Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ѕиотические факторы




ќбщие свойства живых организмов. ∆изнь возникла иразвиваетс€ как биогеохимический круговорот веществ,который осуществл€етс€ через множество организмов различных видов растений, животных и микроорганизмов. ¬ круговороте веществ вид как сложно организованна€ размножающа€с€ совокупность кровнородственных особей Ц элементарна€ единица и основна€ форм организации жизни. ∆ивое вещество обладает таким свойством как дискретность, или прерывистость (все особи рождаютс€, живут и отмирают). ќни объединены в виды, роды, семейства, пор€дки, классы, отр€ды (типы), т.е. в дискретные совокупности.   свойствам живых организмов относ€тс€ также размножение, воспроизведение себе подобных, адаптаци€ к среде, получение энергии и окружающей среды и использование ее на поддержание упор€доченности, развитие и усложнение организации, способность противосто€ть действию внешних физических сил и активна€ реакци€ на окружающую среду, наличие матричного синтеза, кодировани€ информации в генах и хромосомах, бесконечность жизни в надорганизменных структурах. ∆изнь представлена не отдельными особ€ми, не отдельными видами, а сообществами из различных растений, животных и микроорганизмов Ц биоценозами.

—ледовательно, под организацией биосистемы высшего ранга понимают установившиес€ за определенный период видовой и попул€ционный состав, структуру и численность флоры и фауны, проживающих совместно в отдельных экотопах. ∆ивые организмы экосистем условно дел€т на группы: высшие растени€, микрофлора, макро- и микрофауна. ѕо способу питани€ выдел€ют автотрофные и гетеротрофные организмы. јвтотрофные организмы питаютс€ неорганическими веществами (вода, минеральные элементы, диоксид углерода) и создают из них органические соединени€ в процессе фотосинтеза (зеленые растени€) и хемосинтеза (хемосинтезирующие бактерии). √етеротрофные организмы (не зеленые растени€, большинство бактерий грибы, актиномицеты, все животные) питаютс€ готовыми органическими веществами.

¬се живые организмы существуют в форме попул€ций.  аждый вид представлен попул€цией или же ее частью. ѕопул€ци€ Ц совокупность свободно и случайно скрещивающих особей определенного вида, занимающих общую территорию. Ёти особи обладают сходной наследственной природой, обмениваютс€ генетической информацией. ѕопул€ци€ имеет определенные признаки (свойства): численность (или объем), плотность (среднее число особей на единицу площади), рождаемость смертность; возрастную (соотношение особей разного возраста), половую (сексуальную) и пространственную (колонии, семьи, стаи) структуру; скорость роста выживаемость и др. Ќа динамику попул€ций существенно вли€ют люди, в особенности через загр€знение природной среды. ¬ природе наблюдаетс€ регул€рна€ цикличность численности попул€ций в св€зи с внутривидовой конкуренцией при высокой плотности, сокращением количества и ухудшением качества пищи, с изменением генетического состава. “ак, у зайца и рыси такие колебани€ 10-летние, у полевок и питающих полевками хищников Ц 4-летние.

ѕопул€ции бывают равновесным или наиболее устойчивыми (многолетние растени€, позвоночные животные), наход€щимис€ в состо€нии равновеси€ с ресурсами и их плотностью; оппортунистическими (однолетние растени€, насекомые), дающими в процессе роста регул€рные или случайные всплески, чередующиес€ со спадами (например, вспышки массового размножени€ некоторых насекомых). —труктура попул€ции, колебани€ численности завис€т от особенности попул€ции, режима факторов среды, т.е. определ€ютс€ экологической нишей Ц совокупностью всех требований организмов к факторам окружающей среды и месту, где эти требовани€ удовлетвор€ютс€ ≈е можно рассматривать и как совокупность биологических особенностей, физических характеристик среды, которые определ€ют услови€ существовани€ какого-либо вида, преобразование им энергии и обмен информацией с окружающей средой и себе подобными. “аким образом, вид или попул€ци€ занимают в природе свою экологическую нишу, обусловленную потребностью в территории, в пище и в воспроизводстве.

