Среда и условия существования живых орг-змов. Эк-кие факторы среды и их классификация. Закономерности действия эк-ких факторов

1. Эк. как наука: предмет и задача, объекты изучения, системный подход к изучению живого, методы экологических исследований, разделы экологии. 4

2. Среда и условия существования живых орг-змов. Эк-кие факторы среды и их классификация. Закономерности действия эк-ких факторов. 4

3. Понятие толерантности, границы толерантности. Зоны оптимума и пессимума. Эк-кая пластичность живых орг-змов. 5

4. Совместное действие и компенсация эк-ких факторов. Лимитирующий фактор. 5

5. Закон минимума Ю. Либиха и его ограниченность. Закон толерантности В. Шелфорда. 6

6. Адаптация, акклиматизация, акклимация. 7

7. Представление об экологической нише. Индикационное значение живых орг-мов. 7

8. Основные пути приспособления живых орг-мов к условиям среды: активный и пассивный пути, избегание неблагоприятных последствий. 8

9. Адаптивные биологические ритмы орг-мов (суточные, годичные, приливно-отливные). 8

10. Основные среды жизни (почвенная, наземно-воздушная, водная, живые орг-мы как среда обитания) и приспособления орг-мов к этим условиям. 9

11.Принципы эк-кой классификации живых организмов. Понятие жизненной формы, классификация жизненных форм. 12

12. Понятие о поп-ции. Поп-ная стр-ра вида. Виды поп-ций. 12

13. Основные хар-ки поп ции: численность, плотность, структурная организация. Возрастная, половая, пространственная и этологическая стр-ра поп ций. Понятие эффекта группы. 13

14. Динамика поп-ций, рождаемость, смертность,миграции в поп-циях. Скорость роста поп-ций. Виды поп-ций в зависимости от темпов роста. 14

15. Колебания численности поп-ции и причины её вызывающие. Циклические колебания численности поп-ций ипрчины их вызывающие. Типы динамики численности поп-ций: стабильный, взрывной, флуктуирующий. 15

16. Факторы регуляции численности поп-ции: модифицирующие и регулирующие факторы, инерционные мех-мы. Внутрипоп-ная регуляция численности поп-ции: поведенческие и физиологические мех-мы, биотические взаимоотношения. 16

17. Полиморфизм поп-ций и его значение. Гомеостаз и динамическое равновесие поп-ций. 17

18. Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме. Экотоп и биотоп. Функциональный состав и основные компоненты биоценозов и биогеоценозов. 17

19. Общая хар-ка биотических факторов и типы биотических взаимоотношений организмов в природе. Значение биотических взаимоотношений орг-мов в природе. 18

20. Конкуренция - взаимоотношения, возникающие между видами со сходными экологическими требованиями, отрицательно складывается на обоих взаимодействующих партнерах. 18

21. Общие черты и различия паразитизма и хищничества. 18

22. Математические модели Лотки-Вольтерра. Опыты Гаузе. Циклические изменения численности видов, связанных пищевыми отношениями. 19

23. Взаимовлияния растений и животных друг на друга. 19

24. Видовой состав сообществ. Видовое разнообразие и значимость видов в биоценозе. 20

25. Пространственная структура сообществ. 20

26. Границы сообществ. Пограничный эффект. Экотоны. Простые и сложные сообщества, полночленные и неполночленные биоценозы, насыщенные и ненасыщенные биоценозы. 21

27. Динамика сообществ: суточная, сезонная, разногодичная. 21

28. Понятие об экологических сукцессиях. Причины сукцессионных изменений. Классификация сукцессий. 22

29. Первичные сукцессии (стадии): 22

30. Прогрессивные и регрессивные сукцессии. Антропогенные изменения сообществ и их последствия. 23

31. Биологическое продуцирование в биосфере. Продуктивность сообществ, способы ее измерения. Первичная и вторичная продукция. Общая и чистая продукция. 23

32. Основные группы продуцентов водных и наземных экосистем и их вклад в образование биомассы. 24

33 Основные группы консументов водных и наземных э/с и их вклад в образовании биомассы. 24

34 Соотношение б/м продуцентов и консументов в водных и наземных э/с. Роль редуцентов в экосистемах. Деструкция органического вещества редуцентами. 25

35. Пищевые цепи и пищевые сети. 25

36. Поток вещества и энергии в экосистемах. 26

37. Разнообразие биологических сообществ и их классификация. 26

38. Биологическая структура мирового океана. Континентальные водоемы и их характеристика. 27

39 Учение В.И Вернадского о биосфере. Границы биосферы. Характеристика биосферы. 28

40 Вещества, слагающие биосферу. Специфика живого вещества. Роль и фунции живого вещества в биосфере. 28

41. Биогеохимические принципы В. И. Вернадского. Формы концентрации жизни в биосфере: жизненные пленки, сгущения жизни, зоны разреженного живого вещества. 29

42. Роль человека в биосфере. Возникновение и развитие ноосферы. 29

43. Содержание химических элементов в биосфере, биогенная миграция. Особенности накопления биогенных элементов растениями и животными. 30

44. Биогеохимические функции живых организмов. Биологический и геологический круговороты вещ-в. Круговороты воды и ее баланс на планете. Биосферные круговороты кислорода, углерода, азота, фосфора, серы, кальция и др. 30

