францевич Рулье на протяжении 1841-1858 гг. дал практически полный перечень принципиальных проблем экологии, не найдя, однако, выразительного термина для обозначения этой науки. Он первый четко определил принцип взаимоотношений организма и среды: "Ни одно органическое существо не живет само по себе; каждое вызывается к жизни и живет только постольку, поскольку находится во взаимодействии с относительно внешним для него миром. Это закон общения или двойственности жизненных начал, показывающий, что каждое живое существо получает возможность к жизни частию из себя, а частию из внешности".
Развивая этот принцип, К.Ф. Рулье делит взаимоотношения со средой на две категории: "явления жизни особной" и "явления жизни общей", что соответствует современным представлениям об экологических процессах на уровне организма и на уровне популяций и биоценозов. В опубликованных лекциях и отдельных статьях он поставил проблемы изменчивости, адаптации, миграций, ввел понятие "стация", рассмотрел влияние человека на природу и т. д. При этом механизм взаимоотношений организмов со средой К.Ф. Рулье обсуждал с позиций, настолько близких к классическим принципам Ч. Дарвина, что его по праву можно считать предшественником Дарвина. К сожалению, К.Ф. Рулье умер в 1858 г., за год до выхода в свет "Происхождения видов".
Труды его практически неизвестны за рубежом, но в России они имели огромное значение, послужив основой формирования мощной когорты экологов-эволюционистов, некоторые из которых были его прямыми учениками (Н.А. Северцов, А.П. Богданов, С.А Усов).
7. Сообщество
Сообщество - это совокупность популяций, биотический компонент экосистемы. Сообщество функционирует как динамическая система, через которую проходит поток веществ и энергии. Изучением природных сообществ занимается синэкология.
Структура сообщества создаётся постепенно в течение определённого времени. Если заселяется территория с обнажённой горной породой вместо почвы, то первоначально на ней поселяются лишайники и, возможно, водоросли, образуя пионерные сообщества. Под действием эрозии и живых организмов накапливается слой почвы, на котором уже могут поселяться сначала мхи, затем травы и, наконец, кустарники и деревья. Другим примером является постепенное заболачивание открытых водоёмов, приводящее к тому, что на месте озёр образуются сначала болота, а затем, возможно, осоковый луг или лес. Смена одних сообществ на другими называется экологической сукцессией. Изменение сообщества возможно только при изменении окружающих условий. Время смены одного сообщества другим сильно различается. Типичная последовательность сукцессий, приводящих к появлению дубрав или сосновых лесов в средней полосе, занимает около 200 лет; при этом скорости ранних сукцессий гораздо выше, чем скорости поздних. Как правило, сукцессия приводит к постепенному увеличению биомассы сообщества, возрастанию видового разнообразия.
8. Биотоп
Биотоп - (греч. bios - жизнь и topos - место) относительно однородное по экологическим факторам местообитание, занятое одним и тем же биогеоценозом. В биотопе абиотические факторы среды преобразованы деятельностью живых организмов: из материнской породы сформирована почва, изменен световой и температурный режимы, потребление ресурсов ограничено конкуренцией с др. организмами и т. д. Ярко выраженной средообразующей или средопреобразующей способностью обладают эдификаторы. Например, под пологом лесного биогеоценоза, в котором эдификатором выступают деревья, создается особый микроклимат, резко отличающийся от условий открытого пространства режимами освещенности, температуры, влажности, газовому составу приземного слоя воздуха и др. экологическими факторами. Примеры биотопа: ельник черничный на дренированных супесях, черноольховый лес в притеррасном понижении поймы, сосняк лишайниковый на скалах, сосняк сфагновый на верховом болоте, часть водоема с однородными условиями (прибрежная отмель, глубоководная часть).
Необходимо различать понятия биотоп и экотоп, представляющий собой совокупность абиотических факторов в пределах экосистемы.
Термин «биотоп» и термин «местообитание», часто используются как синонимы, что не всегда корректно. В смысле «местообитание сообщества» трактовка этих двух понятий совпадает. При использовании же сочетания «местообитание вида», т. е. «адрес» местонахождения вида в природе, требуется конкретная детализация: здесь следует подразумевать пространственно ограниченную совокупность условий и абиотической, и биотической среды, обеспечивающей весь цикл развития особей, популяций или вида в целом, т. е. речь идет о локальных, имеющих физические границы, участках (фрагментах) экологической системы, соответствующих экологической нише вида.
9. Частные биологические науки
Частные биологические науки - науки, на которые разделяют биологию по исследуемым таксонам: ботаника, зоология, бактериология, вирусология и другие (в том числе более дробные). Каждая из этих частных наук имеет свою анатомию, морфологию, цитологию, генетику и т.д. В определённом смысле частные биологические науки противопоставляются общей биологии. Классификация биологических наук на общую и частные также поддерживается экологом Иоганзеном Б. Г. Другой способ классификации по исследуемым свойствам организма, тогда под частными биологическими науками могут пониматься части общей биологии, но применительно к конкретному организму или их группе.