¬заимоотношени€ организмов в экосистемах. ѕод биотическими факторами понимают различные формы взаимодействи€ между особ€ми и попул€ци€ми, или совокупность вли€ний жизнеде€тельности одних организмов на другие. —реди них выдел€ют зоогенные (вли€ние животных), фитогенные (вли€ние растений) и микробиогенные (вли€ние микроорганизмов) факторы. ¬заимоотношени€ организмов (коакции) весьма разнообразны они бывают простыми и сложными, кратковременными и посто€нным, пр€мыми и косвенными. “ак, растени€, создава€ органическое вещество, обеспечивают другие живые организмы энергией, вернее служат дл€ них пищей. ∆ивотные требовательны к составу и качеству пищи: питаютс€ растени€ми (или животными) одного вида (монофаги), растени€ми ограниченного круга видов (олигофаги), растени€ми многих видов (полифаги).

¬заимоотношени€ могут быть внутривидовыми и межвидовыми. ¬заимодействи€ между особ€ми одного вида называют гомотипическими реакци€ми. ќнизавис€т от численности и плотности попул€ции. ѕри этом наибольшую роль играет внутривидова€ конкуренци€ за пищу, местообитание и другие услови€ существовани€. ¬нутривидова€ конкуренци€ стабилизирует попул€ции в результате увеличени€ смертности особей, приостановки их роста. ќсобенно большую роль играет конкуренци€ в ограничении численности попул€ции, когда взрослые особи защищают территорию в одиночку или парами (многие птицы и млекопитающие).

¬заимодействи€ между особ€ми разных видов называют гетеротипическими реакци€ми. ќни могут быть симбиотическими и антагонистическими. ќсновные типы взаимодействи€ между видами конкуренци€, мутуализм, комменсализм, нейтрализм, протокоопераци€, аменсализм, паразитизм, хищничество, антибиоз.

 онкуренци€ Ц взаимно отрицательные отношени€ межу организмами разных видов в св€зи с необходимостью обеспечить себе услови€ существовани€, важнейшие из которых Ц пища и местообитание. ћежвидова€ конкуренци€ про€вл€етс€ в том, что даже незначительные изменени€ условий местообитани€ привод€т к изменению количественных соотношении между видами. ќднако виды с близкими экологическими нишами необ€зательно должны быть жесткими конкурентами. ¬озможно их устойчивое сосуществование вследствие общности требований к жизненным услови€м, а также в св€зи с разобщением экологических ниш по пище, во времени или пространстве. Ќапример, тритоны обыкновенный и гребенчатый обитают в лесной подстилке, но первый питаетс€ насекомыми и паукообразными, а второй Ц черв€ми, моллюсками, гусеницами. ѕри конкуренции культурных растении и сорн€ков наибольшее значение имеют продолжительность жизни, способ размножени€, особенности роста, развити€ корневой системы, способность к генерации.

ћутуализм Ц тип симбиотических отношении, когда присутствие одного вида необходимо дл€ существовани€ другого (взаимно благопри€тное сосуществование). Ќапример, св€зь термитов и жгутиковых, обитающих в их кишечнике. “ермиты питаютс€ древесиной, использу€ дл€ ее разрушени€ выдел€емые жгугиковыми ферменты, которые вызывают распад клетчатки древесины до сахаров. „асть этих продуктов расходуют термиты, а остальную часть Ц жгутиковые. ѕримерами могут служить также симбиоз водоросли и грибы в лишайниках, симбиоз между бобовыми и азотфиксирующими бактери€ми.

 омменсализм Ц один из типов совместного существовани€, когда один из партнеров пользуетс€ благами за счет другого, не причин€€ ему ущерба. ќдин вид (хоз€ин) положительно действует на другой (комменсал).  омменсалы, извлека€ пользу из хоз€ина, не принос€т ему никакого вреда. “ак, гиены, шакалы, некоторые птицы питаютс€ объедками льва, т.е. €вл€ютс€ его комменсалами.   животным-комменсалам относ€тс€ рыбы-прилипалы, рыбы-лоцманы, насекомые, посел€ющиес€ в гнездах птиц или норах млекопитающих, молодь ставриды, использующа€ полость каракатиц и колокол медуз в качестве убежища.

Ќейтрализм, или индифферентный симбиоз, Ц отсутствие взаимоотношений, когда два партнера сосуществуют механически и их сожительство безразлично дл€ них.

ѕротокоопераци€ Ц симбиотические отношени€, при которых присутствие одного вида благопри€тно дл€ другого, но необ€зательно дл€ его существовани€. Ќапример, различные кишечнополостные обитают на панцир€х крабов, получают пищу от них, когда те лов€т других животных.  ишечнополостные при этом служат маскировкой дл€ крабов.

јменсализм Ц взаимоотношени€, когда один вид угнетает другой, не испытыва€ его вли€ни€. “ак, большинство плесневых грибов вырабатывают вещества, которые угнетают развитие бактерий.

