Слайд 1ЭКОЛОГИЯ
Халилова Зульфия Леонардовна
К.104/6
Тел. 8-962 524 81 15
Слайд 2Лекция 1. ОРГАНИЗМ и СРЕДА.
Предмет экологии
Среды жизни на Земле
и экологические факторы
Закономерности действия абиотических факторов и адаптации к ним
Популяции
и динамика их численности
Сообщества и экосистемы
Биосфера
Слайд 3Термин «экология»
в 1866 г. предложил немецкий зоолог
Эрнст Геккель: название
науки происходит от греческих слов «ойкос» - дом, местообитание
и
«логос» - наука, то есть буквально оно переводится как наука о местообитании.
Экология - наука, изучающая взаимоотношения организмов с окружающей средой,
а также структуру и законы функционирования популяций, экосистем и биосферы
Слайд 4Уровни организации живой материи
биосфера
↑
сообщества и экосистемы
↑
популяции и
виды
↑
организмы
↑
органы
↑
ткани
↑
клетки
↑
гены
Объекты экологии
Слайд 52. Среды жизни на земле и экологические факторы
Среда
– это совокупность
тел и сил внешнего по отношению к живому организму мира
Из
среды организм получает все необходимое для жизни и в нее же выделяет продукты обмена веществ.
Слайд 6
4 основные
среды обитания:
Водная – самая древняя, где и
зародилась жизнь
Слайд 7
Наземно-воздушная, где живем и мы
Почвенная
Другие живые организмы
Слайд 8Экологические факторы
(от лат. фактор – действующий)
– отдельные условия
или элементы среды, которые влияют на организм
(Они влияют на
жизнеспособность, рост, развитие, плодовитость и другие характеристики организма)
Слайд 9климатические факторы:
свет, температура,
влажность…
химические: кислотность,
состав воздуха, почвы
или воды, …
физические: радиация,
шум,
гравитационное и
электромагнитное поля
межвидовые
хищничество,
паразитизм,
конкуренция,
симбиоз…
внутривидовые
отношение
полов,
забота о
потомстве,
конкуренция…
загрязнение
уничтожение лесов,
степей…
создание полей,
городов…
разведение
полезных видов и уничтожение вредных
Слайд 11Биотические
2. Межвидовые
1.Внутривидовые
Слайд 133. Закономерности действия абиотических факторов
закон оптимума
для каждого вида
живых организмов существуют оптимальные значения каждого экологического фактора.
Чем больше
значения фактора отклоняются от оптимума в сторону увеличения или уменьшения, тем сильнее угнетается жизнедеятельность особей
Слайд 14Зависимость степени благоприятности фактора от его интенсивности
Зависимость степени благоприятности
фактора от его интенсивности
Слайд 151840 год, немецкий химик Ю.Либих:
закон минимума - урожаем управляет вещество,
находящееся в минимуме
Слайд 16Закон лимитирующих факторов:
факторы среды,
имеющие значения близкие к пределам
выносливости
(т.е. лимитирующие),
ограничивают существование вида даже при оптимальных значениях
других факторов
Слайд 17Адаптации – это приспособление организма к окружающей среде
Генотипические
происходят в
ряду поколений под действием отбора, и их результат передается по
наследству
Индивидуальные
возникают на протяжении жизни одной особи и потомкам не передаются (=акклиматизация или акклимация)
Слайд 18Основные направления адаптации к неблагоприятным условиям:
уход от неблагоприятных условий
- поведенческие реакции (перелеты птиц на юг, зарывание насекомых в
почву при сильной жаре)…
Слайд 19снижение жизнедеятельности –
у животных анабиоз (спячка у млекопитающих, диапауза
у насекомых); у растений – сбрасывание листьев и перезимовка в
виде клубней, луковиц, семян или спор …
Основные направления адаптации к неблагоприятным условиям:
Слайд 20Основные направления адаптации к неблагоприятным условиям:
Слайд 21приспособление к активной жизни в неблагоприятных условиях –
теплокровность, использование
метаболической воды…
Основные направления адаптации к неблагоприятным условиям:
Слайд 22Популяция (от лат. «популюс» - народ) - изолированно проживающая на
одной территории часть вида
(стая голубей, зайцы одного леса,
стадо оленей,
тараканы одного
общежития)
4. Популяции и динамика их численности
Слайд 23Характеристики популяции
К статическим характеристикам относятся:
численность (общее число особей в
популяции),
плотность (число особей вида, приходящееся на единицу площади или объема),
пространственная
структура,
возрастная структура (соотношение количества особей различного возраста в популяции),
половая структура (соотношение полов - ♂ : ♀ ),
экологическая структура (экотипы - генетические варианты, различающиеся по требованиям к условиям среды или по срокам развития ).
