Слайд 1Леонтьева
Татьяна Львовна
каф. Безопасности жизнедеятельности и экологии
каб. 104 /
6 корп.
Доцент, к.б.н.
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
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 пупуляций, 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 6На Земле существует
4 основных
среды обитания организмов:
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 103. 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 11Зависимость степени благоприятности фактора от его интенсивности
Слайд 12Закон лимитирующих факторов:
факторы среды,
имеющие значения близкие к пределам
выносливости
(т.е. лимитирующие),
ограничивают существование вида даже при оптимальных значениях
других факторов
Слайд 13Адаптации – 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 15Популяция (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 16Возрастные пирамиды
популяций человека
со стабильной (А) и растущей (Б) численностью
А
Б
Слайд 17Выживаемость - 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 18Кривые роста численности популяции
Максимальная
емкость среды
N
t
r- биотический
потенциал вида
Слайд 19Гомеостаз – 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 20Биоценоз (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. Структура сообщества и экосистемы
Слайд 21Биотоп
(био – живое, топос – место)
занимаемое биоценозом пространство и
вся неживая среда вокруг (земля, вода, воздух, свет, тепло…)
Биоценоз + биотоп =
экосистема
Слайд 22Экосистемы (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 24Видовая структура биоценоза –
характеризуется показателями:
Богатство или обилие видов – общее
число видов в биоценозе
(обычно на единице площади или объема)
2.
Выравненность – частота встречаемости особей каждого вида среди всех особей сообщества
Слайд 25Видовое богатство возрастает с севера на юг Например, для млекопитающих:
Слайд 26Экотон
– пограничная полоса между двумя биоценозами
(отмечается краевой эффект, т.е.увеличение богатства
видов)
Слайд 27Пространственная структура биоценоза:
Ярусность – вертикальное расслоение
(до 6 ярусов в
смешанном лесу и 3 на лугу)
2. Мозаичность – горизонтальное расчленение,
чередование участков с разной растительностью
(вследствие случайности, пятнистости микрорельефа и состава почв)
Слайд 28Ярусность
Снижает конкуренцию за ресурсы и помогает полнее их использовать
Слайд 296. Типы биотических отношений
Взаимодействие для вида вредно (-), полезно(+)
или безразлично(0)
Слайд 317. Экологическая ниша и правило Гаузе
У каждого вида в биоценозе
есть своя экологическая ниша
(Дж.Гриннел, 1914),
которая включает:
занимаемое видом пространство,
потребляемые им ресурсы,
время активности,
требования к абиотическим условиям
и биотические связи
Слайд 32Фундаментальная ниша, которую популяция могла бы занимать в отсутствии конкурентов
и хищников
Реализованная ниша, которую популяция смогла занять в конкретной экосистеме.
Слайд 33Закон конкурентного вытеснения = правило Г.Ф. Гаузе (1930)
Два вида,
занимающие одну и ту же экологическую нишу, не могут устойчиво
сосуществовать,
и в результате конкуренции один из видов будет вытеснен другим, и он либо погибнет, либо эмигрирует, либо они разделят свою широкую нишу на 2 более узкие
Слайд 34Разделение ниш возможно:
В пространстве (лесные и луговые растения и животные)
По
пище (норка питается рыбой, хорь – мышевидными грызунами)
По времени (ласточка
и летучая мышь)