ѕаразитизм Ц такие св€зи, когда один вид (паразит) наносит ущерб другому (хоз€ину) и не может существовать без него. ѕаразит обитает на поверхности или внутри хоз€ина, использу€ его жизненные ресурсы. —реди паразитов различают облигатные (существуют об€зательно за счет хоз€ина) и факультативные. ќдни из них поражают органы, ткани, клетки организмов (эндопаразиты), а другие живут на внешних покровах (эктопаразиты). ќни используют органы хоз€ина не только дл€ питани€, но и в качестве местообитани€. “ак, блохи питаютс€ кровью млекопитающих, а сами €вл€ютс€ хоз€евами дл€ жгутиковых одноклеточных. —олитер живет в пищеварительном тракте человека.

’ищничество Ц св€зи, когда представители одного вида (хищник) убивают и поедают представителей другого вида (жертва). Ќапример, сова, питающа€с€ мелкими млекопитающими. “акие св€зи, как паразитизм и хищничество, относ€т к системе жертва Ц эксплуататор.

јнтибиоз Ц отношени€ между организмами разных видов, при которых один причин€ет вред другому, при этом не извлека€ дл€ себ€ преимуществ. Ќапример, некоторые растени€ выдел€ют вещества, вредные дл€ других организмов, поэтому р€дом не могут расти капуста и виноград, лук и фасоль, люпин и картофель и др.

ѕри рассмотрении взаимоотношений между растени€ми в группировках (сообществах) следует прежде всего обращать внимание на €русность Ц распределение растений различных видов на разной высоте в зависимости от их потребности в свете и тепле, отношени€ к влаге и ветру. ярусность повышает производительность сообществ, ослабл€ет борьбу за существование. ¬се растени€ измен€ют вокруг себ€ окружающую среду, вли€€ на соседние растени€ в пределах некоторого пространства, называемого фитогенным полем.

¬заимоотношени€ между растени€ми бывают непосредственными (пр€мыми) и косвенными.   пр€мым св€з€м относ€тс€ уж рассмотренные симбиотические и паразитические, физиологические, биохимические, механические, эпифитные и сапрофитные ѕример физиологических св€зей Ц срастание корней хвойных пород (в результате повышаетс€ их ветроустойчивость). —реди биохимических св€зей выдел€ют фитонцидные (фитонциды Ц вещества защитного типа, образуемые высшими растени€ми и подавл€ющие рост бактерий, грибов и простейших, например фитонциды лука редьки, эвкалипта), антибиотические (одни микроорганизмы выдел€ют антибиотики, которые действуют на другие микроорганизмы), маразматические (маразмины Ц вещества, выдел€емые микроорганизмами и оказывающие отрицательное вли€ние на высшие растени€). ћеханические контакты €рко выражены в густых лесах. Ќапример, в умеренных широтах кроны сосен страдают от берез, в субтропиках кроны многих деревьев Ц от лиан. Ёпифитные взаимоотношени€ Ц св€зи типа комменсализма (например, мхи и лишайники на деревь€х), когда одни растени€ не имеют контакта с хоз€ином, не живут за его счет, но используют воду и мелкозем в неровност€х ветвей и стволов.

»з косвенных взаимоотношений, кроме конкурентных, важную роль играют средообразующие, т.е. оказывающие вли€ние на окружающую среду, прежде всего измен€ющие микроклимат.

ѕищевые цепи (св€зи) организмов. ѕища служит основным источником пополнени€ энергетических ресурсов, особенно у животных. ќсобым случаем межвидовых взаимоотношений в экосистемах €вл€ютс€ пищевые (трофические) цепи Ц р€ды живых организмов, в которых одни организмы поедают предшественников по цепи и сами оказываютс€ съеденными следующими за ними. «еленые растени€ называют самопитающимис€ или автотрофами, ибо они сами из воды и диоксида углерода создают органическое вещество. –астени€ €вл€ютс€ продуцентами. ќрганизмы, которые не в состо€нии синтезировать органическое вещество из минеральных неорганических элементов, а используют лишь готовое, относ€тс€ к консументам (потребител€м). ѕродуценты и консументы, питающиес€ ими, Ц два первых звена трофической цепи. “раво€дные животные (фитофаги) Ц консументы первого пор€дка. ќднако не все организмы питаютс€ растительной пищей. ƒл€ плото€дных животных источником питани€ могут служить траво€дные, тогда плото€дных относ€т к консументам второго пор€дка. ¬полне возможно, что их, в свою очередь, используют в пищу консументы третьего пор€дка и т.д. Ёту систему английский эколог „. Ёлтон назвал пищевой цепью или цепью питани€. ѕервое звено цепи Ц растение, уровень продуцентов, второе Ц уровень траво€дных (фитофагов), следующие Ц различные уровни плото€дных (зоофагов), питающихс€ животной пищей. „еловек может быть консументом первого пор€дка (питатьс€ растительной пищей), второго пор€дка (есть м€со траво€дных животных), третьего пор€дка (употребл€ть в пищу м€со плото€дных).