Слайд 24Возрастные пирамиды
популяций человека
со стабильной (А) и растущей (Б) численностью
А
Б
Слайд 25Выживаемость - доля особей, доживающих до определенного возраста
I - выпуклая
(кривая дрозофилы и человека) -
II – диагональная (кривая гидры) -
смертность одинакова во всех возрастах
III – вогнутая (кривая устрицы) - у видов, не заботящихся о потомстве
IV - ступенчатая кривая –выживаемость меняется в разные периоды жизни
Кривые выживания:
IV
Слайд 26Кривые роста численности популяции
Максимальная
емкость среды
N
t
r- биотический
потенциал вида
Слайд 27Гомеостаз – способность системы к самоподдержанию и саморегулированию на основе
обратной связи
Рождаемость
Защитные механизмы
Способность выдерживать неблагоприятные условия
Нехватка ресурсов
Неблагоприятные погодные условия
Хищники, паразиты
Болезни
Слайд 28Биоценоз (от греч. био – живое, ценоз – сообщество) -
совокупность всех взаимосвязанных растений, животных, микроорганизмов, проживающих на однородном участке
суши или водоема (К.Мебиус, 1877)
(например, водоросли, рыбы, лягушки, жуки, инфузории и т.д., живущие в одном пруду)
5. Сообщества и экосистемы
Слайд 29Биотоп
(био – живое, топос – место)
занимаемое биоценозом пространство и
вся неживая среда вокруг (земля, вода, воздух, свет, тепло…)
Биоценоз + биотоп =
экосистема
Слайд 30Экосистемы (А. Тенсли, 1935) - основные единицы природы
т.е. любые природные
или созданные человеком сообщества живых существ вместе со средой обитания,
функционирующие как единое целое (лес, озеро, поле…)
Главные признаки для экосистемы –
это наличие круговорота веществ и потока энергии, которые обеспечивают ее относительную стабильность
Слайд 31Схема круговорота веществ в экосистеме
Слайд 32
Продуценты (производители) – это автотрофные организмы, образующие первичную продукцию органического
вещества в экосистеме из неорганического (растения, часть бактерий)
Слайд 33Фотосинтез - это использование энергии солнечного света
для синтеза глюкозы
из углекислого газа и воды:
свет
6 СО2 + 6 Н2О С6Н12О6 + 6О2
Его осуществляют:
зеленые растения и некоторые микроорганизмы
Слайд 34Роль продуцентов
в том, что из простых неорганических соединений с низкой
потенциальной энергией они создают сложные органические вещества с высокой потенциальной
энергией.
Они превращают энергию солнечного света в химическую и запасают ее.
Слайд 35Организмы, питающиеся готовым органическим веществом других организмов или продуктов их
жизнедеятельности - гетеротрофы
Слайд 36Консументы – потребители готового органического вещества других организмов,
превращающие его
в органические вещества
своего тела
(животные, высшие грибы)
Слайд 37Редуценты (разлагатели)
заканчивают разложение органических остатков до СО2 , воды и
минеральных веществ (бактерии, низшие грибы)
Слайд 38Пищевая цепь –
последовательность
групп организмов,
где каждый предыдущий
служит пищей
для последующего
Слайд 39Трофические уровни
(трофический – связанный с питанием)
звенья пищевой цепи,
равноудаленные от начала
Слайд 40Схема потока энергии в экосистеме
Солнце – основной источник энергии
для
естественных экосистем
Слайд 41Закон пирамиды энергий Р.Линдемана (правило 10%)
В среднем, при переходе
с одного трофического уровня на другой
энергия уменьшается в 10
раз
число трофических уровней
не может быть слишком большим
(на суше 3-4, в океане до 5 - 6 )
Слайд 42Каменистая осыпь
Динамика экосистем:
Слайд 44Сукцессия (от лат. сукцедо – следовать за кем-либо) - это
процесс развития экосистемы, явление, при котором одна экосистема заменяется со
временем другой
Динамика экосистем:
Слайд 45Примеры сукцессий:
Зарастание каменистой осыпи (первичная, где раньше никто не жил):
Камни
→ накипные лишайники → мхи → → травы → кустарники
→ лес
Зарастание заброшенного поля (вторичная, где раньше жили организмы):
Пашня → сорняки → луг → кустарники → → березняк → ельник
Слайд 46
Сукцессионные стадии (серии)- ряд сменяющих друг друга сообществ
Климаксовая экосистема или
климакс (от греч. – лестница) - стабильная экосистема, являющаяся конечным
этапом сукцессии и находящаяся в равновесии со средой (состояние гомеостаза)
Слайд 476. Биосфера
Биосфера
это живая оболочка Земли,
то есть глобальная экосистема
(от
лат. глобус - шар),
включающая все живые организмы на Земле
и населенные ими части планеты
(населенные части атмосферы, гидросферы и литосферы)
Слайд 48ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ
Нижняя граница биосферы
Верхняя граница биосферы
Слайд 49Учение В.И. Вернадского о биосфере:
Биосфера – есть результат деятельности живой
материи, а не только пространство,
где обитают живые
организмы
Живые организмы способны преобразовывать среду, приспосабливать ее к своим потребностям
Слайд 50Категории веществ в биосфере :
Живое вещество – т.е. биомассу всех
живых организмов Земли.
Биогенное вещество, возникшее из отходов жизненных процессов
(уголь, нефть, торф, известняки, сера, H2S, N2, O2, и т.д.)
Косное вещество - все геологические образования, не входящие в состав организмов и не созданные ими (многие минералы, лава, вулканический пепел, метеориты, инертные газы)
Биокосное вещество, образовавшееся в результате сложных взаимодействий смесей живого и косного веществ (почва, ил)