Несмотря на то, что сами по себе микробиология, ботаника или зоология являются частной биологией их подразделы можно также разделить на общие/частные, но уже на другом уровне: Частная микробиология, ботаника или зоология занимается множеством отдельных видов и естественной системой их родства (систематика, или таксономия). Общая микробиология, ботаника или зоология по возможности абстрагируется от видовых особенностей организмов; главные ветви этих наук - морфология, изучающая структуру, и физиология, занимающаяся функциями организмов (физиология обмена веществ, роста, развития, движения, органов чувств)
10. Экосистема
Экосистема, или экологическая система - биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз) , среды их обитания (биотоп) , системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии. Пример экосистемы - пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, составляющими живую компоненту системы, биоценоз. Для пруда как экосистемы характерны донные отложения определенного состава, химический состав (ионный состав, концентрация растворенных газов) и физические параметры (прозрачность воды, тренд годичных изменений температуры), а также определённые показатели биологической продуктивности, трофический статус водоёма и специфические условия данного водоёма. Другой пример экологической системы - лиственный лес в средней полосе России с определённым составом лесной подстилки, характерной для этого типа лесов почвой и устойчивым растительным сообществом, и, как следствие, со строго определёнными показателями микроклимата (температуры, влажности, освещённости) и соответствующим таким условиям среды комплексом животных организмов. Немаловажным аспектом, позволяющим определять типы и границы экосистем, является трофическая структура сообщества и соотношение производителей биомассы, её потребителей и разрушающих биомассу организмов, а также показатели продуктивности и обмена вещества и энергии.
С точки зрения структуры в экосистеме выделяют: климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды; неорганические вещества, включающиеся в круговорот; органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии; продуценты, организмы, создающие первичную продукцию; макроконсументы, или фаготрофы, гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества; микроконсументы (сапротрофы) гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот. Последние три компонента формируют биомассу экосистемы.
Список используемой литературы
1.Валова (Копылова), В.Д. Экология / В.Д. Валова (Копылова) .- учебник; 2-е изд., перераб. и доп. - М. : ИТК "Дашков и К", 2009. - 360 с.
2. Колесников С.И. Экология: учебное пособие для студентов вузов / С. И. Колесников. - 5-е изд. - М. : Дашков и К*, 2012. - 384 с.
3. Коробкин В.И. Экология: учебник для студентов вузов / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - 15-е изд.,доп. и перераб. - Ростов н/Д : Феникс, 2009. - 602, [1] с.
4. Передельский Л.В. Экология: учебник для студ. вузов. / Л. В. Передельский, В. И. Коробкин, О. Е. Приходченко. - М. : Велби : Проспект, 2008. - 512 с.
5. Передельский Л.В. Экология: учебник для студентов вузов / Л. В. Передельский, В. И. Коробкин, О. Е. Приходченко. - М. : Проспект, 2009. - 512 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Зоны чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия. Экологическая сукцессия, понятие о климаксных системах. Биотические экологические факторы, методы изучения экосистем. Нормирование ЭМП и ионизирующих излучений, экологический контроль.
контрольная работа [40,2 K], добавлен 19.07.2010Вид как качественный этап процесса эволюции. Морфологический критерий самый в систематике. Популяция как форма существования вида. Гомеостатические возможности популяций. Регуляция численности популяций в биоценозах. Экологические ниши организмов.
контрольная работа [570,3 K], добавлен 15.01.2013Многообразие экологических факторов среды как совокупности соответствующего условия среды и его ресурса (запаса). Основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная. Абиотические, биотические и антропогенные экологические факторы среды.
реферат [810,8 K], добавлен 05.04.2011Понятие среды обитания как совокупности конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция, вид. Экологические последствия деятельности по отраслям производства и межотраслевых комплексов. Экологические факторы среды.
контрольная работа [21,6 K], добавлен 20.04.2015Негативные факторы окружающей среды, их воздействие на организм человека. Оценка степени их влияния на здоровье, характер изменений функционального состояния организма, возможности развития отдельных нарушений. Влияние среды на генофонд человечества.
реферат [22,6 K], добавлен 22.10.2011Проблемы экологии как науки. Среда как экологическое понятие, ее основные факторы. Среды жизни, популяции, их структура и экологические характеристики. Экосистемы и биогеоценоз. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Охрана окружающей среды.
методичка [66,2 K], добавлен 07.01.2012Среда обитания человека. Социальные факторы, факторы общественной среды человека. Уменьшение населения в богатых индустриальных государствах. Парадокс урбанизации. Социогенные и природные экологические факторы негативного воздействия на человека.
учебное пособие [84,2 K], добавлен 10.01.2009Общее определение и основные направления экологии. Сущность и составные элементы экосистемы. Трофические связи в экосистемах. Вклад В.И. Вернадского в развитие науки. Основные экологические проблемы современности и влияние общества на экологию.
реферат [23,1 K], добавлен 13.05.2011Ознакомление с различными средами обитания организмов. Характеристика влияния различных факторов на организм. Экологические факторы как отдельные элементы среды обитания организма, взаимодействующие с ним. Причины возникновения приспособленности к средам.
презентация [1,1 M], добавлен 15.09.2014Что такое экология. Почему ухудшается экологическое состояние окружающей среды. Главные экологические проблемы современности. Основные экологические проблемы области. Как решать экологические проблемы и предотвратить загрязнение окружающей среды.
курсовая работа [31,0 K], добавлен 28.09.2014
