Экология как наука. Экологические факторы и среды жизни

1.

Экология, как наука.
Экологические факторы и среды
жизни

2.

Экология – это наука, изучающая
взаимоотношения организмов между
собой и с окружающей
неорганической природой.

3.

Разделы экологии
• Аутэкология – изучает приспособленность
организмов к условиям существования.
• Синэкология – изучает взаимное влияние
организмов, их сообществ друг на друга и
на неживую природу.

4.

Методы экологии
• Полевые наблюдения (кольцевание)
• Эксперименты (природные и лабораторные)
• Моделирование
• Мониторинг окружающей природной среды

5.

Среда обитания
• – совокупность условий живой и неживой природы,
в которых существует данный организм, популяция
или вид и с которыми они находятся в прямых или
косвенных взаимоотношениях.
Среды жизни
Наземно –
воздушная
Водная
Почвенная
Организменная

6.

Водная среда
Свойства:
-большая плотность
-сильные перепады давления
-относительно малое содержание
кислорода
-высокая теплопроводность
-ограниченная проницаемость для
света
-хороший растворитель

7.

Наземно-воздушная среда
Свойства:
-низкая плотность и
давление;
-высокое содержание
кислорода;
-обилие света;
-суточные и сезонные
перепады температуры;
-неравномерное
распределение влаги.

8.

Почвенная среда
Свойства:
-большая плотность;
-отсутствие света;
-незначительные
температурные колебания;
-низкое содержание
кислорода;
-высокое содержание
углекислого газа.

9.

Организменная среда
Свойства:
-стабильные температурные и газовые
условия;
-достаточное количество воды и
пищи;
-защищенность от неблагоприятных
внешних воздействий;
-ограниченность жизненного
пространства;
-сложность распространения;
-защитные реакции организмахозяина.

10.

Условия среды рассматривают
как экологические факторы – отдельные
физико-химические и биологические условия
среды обитания, оказывающие различное
воздействие на особи, популяции и природные
сообщества.
Условно все факторы подразделяют на 3
группы: абиотические, биотические и
антропогенные.

11.

12.

Действие экологических
факторов на организмы
• Раздражители – вызывают ответные
реакции организмов (понижение
температуры воздуха, замедляет обмен
веществ у холоднокровных).

13.

Действие экологических
факторов на организмы
• Ограничители – делают невозможным
существование организмов (недостаток
влаги в пустынях).

14.

Действие экологических
факторов на организмы
• Модификаторы – приводят к структурнофункциональным изменениям организмов
(формирование флаговых крон под
действием постоянных ветров).

15.

Действие экологических
факторов на организмы
• Сигналы – информируют организмы об
изменениях других факторов (убывание
светового дня служит сигналом для отлета
перелетных птиц).

16.

Закономерности действия
экологических факторов

17.

• Любой экологический фактор имеет определенные
пределы положительного влияния на организм.
• Биологическим оптимумом фактора называется
то количество фактора, при котором особи вида
активно размножаются и осваивают среду.
• Зона пессимума – такое количество фактора, когда,
особи вида испытывают стресс, т.е. выживают.
• Точка минимума и точка максимума –
максимально или минимально переносимые
значения фактора, за пределами которых жизнь
вида невозможна.

18.

Экологическая толерантность
способность выдерживать изменения условий обитания
эврибионты
стенобионты
Организмы с широкими
пределами выносливости.
Выдерживают значительные
отклонения от оптимума т.е.
обладают экологической
валентностью
Организмы с узкими
пределами выносливости.
Не выдерживают
отклонения от оптимума

19.

• Различные экологические факторы
действуют на организмы одновременно,
усиливая или ослабляя друг друга (человек
легче переносит жару в сухом воздухе, чем
во влажном).
• К каждому экологическому фактору
организмы приспосабливаются
независимым путем.

20.

• Существуют лимитирующие
(ограничивающие) факторы,
значения которых выходят за
пределы выносливости
организма, что делает
невозможным его
существование в данных
условиях.
Закон Ю. ЛИБИХА / закон
минимума -жизнедеятельность
организма ограничивает
фактор, количество и
качество которого близко к
минимуму.
1. температура
2. свет
3. вода
4. концентрация О2
5. давление
6. рельеф
7. движение
воздушных масс

21.

Свет как экологический фактор
Растения по отношению к свету делятся на:
• Светолюбивые (гелиофиты) –ковыль, полынь;
• Теневыносливые (факультативные гелиофиты) –
сирень, липа;
• Тенелюбивые растения (сциофиты) – мхи, плауны.
Животные по отношению к свету делятся на: дневные,
сумеречные и ночные.
Фотопериодизм – реакции организмов на сезонные
изменения длины дня и ночи, проявляющиеся в
колебании интенсивности и характера
физиологических процессов.

22.

Температура как экологический
фактор
Влияет на скорость и характер протекания в организме
обменных процессов.
• Пойкилотермные (холоднокровные) организмы –
земноводные, пресмыкающиеся;
• Гомойотремные (теплокровные) организмы – птицы и
млекопитающие.
• Эвритермные организмы могут переносить колебания
температуры в широких пределах (волк, лиственница)
• Стенотермные организмы переносят узкие пределы
перепада температуры и делятся на теплолюбивые (львы,
крокодилы) и холодолюбивые (белый медведь).

23.

Влажность как экологический
фактор
Растения по отношению к воде разделяют на:
• Водные растения (гидатофиты) – роголистник, пузырчатка;
• Наземно-водные растения (гидрофиты) – тростник, кувшинка;
• Растения влажных мест суши (гигрофиты) – папоротник,
росянка;
• Растения умеренно влажных мест суши (мезофиты) – деревья
саванн, кустарники подлеска;
• Растения сухих мест суши (ксерофиты) – суккуленты
(кактусы, алоэ), склерофиты (полынь, ковыль)
Животные по отношению к степени влажности делятся на
водные, полуводные, наземные..

24.

Газовый и ионный состав среды. Почва и
рельеф
Для аэробных организмов важно наличие кислорода, для
анаэробов – его отсутствие.
Углекислый газ необходим для фотосинтеза, но его избыток
приводит к отравлению растений.
Ионный состав среды важен, в первую очередь, водным
животным (содержание соли).
Галофиты - растения произрастающие на сильно
засоленных почвах.
Большое влияние оказывает кислотность среды.
От гидротермического режима почв, аэрации, механического
и химического составов зависит корневая система.

25.

Биологические ритмы
• - внешние, обусловленные циклическими изменениями в
окружающей среде, и внутренние, связанные с
собственной жизнедеятельностью организмов.
• Внешние связаны с движением Земли.
• Внутренние (эндогенные) – ритмы физиологических и
биохимических процессов, протекающих в организмах
(биосинтез белков, ритм сердца). К эндогенным относят
суточные (циркадные) и годичные (цирканные) ритмы.