45. Современные экологические проблемы и охрана окружающей среды. 31

46. Демографические проблемы и возможности биосферы. Основные концепции по проблемам народонаселения. Понятие демографического взрыва и связанные с ним проблемы. 33

47. Современные особенности роста населения. Демографич. прогнозы роста численности, рост народонаселения в развитых и развивающихся странах. Рождаемость и смертность. Возрастная и половая структура населения. Миграции. 34

48. Причины роста городов и урбанизация населения. Проблемы больших городов. 36

49. Пути решения продовольственной проблемы. 37

50. Природопользование. Принципы территориальной организации природопользования, управление природопользованием. 38

51. Природные ресурсы, их рациональное использование и охрана. Классификация ресурсов. 39

52. Водные ресурсы. Использование пресных вод и их запасы. Загрязнение гидросферы и последствия загрязнения для живых организмов. 39

53. Почвенные ресурсы, их рациональное использование и охрана. Истощение, эрозия, загрязнение почв. Восстановление плодородия почв, мелиорация и рекультивация. 40

54. Растительные ресурсы. Значение растений в жизни человека и их использование. Лесные ресурсы. Естественные кормовые угодья. Ресурсы агрокультуры. Животные ресурсы. Значение животных в жизни человека. Охотничье-промысловые животные. Проблемы восстановления численности, акклиматизации и охраны животных. 42

55. Энергетические ресурсы: традиционные и нетрадиционные. 43

56. Минеральные ресурсы, их рациональное использование и охрана. Возможности замены. 44

57. Понятия о ландшафте. Вертикальная и горизонтальная структура ландшафтов. Зональные и азональные закономерности пространственной дифференциации ландшафтной среды. 44

58. Границы ландшафтов и внуриландшафтная дифференциация. 45

59. Техногенные воздействия на структуру и функционирование ландшафтов. Культурный ландшафт. 45

60. Загрязнения биосферы. Источники и виды загрязнений. Последствия загрязнения для окружающей среды и живых организмов. 47

61. Загрязнение атмосферы. Источники загрязнения. Климатические последствия загрязнения. Влияния загрязнения на живые организмы. Методы борьбы с загрязнением атмосферы. 47

62. С/х загряз. окр. среды. Накопление пестицидов и нитратов на отдел-х уровнях пищ. цепей и последствия их влияния на живые организмы. 50

63. Пути сохранения разнообразия живого. Принципы организации сети охраняемых территорий. Формы особо охраняемых природных территорий и их характеристика. 52

64. Красные книги. Основные положения и принципы охраны живых организмов. Редкие и исчезающие растения и животные Алтайского края. 53

65. Вода как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к воде. Приспособление растений к недостатку и избытку воды. 54

66. Свет как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к свету. Приспособления растений к различным условиям освещения. Хроматическая адаптация, листовая мозаика, фотопереодизм. 56

67. Температура как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к температуре. Приспособления растений к различным температурным режимам. Концепция о температурных градиентах среды и растения. Эффективные температуры развития растительных организмов. 57

68. Почва как среда обитания растений. Экологические группы растений по отношению к эдафическим факторам. 58

69. Влияние растений друг на друга. Типы биотических отношений в мире растений. 59

70. Вода как экологический фактор. Экологические группы животных по отношению к воде. Водный баланс животных организмов. 60

71. Свет как экологический фактор. Экологические группы животных по отношению к свету. Фотопериодизм,фототаксис, биолюминесценция. Свет как условие ориентации животных в пространстве. 61

72. Температура как экологический фактор. Экологические группы животных по отношению к температуре. Гомойотермные и пойкилотермные животные. Приспособления животных к действию низких и высоких температур. 61

73. Воздух как экологический фактор. Состав атмосферного воздуха и его значение для животных. Влияние ветра, атмосферного давления и плотности воздуха на животных. 62

74. Влияние животных друг на друга. Типы биотических взаимоотношений в мире животных. 63

75. Влияние животных на растительные организмы. 65

76. биосоциальная природа человека. История взаимоотношения общества и природы. Эволюционные аспекты экологии человека. 66

77. адаптация человека к условиям окружающей среды. Расы и народности. 66

78. социальные аспекты экологии человека. 67

79. Радиоактивность. Основные виды радиоактивного распада, единицы измерения радиоактивности. Источники. 67

80. Природный радиоактивный фон Земли, его значение для живых организмов. 68

81. Радиоактивное загрязнение окр.среды. Особенности действия ионизир.излучения на живые организмы. Сравнительная радиочувствительность живых орг. Экологические последствия радиоактивных загрязнений. 69

82. Эпидемиологический процесс. Факторы, способствующие его возникновению и распространению. 70

83. Эндемичные заболевания. Причины их существования и меры борьбы с ними. 71

84. Продно-очаговые болезни. Примеры и характеристика. 72

85. Гигиеническое нормирование факторов среды, влияющих на здоровье человека. 73

86. Влияние тяжёлых металлов и их соединений на живые организмы. 75

87. Диоксины. Общая характеристика, механизм воздействия и токсический эффект. 77

88. Хлорорганические соединения и их влияние на живые организмы. 78

89. Понятие экологического мониторинга и его задачи. Виды мониторинга. Основные параметры контроля состояния окружающей среды. 80

90. Основы биологического мониторинга. Биоиндикация и биотестирование. 81

91. Мониторинг загрязнения окружающей среды. Методы отбора проб. Методы анализа. Банки данных. Требования к оценке результатов. 82

92. Нормирование. 86

93.Экологическая экспертиза. 87

94. Понятие экологического риска. Составляющие экологического риска. Виды риска. Оценка риска и управление риском. 87

95. При антропогенном воздействии учитывают правила допустимого экориска: 89

1. Эк. как наука: предмет и задача, объекты изучения, системный подход к изучению живого, методы экологических исследований, разделы экологии.

