Экология: человек и биоценоз (стр. 2 из 5)
S=const,
- нуль развития (температура, ниже которой не развивается),D – длительность развития,
- эффективной температурой.Морфологическая адаптация видов к температуре характеризуется следующими правилами:
Бергмана – крупные животные в наиболее холодных климатических условий;
Аллена – в холодном климате у животных уменьшается поверхность ушей и хвоста, короче лапы и шея, призе
Влажность – играет особую роль, т.к. в протоплазме актив. животных от 70 - 90 % Н2О, медуза – 98%, личинки жуков
50 %. По влажности животные делятся на- гидрофильные (пост. в воде);
- рофильные (в сырых местах);
- мезофильные (переносят колебания влажности 50-100%);
- ксерофильные (живущие в сухих местах с дефицитом Н2О в воздухе и почве).
Влажность регулирует процессы роста и старения организмов.
Абиотические факторы в водной среде.
Вода – прозрачность, плотность от температуры, поверхностному натяжению, рН. В воде растворены газы – кислород, приблизительно 35 % от всех раст. газов;
СО2 – в 35 раз более растворим; минеральные соли пресн. До 0,5 г/кг, морских до 35 г/кг. Это Са (64%), Mg (17%), Na (16%), K (3%).
Абиотические факторы в почве.
Почва сложный абиотический объект.
Почвенная вода – гигроскопическая пленка в порах диаметром < 0,2 мкм капиллярная абсор. в порах диаметром (0,2-0,8мкм). Способность удерживать влагу, называемым потенциалом (pF).
Структура почвы.
Гравий более 2 мм
Крупнозернистые пески менее (0,2-2) мм
Мелкозернистые от (20-200) мкм
Суглинки (2-20) мкм
Минеральные коллоиды менее 2 мкм.
Почвы также делятся на мелкозернистые и колжоватые. Na < 50%.
Солончаковые pH < 8, солонцы (щелочные) pH до 9 большинство видов живет в диапазоне от 5 до 8.
Факторы питания.
Пища – это источник энергии и строительных материалов. Пища – состав органические вещества целлюлозы, жиры, белки, сахара, крахмал. Они сгорают на воздухе.
Ф – синтез – С6Н12О6 – глюкозу – моль с высокой потенциальной энергией. Растения запасают глюкозу превращая ее затем в крахмал (полисахарид) и жиры. Сьединая пища (крахмал и др. углеводы и сахара) перевариваются →глюкозу→клеточное дыхание (оно противоположено фотосинтезу). С6Н12О6 + 6О6→6СО6 + Эмер.
Пища источник биогенов, строительные элементы живого. Содержит аминокислоты для строительства белков. Макроэлементы (Са, К, Nа, Р) микроэлементы Si, Gr, Мо, Тi и др.
Витамины жиро– и водоростворимые.
Витамины + белки = ферменты (биокатолезаторы)
Известно 30 витаминов, изучено – 20
Пища должна быть сбалансированная и калорийная, а также иметь определенную биохимию в обработке. (Баланс жиров; белков; углеводов). Это определяет ее качество. Сбалансированность в биохимии это допустимое сочетание одних и нежелательность других сочетаний элементов пищи.
Кислорд – необходим для дыхания в атм. 21% по массе, но он плохо растворим в Н2О. Организмы в основном состоят из воды и поэтому сложна доставка О2 к органам и клеткам. Для мелких водных организмов и наземных растений осуществляется диффузия через клетки (до 1 мм). В крупных организмах существуют циркуляционные системы для перекачки жидкости из поверхностных тканей в глубоки. У червей, членистоногих и моллюсков система не содержит каппиляров, у позвоночных замкнутая. У крупных животных в крови есть белки увеличивающие кислородную емкость при контакте – гемоглобин (в 50 раз больше О2), чем в плазме, однако белки увеличивают вязкость крови для снижения эритроциты. Существуют синтетические соединения снижающие вязкость крови и повышающие ее текучесть, например аспирин.
Биотические фактора: взаимоотношение особи и популяции. Популяция – минимальная самовоспроизводящаяся группа особи одного вида, населяющая определенная пространство на протяжении эволюционной длительности времени.
Характеризуются двумя разновидностями группы, признаки.
Групп. структур. характеристик относ. плотность, рождаемость, смертность, распред. орган. по возрастам, биотич. потенц., тип роста.
Генетические характеристики объединяют способность к адаптацию и приспособленность и устойчивость.
Особь в популяции подчинена последней и обладает лишь относительной независимостью инд. жизни.
Отношение популяции – особь реализуется не на индивидуальной, а на статической основе. Это означает, что увеличение потомства у данной особе случайность. Это же в полной мере относится к виду НоmoSapiens.
В интересах выживания человеческой популяции, многие известные факты. Способность к обучению языка у человека теряется навсегда при попадании новорожденного в среду др. животных (Маугли).
При эпидемиях гибнут в первую очередь люди с ослабленным здоровьем др. качества при этом не играют не какой роли.