¬ природе в пищевой цепи обычно бывает не более п€ти звеньев, так как с энергетических позиций длинные цепи весьма невыгодны. Ќа синтез органического вещества в теле животного используетс€ лишь10% энергии съеденной пищи, остальна€ часть потенциальной энергии тер€етс€, переход€ в тепло.  оличество передаваемой энергии значительно сокращаетс€ при переходе к более высоким звень€м цепи. ∆ивотные п€того звена получают всего 0,0001 энергии, аккумулированной растени€ми, следовательно, дл€ их жизнеде€тельности требуетс€ очень много органического вещества. —уществуют серии пищевых цепей вокруг группы кормов. Ѕольшинство консументов вход€т в несколько цепей, св€занных в единую систему. „асто питание мен€етс€ по сезонам, с возрастом. Ќапример, лоси и косули летом питаютс€ травой и листь€ми деревьев и кустарников, а зимой Ц побегами и корой деревьев, кустарников. ƒ€тел летом питаетс€ преимущественно насекомыми, а зимой Ц семенами хвойных деревьев.

¬ыдел€ют два важнейших типа пищевых цепей: пастбищные цепи, которые начинаютс€ с зеленого растени€ и идут к растительно€дным животным и к хищникам; детритные (сапрофитные) цепи, или цепи разложени€, которые начинаютс€ с мертвого органического вещества и идут к микроорганизмам, затем к детритофагам и их хищникам. ѕримеры пищевых цепей хищников: зеленые растени€ Ц крупный рогатый скот Ц волк; сосна Ц тли Ц божьи коровки Ц насекомо€дные птицы Ц хищные птицы. ѕищева€ цепь паразитов: траво€дные млекопитающие Ц блохи Ц жгутиковые одноклеточные. ¬ лесных экосистемах основные потребители растений Ц лось, за€ц-бел€к, косул€, серна, зубр, полевка и др. ¬широколиственных лесах распространены кабаны, белки, которые питаютс€ в основном семенами. “етерев, р€бчик, глухарь и другие птицы питаютс€ листь€ми, €годами, сережками, хвоей. –астени€ поедают многие насекомые, в частности гусеницы бабочек, личинки майского жука, долгоносиков, усачей, златок, короеды (многие из них Ц основные вредители). —реди насекомых-опылителей, питающихс€ пыльцой или нектаром, много пчел, шмелей, мух, бабочек, жуков-наездников. «имой семенами хвойных деревьев питаетс€ большой пестрый д€тел. ¬ другие сезоны года д€тлы уничтожают гусениц короедов, шелкопр€дов и др. ¬ лесах много хищных животных (медведь, рысь, волк, горностай, хорек, еж, крот и др.), из птиц-хищников встречаютс€ совы, филины, €стребы, соколы, питающиес€ преимущественно грызунами и птицами.   хищникам относ€тс€ и насекомо€дные птицы: синицы, славки, з€блики, дрозды, кукушки, мухоловки и др. ѕресмыкающиес€ и земноводные (ужи, гадюки, живород€щие €щерицы, жабы, л€гушки) питаютс€ животной пищей. ѕауки и муравьи Ц факультативные хищники. —реди простейших также встречаютс€ хищники Ц инфузории, амебы. «аканчиваетс€ цепь питани€ детритной (сапрофитной) св€зью, которую осуществл€ют сапрофиты, или биоредуценты (грибы, актиномицеты, гетеротрофные бактерии, водоросли, почвенные простейшие), разлагающие отмершие растительные и животные организмы. ѕита€сь отмершими ткан€ми, сапрофиты превращают органику в минеральные вещества и тем самым вовлекают различные химические элементы в биологический круговорот.