Термин эк. был введён Геккелем в 1869г. Эк. – это наука о взаимоотношениях живых орг-мов м/д собой и с окружающей средой. Объектами изучения явл. орг-зм, поп-ция, сообщество.

Задачи: м. б. сведены к изучению динамики поп-ций, к учению о биоценозах и их системах. Структура биоценозов, на уровне формирования которых происходит освоение среды и способствует наиболее экономичному и полному использованию жизненных ресурсов. Поэтому главная теоретическая и практическая задача эк. заключается в том, чтобы вскрыть законы этих процессов и научиться управлять ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты.

Методы экологических исследований:

1.Полевые (имеют первостепенное значение). Изучение поп-ций, видов, сообществ в естественной обстановке, непосредственно в природе. Используются методы биологических наук. Они позволяют установить результат влияния на орг-зм отдельных факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельность вида в конкретных условиях.

2.Эксперементальные исследования (в лаборатории или в природе). Организмы искусственно ставятся в условия, при которых м. строго дозировать тот или иной фактор и точнее оценить его влияние.

3.Моделирование-это построение, проверка, исследование моделей, интерпретация полученных данных. Это воспроизведение в искусственных системах различных процессов, свойственных живой природе (в модельных условиях были осуществлены многие реакции, протекающие в растении при фотосинтезе). Они бывают реальные (отражают самые существенные черты оригинала (аквариум)) и знаковые (условное отображение оригинала с помощью математических выражений и подробного описания).

4.Эк-кое прогнозирование и мониторинг. Мониторинг-это наблюдение, контроль и управление состоянием окр. ср., т. е. то или иное целенаправленное воздействие на неё. Задача мониторинга - прогноз.

Разделы экологии.

I Аутэкология – изучает взаимоотношения одного орг-зма с окр. ср.

Демэкология – изучает отдельные поп-ции.

Синэкология – изучает отдельные сообщества, экосистемы.

II Общая (классическая) эк. Изучает законы формирования структуры, эволюции экосистемы на основе анализа целостных свойств её, таких как продуктивность, круговорот в-в и энергии, устойчивость

Специальная эк. – приложение законов общей эк. к отдельным таксонам, различным типам местообитания.

Прикладная эк. включает такие разделы как, эк-кая экспертиза, оценка риска технологий и мед. Риска.

Глобальная эк. ориентирована на урегулирование взаимоотношений чел-ва как биологического вида, живущего на Земле и подвергающего её негативным воздействиям с окр. средой с целью её сохранения в пределах всей биосферы.

 

2. Среда и условия существования живых орг-змов. Эк-кие факторы среды и их классификация. Закономерности действия эк-ких факторов.

Среда обитания– это часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

Условия существования – совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в непосредственном единстве и без которых существовать не может.

На нашей планете живые организмы освоили 4 основные среды обитания. Водная среда была первой в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, создали и заселили почву. Четвёртой специфической средой жизни стали сами живые организмы.

Эк-кие факторы– это отдельные св-ва или элементы среды, воздействующие на организмы. Они делятся на:

Абиотические - это все свойства неживой природы , которые прямо или косвенно влияют на живые организмы ( t, свет, давление, влажность, рельеф и т. д.).

Биотические – это формы воздействия живых существ друг на друга.

Антропогенные – это формы деятельности чел-го общ-ва, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов и непосредственно сказываются на их жизни.

Закономерности действия эк-ких факторов.

2. Неоднозначность действия на разные функции. Каждый фактор неодинаково влияет на разные ф-ции орг-зма. Оптимум для одних процессов м. явл-ся… 3. Изменчивость, вариабельность и разнообразие ответных р-ций на действие… 4. К каждому из факторов среды виды приспосабливаются отдельным независимым путём.

В зависимости от объекта воздействия пестициды подразделяются: гербициды предназначаются для уничтожения сорной растительности и других нежелательных сорных растений; инсектициды применяют для уничтожения вредных насекомых; зооциды используют для борьбы с грызунами (крысами, мышами, сусликами и др.); фунгициды предназначаются для борьбы с возбудителями грибковых заболеваний; бактерициды - для борьбы с возбудителями бактериальных болезней растений; лимациды – вещества, применяемые против различного рода моллюсков, в том числе слизней; дефолианты предназначены для удаления листьев, десиканты – для высушивания листьев на корню, дефлоранты – для удаления излишних цветков и завязей; ретарданты – регуляторы роста и развития растений; реппеленты применяют для отпугивания насекомых, грызунов и других животных, аттрактанты – для привлечения насекомых с последующим их уничтожением.

По способу проникновения и характеру воздействия пестициды делятся: Контактные (вызывают гибель или подавление вредных организмов при контакте с ними); Системные (способны проникать в растения, перемещаться в них, вызывая гибель вредных организмов); Кишечные (вызывают отравление вредителей при поступлении в организм с пищей); Фумиганты (вызывают травление при поступлении через органы дыхания).

