Экосистема. Среда обитания. Экологические факторы



Вопрос 1. Что такое среда обитания? Охарактеризуйте различные среды жизни.

Среда обитания — это часть природы, окружающая живые организмы, из которой организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ.

Водная среда жизни.

Колебания температуры воды в Мировом океане сравнительно невелики: от -2°С до +36°С. В пресных внутренних водоемах умеренных широт температура поверхностных слоев воды колеблется от -0,9°С до +25°С. Благоприятный температурный режим исключает как слишком высокие температуры, так и слишком низкие. Исключением являются термальные источники, теплые, горячие и кипящие, температура воды в которых может достигать +100°С.

На разных глубинах животные испытывают различное давление. В среднем в водной толще на каждые 10 м глубины давле­ние возрастает на 1 атм. Глубоководные приспособились к высо­кому давлению (до 1000 атм).

К прозрачности и световому режиму наиболее чувствительны фотосинтезирующие растения. В мутных водоемах они обитают только в поверхностном слое, а там, где прозрачность воды более высока, они проникают на значительные глубины. Мутность воды созда­ется огромным количеством взвешенных в ней частиц мине­ральных веществ (глина, ил) и мелких организмов, что ограни­чивает проникновение солнечных лучей. Световой режим обу­словлен также закономерным убыванием света с глубиной. Кислород попадает в водную среду двумя путями: во-первых, поступает из атмосферы, во-вторых, образуется в результате фо­тосинтеза зеленых растений. Плотва, ерш, карась неприхотливы в этом отношении, а личинки комаров хирономид и малощетинковые черви трубочники обита­ют на больших глубинах, где кислород практически отсутствует.

Наземно-воздушная среда жизни.

Организмы, обитающие на поверхности Земли, окружены га­зообразной средой, которая отличается набором особенностей: свет здесь действует интенсивнее, температура претерпевает более сильные колебания, влажность значительно изменяется в зависимости от географического положения, сезона и времени суток; воздействие почти всех этих факторов связано с движением воздушных масс – ветрами.

По химическому составу воздуха в ней много кислорода. Сухой воздух на высоте уровня моря состоит (по объему) из 78% азота, 21% кислорода, 0,03% углекислого газа; не менее 1% приходится на инертные газы. Кислород необходим для дыхания абсолютного большинства ор­ганизмов, углекислый газ используется растениями при фотосинтезе.

Незначительная плотность и слабые перепады давления. Низкая плотность воздуха облегчает передвижение в нем. Активный и пассивный полет освоили около двух тре­тей обитателей суши. Большинство из них — на­секомые и птицы. Хотя многие виды могут ле­тать, а мелкие насекомые, пауки, микроорганизмы, семена и споры рас­тений переносятся воздушными течениями, питание и размножение организмов происходит на поверхности земли или растений. Воздух — плохой проводник тепла. Этим об­легчается возможность сохранения тепла, выра­батываемого внутри организмов, и поддержание постоянной температуры у теплокровных живот­ных.

Почвенная среда жизни.

Почва представляет собой тонкий слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. Это сложная система, включающая твердую – минеральные частицы, жидкую – почвенная влага, газообразную фазы. Соотношение этих трех составляющих определяет основные физические свойства почвы как среды обитания организмов. Химические свойства помимо минеральных почвенных элементов сильно зависят от органического вещества, также являющегося неотъемлемой составной частью почвы. Глубина почвы определяется глубиной проникновения корней и деятельностью роющих животных (не более 1,5 – 2 м.)

Соотношение различных частиц формирует механический состав почвы. По этому признаку различают почвы песчаные (содержат более 90 % песка), супесчаные (90—80), легкие, средние и тяжелые суглинки (соответственно 80—70, 70—55 и 55—40) и глины — легкие (40—30), средние (30—20) и тяжелые (менее 20 % песка).

Минеральные частицы занимают 40—70 % общего объема почвы. Оставшееся пространство, представляющее собой систему пор, поло­стей и канальцев, занято воздухом и водой. Механический состав и структура почв — ведущий фактор форми­рования их свойств как среды обитания живых организмов: аэрации почв, их влажности и влагоемкости, теплоемкости и термического режима, а также условий передвижения в почве животных, распреде­ления корней древесных и травянистых растений и т. п.

Почвенная вода занимает поры и полости и является одним из основных источников влаги для растений.

Воздух в почвенных полостях всегда насыщен водяными парами, его состав обогащен углекислым газом и обеднен кислородом. Этим условия жизни в почве напоминают водную среду. С другой стороны соотношение воды и воздуха в почвах постоянно меняется в зависимости от погодных условий.

Хорошо увлажненная почва легко прогревается и медленно ос­тывает. На ее поверхности происходят более резкие колебания температуры, чем в глубине. При этом суточные колебания затра­гивают слои до глубины в 1 м, Температурные колебания очень резки у поверхности, но быстро сглаживаются с глубиной.

Вопрос 2. Какие экологические факторы вы знаете? Назовите основные физические факторы среды.