ѕродуктивность экосистем. “рофическа€ цепь фактически €вл€етс€ энергетической цепью, так как происходит непрерывна€ передача солнечной энергии от продуцентов к консументам. Ѕез переноса энергии не было бы жизни. ¬се разнообразие про€влений жизни св€зано с превращением энергии из одной формы в другую. “ак, свет как одна из форм энергии превращаетс€ в тепло, в потенциальную химическую энергию органических веществ, синтезируемых растени€ми, а остальна€ часть солнечной энергии рассеиваетс€ в виде тепла. «еленые растени€ используют менее 0,1%общего количества энергии солнечного света.  онсументы, питающиес€ органическим веществом продуцентов, получают от них энергию, основна€ часть которой превращаетс€ в легко рассеивающеес€ тепло и лишь незначительна€ часть идет на синтез протоплазмы животного, на построение органического вещества. ѕри поедании растительно€дного животного хищником (а последнего Ц хищником более высокого пор€дка) также происходит потер€ энергии, ее рас≠сеивание в виде тепла. ѕоток энергии из-за тепловых потерь в каждом последующем звене питани€ значительно снижаетс€, в результате уменьшаютс€ количество синтезированной протоплазмы, а следовательно, и биопродуктивность.

ѕродуктивность Цэто скорость образовани€ биомассы, количество органического вещества, формирующеес€ за единицу времени. ¬алова€ первична€ продуктивность Ц скорость, с которой солнечна€ энерги€ усваиваетс€ зелеными растени€ми, или суммарна€ продукци€ фотосинтеза, включа€ и органическое вещество, израсходованное на дыхание. „иста€ первична€ продуктивность Ц это скорость накоплени€ органического вещества экосистемой за вычетом вещества, затраченного на дыхание. ќна определ€ет энергетический потенциал экосистемы и характеризуетс€ количеством фитомассы за год, которое доступно гетеротрофам. ‘актически чиста€ первична€ продуктивность представл€ет собой годичный прирост. Ќа дыхание растени€ расходуют 25% синтезированного органического вещества, 5...10%валовой продукции тер€етс€ из-за поражени€ вредител€ми. ƒл€ животных и человека остаетс€ менее 60...65% фотосинтезированного продукта.

¬торична€ продуктивность включает в себ€ продуцирование зоомассы и фитомассы гетеротрофов. ќна позвол€ет дать оценку вклада разных групп консументов и редуцентов в отчуждение фитомассы из годичного прироста, а также в деструкцию и минерализацию растительных остатков (в граммах на 1 м2 в год и в сутки, в тоннах на 1 га в год). ќтношение первичной продукции ко вторичной Ц сбалансированность биологической продукции.

Ѕиомасса Цобщее количество живого органического вещества, накопленного к данному моменту времени, в основном в момент максимального развити€ (в граммах на 1 м2 или в тоннах на 1 га). “ак, биомасса листвы смешанного лиственного леса составл€ет 5...7 т/га, а древесины Ц 200...400 /га. „асто определ€ют соотношение биомассы различных групп организмов и их частей: у растений (автотрофов) это может быть соотношение биомассы систематических и экологических групп, надземных и подземных частей, ассимилирующих и запасающих фракций; у гетеротрофов Ц систематических и экологических групп, дол€ мигрирующей зоомассы; у микроорганизмов Ц запасы грибов, бактерий, актиномицетов.

÷епи питани€ в экосистемах изображают в виде пр€моугольников, длина или площадь которых соответствует значимости продуцентов, консументов и деструкторов. ≈сли поместить пр€моугольники один на другой, получитс€ пирамида. ќна представл€ет собой соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в экосистеме. ќснование пирамиды Ц первый уровень, кажда€ последующа€ ступень меньше предыдущей. ¬первые пирамида была построена „. Ёлтоном. “еперь ее называют экологической пирамидой. ¬ыдел€ют три типа пирамид: пирамида чисел, когда учитываетс€ численность отдельных организмов; пирамида биомассы; пирамида энергии. ѕирамида биомассы показывает количество живого вещества на каждом трофическом (пищевом) уровне без учета различий отдельных частей организмов. «апасы биомассы в экосистемах уменьшаютс€ от первого уровн€ к последующим, поэтому пирамида биомассы имеет форму треугольника вершиной вверх. ѕирамида энергии показывает поток энергии на последовательных трофических уровн€х. „еловек в пирамиде энергии занимает вершину, он потребл€ет весьма незначительную часть первичной продукции биосферы.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2047 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬аше врем€ ограничено, не тратьте его, жив€ чужой жизнью © —тив ƒжобс
==> читать все изречени€...

427 - | 426 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.024 с.