С химической точки зрения пестициды обычно подразделяют на 5 классов: хлорпроизводные углеводородов; фосорорганические соединения; производные карбаматов; производные хлорфеноксикислот; пестициды пиретроидной природы.

Положительный эффект использования пестицидов проявляется обычно непосредственно, а отрицательный накапливается постепенно, незаметно, действуя через сложную цепь биоценотических взаимоотношений.98 % инсектицидов и фунгицидов, 60 – 95 % гербицидов не достигают объектов подавления, а попадают в воздух и воду, а зооциды создают в почве безжизненную среду. Пестициды содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран и т. д.) отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи, т. е. некоторых случаях пестициды не только накапливаются в количестве, большем, чем в самой окружающей среде, но их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биологического усиления. ДДТ служит примером биологически усиливающегося пестицида. ДДТ растворим и концентрируется в жировых тканях. Из них он выводится очень медленно. Организмы, находящиеся на вершинах пищевых цепей поедают пищу, в которой ДДТ содержится в значительно меньших концентрациях, чем во внешней среде. Одним из последствий накопления ДДТ в организме птиц является то, что они откладывают яйца со значительно более тонкой скорлупой. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая, таким образом, его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси вызывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека. В мире ежегодно от отравления пестицидами погибает 14 тыс. человек, и безграничное использование пестицидов отрицательно сказывается на здоровье более чем 700 тыс. человек. Мировой ассортимент пестицидных препаратов насчитывает в настоящее время более 100 тыс. наименований, а для их производства используется около 900 химических соединений, большая часть из которых обладает вредным воздействием на человека на генетическом уровне.

Из почвы вместе с урожаем человек изымает определённое количество химических элементов, необходимых для питания растений: азот, фосфор, калий, серу и др. Нехватка элементов компенсируется внесением их в почву в виде удобрений. Удобрения – это основа повышения количества и качества с/х продукции. Большинство из них накапливаются в почве (обычно в слое толщиной 10-12см) и могут находиться там в течение многих десятилетий. Аккумулируясь в почве, токсические вещества передаются по пищевым цепям БГЦЗа, оказывая губительное действие на все живое. Реальная опасность для окружающей среды возникает в определённых регионах интенсивного ведения с/х производства, где явно выраженный положительный баланс азота приводит к накоплению нитратов в грунтовых и почвенных водах. Хорошо растворимые в воде, они поступают с ней в растения. В случае избытка азота растения не справляются с переработкой нитратов, накапливая их. По данным медицинских исследований основная причина токсичности нитратов и, особенно, нитритов связана с образованием из них нитрозаминов, которые являются токсичными и канцерогенными веществами. Повышенное содержание нитратов в воде и пищевых продуктах особенно опасно для детей и взрослых людей с пониженной кислотностью желудочного сока. Высокие концентрации нитратов вызывают заболевание метгемоглобилию (метгемоглобин – форма гемоглобина, не способная переносить кислород). Нитраты накапливающиеся в кормовых травах, при достижении определённого уровня, оказывает сходное токсическое действие на животных.

Химический метод высокоэффективен быстродействием, прост в применении, но может иметь губительные последствия. Биометоды защиты безвредны для человека и с/х животных так как являются естественными врагами вредителей.

Биометоды:

1. Использование энтомофагов.

Энтомофаги откладывают яйца в яйца, личинки и взрослых насекомых. Отрадившиеся паразиты питаются внутренними тканями хозяина, вызывая гибель. Наиболее распространенные энтомофаги – трихограмма, теленомус. На усиление деятельности энтомофагов может оказать влияние переселение их из старых очагов вредителей во вновь образующиеся.

Основные способы использования энтомофауны:

1) Ввоз и акклиматизация иноземных.

2) Сезонная колонизация.

3) Разовая колонизация.

4) Содействие естественному размножению энтомофагов.

Метод эффективен так как вредители не могут приобрести устойчивость к естественным врагам.

2. Использование энтомопатогенных микроорганизмов (бактериальные и грибные препараты).

Используют:

1) Биопрепараты (энтобактерин, дендробациллин, инсектин, иманин).

2) Антибиотики (стрептомицин, фитобактериомицин).

3) Микробно-инсектицидные средства.

Инсектицид ослабляет насекомых физиологически для успешного развития микроба. Эффект достигается быстрее, чем в первых двух случаях.

4) Вирусы и простейшие (полиэдрозы и гранулезы, паразитические нематоды).

3. Применение физиологически активных веществ (аттрактанты, гормоны).

Высокоспецифично для вредителей, нетоксично, эффективно в малых концентрациях. Используют метод ловушек и замешательства.

4. Генетический метод (индуцирование бездиапаузности, выпуск стерильных особей).

Вредители способны развить устойчивость к этому методу. Живые организмы могут иметь химические и физические барьеры по отношению к вредителям (пример, выделение фитонцидов, морфологические особенности, такие как крючковатые волоски и т.д.)

Биометоды борьбы обеспечивают защиту с/х культур без нарушения остальной экосистемы.

63. Пути сохранения разнообразия живого. Принципы организации сети охраняемых территорий. Формы особо охраняемых природных территорий и их характеристика.