Существует так называемая кибернетическая гипотеза Геодакяна о роли полов в эволюции.
Женская часть популяции – хранитель генофонда, а мужская – обеспечивать приспособление к измен. условиям существования, то ясно, почему в указанных экстремальных условиях гибнут в первую очередь гибнут мужские особи, а затем с временным сдвигом женская половина.
Гомотические реакции – между особями одного вида;
Геторотипические реакции – межвидовые.
К I виду реакций относятся:
– групповой эффект (обьед. в группы более 2 – х)
– массовый эффект при повышен. плотн. > оптим. снижается плодовитость самок (самоограничение вида)
– внутривидовая конкуренция (конкуренция из – за пищи, воды и света)
– территор. поведение – препят. скрещивание близкородственных особей.
– социальная иерархия в стаде оптимизир. Затраты энергии организма и степени защищенности.
Ко 2 виду реакций:
– нейтрализм
– отсут. взаимного влияния видов;
– конкурен.-влияет на географ. распространен. Организмов;
– сотрудничество-виды образуют сообщества (гнездование птиц против налетов хищников).
– комменсамум-один из видов в сообществе, а другой нет.
– паразитизм-один вид (пар.) тормозит рост и развитие другого и может погубить хозяина.
– Хищничество-один поед. др.-жертву
Виды не являются пассивными объектами воздействия факторов внешн. Среды и они приспосабливаются сами при этом учитыв. Влияние тех или иных факторов.
Влияние на биоту различных факторов неодинаково (одни не заменимы и независимы)
На рис показана зависимость биологич. актив. от град. усл. среды.
Уровни активности, необходимые для:
1)поддержания жизнен. важных био. функц.;
2)уровни сущест. особи;
3) уровни сущест. популяции.
Это опред. з.Либиха и наз. концепцией лимитир. фактора.(нем. уч. 1803-1873 г. проф. Мюнхен. универ. агрохимик)
К.Либиха обуслов. 2 принципами
1-ограничительным экосистема находиться в стац. состоянии, когда приток энергии и в.ва балансир. оттоком;
2-взаимодействие факторов-выысокая конц. или доступность др. фактороа может изменять потреб. мининим. питат. Вещества.
I. Экосистема озера милит фактора СО2 (свет, N2, Р – const) то в случае бури (урана) доп количество СО2 раствор то скор образов продуктов увеличивается и начнет завесить от света, N2, Р факторов.
В развитии закона Либиха извест. Эколог ХХ века Шелфорд предложил зак. Толерантности.
Миллитирующии влияния наряду с мин. оказ тах фактора следовательно, формы характеризующиеся пределами толерантности.
Конкрет. Проявления з. толерантности
Диапазон (m) может быть широким в отношении одного фактора и узким в отношении др.
Организмы с широким диапозонам (m) ко всем факторам наиболее широко распростр.
Если условия по одному фактору не оптимально для вида, то сможет сузиться диапазон телерантности к др. факторам
В природе организмы часто оказываются в условиях не оптимальных к тем или иным факторам. Тогда более важен др. или др. (орхидеи раст в тени и влаге, но могут актив. Рост на свету и низких температурах)
Период размножения является критич в этот период мн. Факторы становится миллитирующии (взрослые крабы хорошо переносят пресную воду и заходят далеко в реки, но личинки не могут жить в пресной воде, поэтому размножаются только в среде обитания) и наоборот лососи
Существует еще понятие «экологическая ниши» – это совокупность связей организма с биотическим и абиотическим функциями среды его обитания экологическая ниша включает не только физические пространство, но и функциональную роль организма в сообществе.
Экологическая валентность – это способность заселять различную среду, характеризуется большими или меньшими изменения экологических факторов
1.2 Современные экологические проблемы
Хозяйственная деятельность человека отрицательно влияет на озоновый слой атмосферы Земли:
1.Самое большое влияние оказывают запуски ракетно-космических объектов.
2.Испарение галогенсодержащих соединений фреонов (хладонов) Ф-11 (CFCl2), Ф-12 (CF2Cl2), Ф-22 (CНClF2) используемых в холодильных технологиях и в аэрозолях разрушает озоновый слой.
Большинство стран мира значительно сократило выпуск этих химических соединений и был подписан Киотский протокол к рамочной конвенции ООН 11.12.97. Наиболее дисциплинированные государства – это Япония, Россия, Франция, Испания, Англия, страны Скандинавии – отказываются от многих пунктов этого соглашения США, Китай и Индия и некоторые страны Ю. Америки. К этому добавлю, что средняя жизнь фреона (естественный его распад) составляет 70-100 и более лет.
Антропогенные воздействия на экологические компоненты экосистем и биогеоценозов проявляются и через другие химические соединения и вредные вещества, например, СО2. Вода является важнейшей составляющей живого вещества, без которой невозможна жизнь на нашей планете. Общее количество Н2О оценивается (1,5-2,5) 102 или 1,5-2,5 млрд км3.