кологические факторы - отдельные элементы среды, взаимодействующие с организмами.

Различают абиотические, биотические фыкторы и анторопогенный фактор. Абиотичесекие факторы: свет, температура, влажность и другие компоненты климата, состав воздуха, почвы и пр. , т. е. элементы неживой природы.

Биотические факторы: живые тела, или организмы, всевозможные взаимодейтсвия между ними.

Антропогенные факторы: вырубка леса, осушение болот, возведение плотины, выброс в атмосферу различных химических в-в и пр. (т. е. деятельность человека) .

К основным физическим факторам в экологии относятся температура, излучение, свет, влажность, состав биосферы, биогенные элементы, почва и ее состав, а также микросфера.

Вопрос 3. Охарактеризуйте взаимоотношения, складывающиеся между растениями и животными, живущими на одной территории.

Для жизни растений большое экологическое значение имеют позвоночные и беспозвоночные животные, многие из которых питаются растениями, способствуют опылению цветков, распространению семян и плодов; прямо или косвенно, положительно или отрицательно влияют на растения, которые, в свою очередь, являются важным компонентом в жизни животных.

Фитомассу потребляют и многие птицы. На территории нашей страны они поедают семена более 270 видов древесных и кустарниковых пород. К основным потребителям относятся кедровка, клесты, дятлы и другие. Во многих лесах на начало весны па деревьях остается не более 1/3 урожая семян. Некоторые птицы питаются молодыми побегами и почками.

Растения, часто повреждающиеся животными, обладают определенными приспособлениями: на них образуются выросты, колючки, жесткое опушение, формируются прочные механические и покровные ткани. Распространенным приспособлением для сохранения вида у многих растений является образование избыточной фитомассы (отрастание растений после скармливания или кошения). Защитой от насекомых служат выделения смол и камедей, эфирных масел, ряда алкалоидов и гликозидов, придающих неприятный вкус и запах растениям.

Вопрос 4. В чем сущность хищничества и его роль в природе?

Хищничество — это отношения, когда животные одного вида поедают животных другого вида. Например, волки едят зайцев, птицы насекомых и т. д. Хищники и жертвы имеют различные приспособления к таким отношениям. У хищников это различные приспособления к ловле и поглощению добычи, а у жертвы — к убеганию и защите от хищников.

Часто хищничеством называют всякое выедание одних организмов другими. Следовательно, к одной из форм хищничества может быть отнесена и растительноядность. В природе хищнические взаимоотношения широко распространены. От их исхода зависит не только судьба отдельного хищника или его жертвы, но и некоторые важные свойства таких крупных экологических объектов, как биотические сообщества и экосистемы.

Для типичного хищника (волка, рыси, норки) характерно охотничье поведение. Но кроме хищников – охотников существует большая группа хищников – собирателей, способ питания которых заключается в простом поиске и сборе добычи. Таковы, например, многие насекомоядные птицы, собирающие пищу на земле, в траве или на деревьях. Хищничество — широко распространённая форма биотических отношений.

Значение хищничества можно понять лишь рассматривая это явление на уровне популяций. Длительная связь между популяциями хищника и жертвы порождает их взаимозависимость, которая действует подобно регулятору, предотвращая слишком резкие колебания численности или препятствуя накоплению в популяциях ослабленных или больных особей. В ряде случаев хищничество может существенно ослаблять отрицательные последствия межвидовой конкуренции, повышать устойчивость и разнообразие видов в сообществах.

Вопрос 5. Что такое паразитизм? Приведите примеры паразитов, живущих в телах других животных или посещающих тело хозяина только для питания.

Паразитизм — взаимоотношения, когда один организм получает выгоду, нанося другому вред, но не убивает его. Так на теле животных обитают различные паразитирующие насекомые (блохи, клещи), в пищеварительной системе различные черви (аскарида, цепни) и т. д.

Формы паразитизма и связанные с этим взаимные адаптации паразитов и их хозяев чрезвычайно многообразны. Различают эктопаразитизм, при котором паразит обитает на хозяине и связан с его покровами (клещи, блохи, вши и др.) , и эндопаразитизм, при котором паразит живет в теле хозяина (паразитические черви, простейшие и др. ) По степени тесноты связей паразита и хозяина выделяют две формы паразитизма: облигатный и факультативный. В первом случае вид ведет только паразитический образ жизни и не выживает без связи с хозяином (паразитические черви, вши) . Факультативные паразиты, как правило, ведут свободный образ жизни и лишь при особых условиях переходят к паразитическому состоянию. По продолжительности связей с хозяином существуют постоянные и временные паразиты. Существуют также различные формы «социального паразитизма» : клептопаразитизм (то есть присвоение чужой пищи) , в том числе его особая форма — т. н. яичный паразитизм, наблюдаемый у некоторых видов рыб, птиц и насекомых, когда для высиживания яиц и воспитания новорожденных один организм подкидывает свои яйца в гнездо другого (характерный пример — кукушка) и др.