Для сохр. разнообраз. растит. и жив. мира используют след меры: создание сети ООПТ, составление Кр. кн., зоопарки и бот. сады создание генетич. банков данных и др. Сущ-ет 2 глоб стратегии сохран-я: «in situ» - на месте, т.е. охр. в-в в местах их обитания, реализуется в ООПТ и «ex situ» - вне места, коллекции, бот. сады, питомники, зоопарки; исп-ют метод интродукции + банки семян, генет. банки, такое сохранение более дорогое и не слишком перспективно.

В основу построения сети ООПТ положены два принципа: иерархичность и системность.

ООПТ – это участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются прир. комплексы и объекты, к-ые имеют особое природоохр. научн., культ., эстетич., рекреац., оздоровит. знач-е, изъятые решениями органов гос. власти полностью или частично из хоз. исп-вания и для к-ых установлен режим особой охр.

В РФ законодат. актом, регулирующим отношения в этой обл. является Фед. з-н «Об ООПТ». Выделяют виды ООПТ: гос. прир. зап-ки, в т.ч. и биосф-е, нац. парки, гос. прир. заказники, пам-ки природы, прир. парки, дендролог. парки и бот. сады, лечебно-оздоровительные местности и курорты.

ООПТ м. иметь федер., регион. или местное знач. В РФ наиб. традиционными ООПТ, имеющими приоритетное знач. для сохранения природного наследия и биоразнообразия, являются заповедники, нац. парки, заказники и памятники природы.

Вокруг бол-ва охр. тер расположенны охранные (буферные) зоны предназначенные для смягчения влияния на охраняемый объект антроп. ф-ров. Здесь ограничена эксплуатация ПР, строительство, регламентированы охота и рыбная ловля.

Заповедники. На их тер. полностью изымаются из хоз. исп-вания прир. комплексы и объекты, запрещены строит-во, разведка и добыча полезных ископаемых, рубка, сенокошение, сбор растений, выпас скота, охота, рыбная ловля, применение ядохимикатов, акклиматизация животных и растений, все формы туризма и отдыха населения и т.п. Основное направление научных исследований в заповедниках – выявление динамики прир. сообществ в неизменных (или слабо измененных) условиях по сравнению с аналогичными процессами в антропогенной среде. Одновременно заповедники решают задачи по охр. типичных или уникальных ландшафтов, сохранению и восстановлению редких в-в раст. и жив. Основным критерием отнесения тер. в ранг заповедника является научная значимость. Биосферные заповедники предназначенны для пост. и всестороннего наблюд. за состоянием и ходом разнообразных прир. проц. на неизменных или слабо измененных типичных участках биосф. Они создаются в рамках международной программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера» и будут использованы для исследований эволюции экосистем. Они вкл. уник. в глоб. аспекте экос-мы и ландшафты. В отл. от обыкн. зап-ков и нац. парков, биосф. охватывают тер. с гармоническим сочетанием прир. и хоз. экос-м, а также с очень измененными и деградированными экос-мами, пригодными для рекультивации. Главной задачей здесь является обеспечение многолетн. сравнительно-экологических исследований прир. и антроп. экос-м, организация глоб. и гос. системы мониторинга окр. ср.

Нац. парки –большие территории, где охрана природы сочетается с рекреацией. Тер. сост. из одной или неск. экос-м либо прир. ландшафтов высокой эстетич. ценности, мало или не измененных деят-тью чел., где охраняются растения, животные и ландшафты. Гл. задача – сохр-е и поддержание естеств. экологич. и эстетич. ценностей тер. По степени рекреац. нагрузки нац. парки м. разделить на типы: 1)открытый - осуществляется общая охрана ландшафтов и сохраняются традиц-е для местн. нас. формы землепользования, вся тер. доступна для публики; 2)курортный - охрана ландшафтов и их климатообразующих комп-тов, доп-ся эксплуатация ПР, доступ публики открытый или частично ограниченный; 3)полузакрытый – (преобладают в б-ве стран: 1872 создан первый Иеллоустонский нац. парк) на большую часть тер. посетителей не допускают, охраняют ландшафты, экос-мы, отдельные виды растений и животных, открытая часть специально приспособлена для туристов; 4)заповедный – тер. почти полностью закрыта, посетители передвигаются по строго опред. маршрутам, осн. зад. – сохранение прир. в интересах науки.

Заказники – тер. на к-ых доп-ся хоз. исп. части прир. объектов, только в опред. сезоны и в той мере, в какой это не наносит вреда охр-мым объектам. Осн. назнач. - установление ограничений прав землепользователей в интересах охраны природы. Охранный режим поддерживается преимущественно с середины весны до середины лета.

Пам-ки природы – объекты природы, предст-щие научн., истор. и культ-эстетич. интерес. К их числу относят водопады, гейзеры, геологич. отложения, пещеры, деревья и т.д. Термин впервые применен Гумбольдтом. Их охрана возлагается на землепользователей, а контроль за соблюдением режима охраны – на природоохр. Орг-зации обл., края, республики. Среди разнообразия пам. прир. необх-мо отдельно сказать о парках-памятниках, музеях-усадьбах и деревьях-памятниках. Парки-памятники и музеи-усадьбы-объекты, в к-ых природоохр. ф-ции сочетаются с историч., культурн., эстетич. и истор.-архитектурн. Из деревьев-памятников известны дуб в Ясной поляне, гигантские секвойи в США (возраст > 3 тыс. лет). Деревья-памятники нужно огораживать (для предохранения почвы под ними от вытаптывания), лечить, оберегать от поломок.

Санитарно-курортные зоны – земли, предоставленные в пользование лечебно-курортным учреждениям. Сюда относят участки, имеющие лечебн. знач. и благоприятные для орг-зации оздоровит. мероприятий.

Прир. парки – большие тер-ные комплексы где наряду с природоохр. ф-циями вып. рекреационные и просветительные. Эта форма орг-ции частично охраняемых тер. возникла недавно в западных и восточно-европейских странах.

Ландшафтно-эстетические трассы–зоны вдоль дорог, пересекающие живописные или интересные в природоведческом отношении ландшафты. Обычно их выделяют в горных рег. или в р-нах, где сохранился естественный вид ландшафтов. Трассы имеют эстетическое, природопознавательное и рекреац. значение для путешественников. Эта нов. форма заповедания территории, не имеет общего признания.

Парки-памятники садово-паркового искусства, опытные лесные культурные фитоценозы и пр. – заповедные экос-мы, созданные искусственно с научн., учебн., культурно-образоват. целью или по эстетич. соображениям. Пример: дендрологические парки и ботанические сады, в задачу к-ых входит создание коллекций деревьев и кустарников, с целью сохранения биоразнообразия и обогащения растительного мира, а также в научных, учебных и культурно-просветительских целях. В дендрологических парках и ботанических садах ведутся работы по интродукции и акклиматизации новых для данного региона растений.

 

64. Красные книги. Основные положения и принципы охраны живых организмов. Редкие и исчезающие растения и животные Алтайского края.

Кр. кн. – офиц. док-ты, содержащие систематизированные свед-ия о животных и растениях мира или отдельных регионов, состояние к-ых вызывает опасения за их буд. Это так же своеобразные программы спасения и увеличения числ-ти видов животн. и раст, к-ым угрожает опасность исчезновения. Кр. книги м.б. легитимными и нелегитимными.

МСОП с 1948 по 1954 сост. перечень наход-хся под угрозой исчезновения в-в диких животн., а затем приступ. к работе над Кр. кн. Всего издано 5 томов. Основанием для вкл. к-л вида животн. или раст. в Кр. кн. служат свед-я об угрожающем сокращении числ-ти и уменьтшения ареала. Виды, включенные в нее подразд. на след. категории:

Вымершие (0) – виды, для к-ых известно, что последн. Особь умерла. Вид д.б. значит. время необнаружен (б/п, растения до 100 лет, позвоночн. – 50);

Вымирающие (1) – наход-ся в критич. опасности.

Уязвимые (2) – сокращают свою числ-ть или ареал, их местообитания м.б. потенциально разрушены.

Редкие (3) – виды, известные из немногих местонахождений. Угрозы исчезновения нет, но есть риск уничтожения.

Неопределенные (4) – виды, для которых нет достоверных данных, их небольшое кол-во. В Кр. кн. размещают, чтобы привлечь к ним внимание.

В Кр. кн. Алт. кр. приняты те же категории, что и в Кр. кн. МСОП + категория 5: для растений – это ресурсные виды, для животных – восстанавливающие численность.

Примеры «краснокнижных» видов для АК: 1)Животные – «0»-стрепет, «1»розовый пеликан, «2»остроухая ночница, «3»крупнозубая бурозубка, «4»сибирская белозубка, «5»овсянка Гадлевского; 2)Растения – «0»–, «1»соссюрея седая, «2»ясколка Бунге, «3»кандык сибирский, «4»ирис сибирский, «5»родиола розовая.

 

65. Вода как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к воде. Приспособление растений к недостатку и избытку воды.

Вода-необходимое условие в жизни растений. Для процессов обмена вода является растворителем и метаболитом. Она участвует в процессах фотосинтеза, а также является растворителем органических веществ. Вода входит в состав пасоки. Она составляет основную часть растений. Растения содержат от 30 до 95% воды. Вода составляет ресурс для наземных растений и необходимое условие для водных.

Вода обуславливает тургорное давление и форму (габитус) самого растения.

Основным источником воды являются атмосферные осадки и грунтовые воды. Обеспеченность растений влагой зависит от общеклиматической характеристики местности (в области экватора до 10 тыс мм осадков, в области тропических пустынь до 100мм).

Вода в растениях содержится в 2-х формах. Свободной и коллоидно-связанной. Свободной воды мало, а содержание коллоидно-связанной достаточно велико у аридных растений.

Экологические группы растений по отношению к воде.

В зависимости от отношения растения к воде они делятся на:1. пойкилогидрические и 2. гомойогидрические. Первые не способны активно регулировать свой водный режим. У них отсутствуют анатомические особенности к защите от испарения. У большинства из них нет устьиц. Поглащают и отдают воду как физическое тело, транспирация равна простому испарению. Сюда относятся (большинство водорослей, грибов, лишайников, некоторые мхи и высшие растения).

Вторые составляют большинство высших растений. Они способны активно регулировать водный режим путём закрывания устьиц и складывания листьев.

В зависимости от увлажнённости местообитания различают:

-мезофиты (средняя увлажнённость)

-ксерофиты (засушливые местообитания)

-гидрофиты, гигрофиты (переувлажнённых м-й).

Мезофиты – растения среднего водного довольствия. Обитают в оптимальных условиях по увлажнению. Растения относительно крупные, сочные, мягкие, с умеренно развитой корневой системой и большой листовой поверхностью. Листовые пластинки плоские, мягкие. Система устьиц, а также покровные, механические, проводящие ткани умеренно развиты. Устьица располагаются на нижней стороне листа, открыто. Мезофилл рыхлый. Разделён на столбчатый и губчатый. Характерна развитая система межклетников. Поверхность листовой пластинки голая, слабо или умеренно опушенная.Мезофиты являются гидростабильными растениями, они не выносят засухи. Характерен интенсивный фотосинтез, который обуславливает быстрый рост, крупные размеры и высокую конкурентную способоность. Мезофиты делятся на:

-эумезофиты

-ксеромезофиты

-гидромезофиты

К первым относятся растения способные существовать в узком диапазоне изменений влажности. Вторые могут выносить временный слабый дефицит влаги. Третьи выносят временный слабый избыток влаги.

Среди мезофитов выделяют несколько экобиоморф:

- Вечнозелёные хвойные деревянистые мезофиты (кедр, сосна сибирская, пихта, ель обыкновенная).

- Летнезелёные хвойные деревянистые мезофиты (листвиница, псевдолиствиница).

- Вечнозелёные лиственничные кустарничковые мезофиты (брусника, водяника, багульник).

- Вечнозелёные травянистые мезофиты ( виды рода Грушанка –грушанка малая)

- Летнезелёные лиственные деревянистые (берёза, осина, тополь)

- Летнезелёные травянистые мезофиллы (все растения имеющие название «луговой»).

Ксерофиты – растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при её недостатке, ограничивать испарение воды или запасать её на время засухи. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозелёных лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн и сухих сильно нагреваемых склонов. Ксерофиты подразделяются на 2 основных типа: суккуленты и склерофиты.

Суккуленты – сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Они бывают стеблевые – кактусы, стапели, кактусовидные молочаи; листовые – алоэ, агавы, молодило, очитки; корневые – аспарагус, кислица. Стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, мощный восковой налёт или густое опушение. Устьица погружённые днём они закрыты. Это помогает суккулентам сберегать накопленную влагу. Корневая система их неглубокая, но сильно распростёртая, что особенно характерно для кактусов.

Склерофиты – это растения, наоборот, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свёрнутыми в трубочку. Листья м.б. также рассечёнными, покрытыми волосками или восковым налётом. Хорошо развита склеренхима, поэтому растения без вредных последствий могут терять до 25% влаги не завядая. Склерофиты можно подразделить на 2 группы: эуксерофиты и стипаксерофиты. К эуксерофитам относятся многие степные растения с розеточными и полурозеточными, сильно опушёнными побегами, полукустарнички, некоторые злаки, полынь холодная, эдельвейс

Чётко выраженную приспособленность к сезонному ритму влажности проявляют и некоторые многолетние растения, называемые эфемерами и эфемероидами. Они могут задержать своё развитие в случае неблагоприятных условий влажности до тех пор, пока она не станет оптимальной, или, как эфемеры, пройти весь цикл его в чрезвычайно сжатые ранневесенние сроки. Эфемеры-неблагоприятн период в виде семян, однолетн раст-я. Эфемероиды-многолетн р-я, неблагоприятн период в виде семян и покоящихся подземных органов-побегов (тюльпаны, ирис, гусиные луки ит.д.).

Стипаксерофиты – это группа узколистных дерновинных злаков (ковыль, типчак). Характеризуются низкой транспирацией в засушливый период и могут переносить особенно сильное обезвоживание тканей.

Гидрофиты – относятся растения водоёмов, болот. Это растения переувлажнённых местообитаний. По происхождению делятся на первичные и вторичные. К первичным относят водоросли, к вторичным высшие растения. Гидрофиты подразделяются на:

-гидатофиты, плейстофиты, гелофиты.

Гидатофиты (погружённые водные растения) м.б. свободноплавающие (пузырчатка, роголистник, элодея канадская) и прикреплённые корнями ко дну водоёма (телорез, подводные лютики, водные мхи).

У них слабо развиты механические и покровные ткани, эпидермис однослойный, кутикула если есть, то тонкая. Устьиц нет, выделение лишней воды осуществляется через спец клетки (гидатоды). Корневая система у свободноплавающих гидатофитов редуцирована. У прикреплённых корневая система слабо развита без корневых волосков. Корни выполняют функцию заякоривания, хранилища питательных веществ и органов вегетативного размножения. Листья либо цельные, крупные и тонкие, либо рассечены на мелкие дольки.

Плейстофиты – это полупогружённые растения сплавающими на поверхности листьями и приподнимающимися над поверхностью цветками. М.б. свободноплавающие (ряска, водокрас, сальвиния) и укореняющиеся (кувшинки, кубышки, рдесты, чилим). Листья плавающие цельные, округлые, больших размеров. Имеют характерное дорсовентральное строение. Верхняя часть листа покрыта толстой кутикулой и имеет большое число устьиц незакрывающихся. Нижняя часть листа не имеет кутикулы и устьиц, здесь располагаются гидотоды через которые осуществляется поглащение воды с растворёнными солями. Механические и проводящие ткани развиты лучше чем у погружённых растений.

Гелофиты – аэрогидрофиты или земноводные растения. Произрастают по берегам, на мелководьях, на болотах. Обладают анатомо-морфологическими особенностями промежуточными между водными и сухопутными растениями. С водными их сближает рыхлое строение стеблей и корней, наличие аэренхимы. Часто имеются гидатоды. С сухопутными их сближает хорошие развитие корневой системы, механических, покровных и проводящих тканей. Гелофиты представлены несколькими экобиоморфами: 1. жёстколистные злаки и осоки(тростник обыкновенный, осока водная); 2. безлистные осоковые (камыш озёрный, болотница); 3. мягколистные травы (стрелолист обыкновенный).

Гигрофиты –сухопутные растения, обитающие в условиях нормальной почвенной влажности и высокой влажности воздуха. Листья тонкие, нежные. Кутикула слабо развита или отсутствует. Опушение отсутствует, количество устьиц умеренное. Механические и проводящие ткани слабо развиты, как в стеблях, так и в корнях. Устьица открытые. Это относительно невысокие растения. Экобиоморфы:

- мелкие нежные растения нижнего яруса тенистых лесов умеренной зоны.

- крупные травы и вечнозелёные деревья влажных тропических лесов.

- пойкилогидрические гигрофиты. К ним относят растения не способные регулировать свой водный режим и обитающие в условиях максимальной влажности.

Приспособление растений к недостатку и избытку влаги.

Приспособления, способствующие удалению лишней воды:

- особая форма листьев (саблевидные листья, свисающие вниз).

- образование желобков по краю листа (деревья капельницы).

- продольно-складчатая поверхность листа.

- удаление внутренней влаги при помощи гидатодов.

Приспособление растений к недостатку влаги:

- мясистость и сочность стеблей и листьев (н-р Кактусы).

- листья колючки (Кактусы), либо листья утолщаются, как н-р у алоэ и агавы.

- хорошо развитая корневая система. Корни м.б. либо поверхностные, широко разветвлённые и хорошо улавливающие атмосферные осадки, либо стержневые, проникающие на большую глубину до грунтовой воды.

- листья мелкие, сухие, часто в виде игл, колючек, чешуй и на них много устьиц, которые при недостатке воды закрываются. Большие листья ( н-р у ковыля, типчака) могут свёртываться устьичной стороной внутрь.

 

66. Свет как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к свету. Приспособления растений к различным условиям освещения. Хроматическая адаптация, листовая мозаика, фотопереодизм.

Одним из важнейших экологических факторов, особенно для фотосинтезирующих зелёных растений, является свет. Солнце излучает огромное количество энергии. При этом на видимые лучи (видимый свет) приходится примерно половина всей поступающей на Землю лучистой энергии. Остальные 50% составляют невидимые инфракрасные лучи, около 1% - ультрафиолетовые. Особое значение в жизни всех организмов имеет видимый свет. На свету происходит образование хлорофилла и осуществляется важнейший в биосфере процесс фотосинтеза.

С точки зрения оптики растения – это непрозрачное тело, которое частично поглащает, частично отражает и пропускает солнечную энергию. Основным органом воспринимающим радиацию является лист. Спектральная область поглащения радиации листом включает УФ, видимые, ИФК .лучи.

УФ лучи поглощаются структурами клетки (оболочкой, цитоплазмой, ферментами и различными пигментами).

ИФК поглощаются цитоплазмой и водой содержащейся в тканях листа.

В диапазоне видимого света имеется 2 максимальных поглощения:

- в области оранжево-красных (660-680 нм)

- в области сине-феолетовых (460-490 нм.

Видимый свет оказывает смешанное действие на организмы: красные лучи – преимущественно тепловое, синие и фиолетовые изменяют скорость и направление биохимических реакций.

В листе преобладают зелёные пигменты, поглощающие лучи в области 660-680 нм.

Установлено, что многие растения хорошо развиваются под прозрачными бесцветными стёклами, а под красными и особенно зелёными растут плохо и часто вообще не образуют генеративных органов.

В целом свет влияет на скорость роста и развития растений, на интенсивность фотосинтеза.

По отношению к свету различают следующие экологические группы растений: световые (светолюбы), теневые (тенелюбы) и теневыносливые.

Световые виды (гелеофиты) обитают на открытых местах с хорошей освещённостью и в лесной зоне встречаются редко. Они образуют обычно разреженный и невысокий растительный покров, чтобы не затенять друг друга.

Теневые растения (сциофиты)невыносят сильного освещения и живут под пологом леса в постоянной тени. Это в основном лесные травы. На вырубках при резком осветлении они проявляют явные признаки угнетения и часто гибнут.

Теневыносливые растения (факультативные гелиофиты)могут жить при хорошем освещении, но легко переносят и некоторое затенение. К ним относятся большинство растений лесов.

Для световых растений характерна приземистость, розеточное расположение листьев, укороченные побеги. На недостаточное освещение они реагируют развитием обесцвеченных побегов, удлинением междоузлий, изгибанием побегов в сторону света.

Теневыносливые древесные породы и теневые травянистые растения отличаются мозаичным расположением листьев. У эвкалиптов листья обращены к свету ребром. У деревьев световые и теневые листья (располагаются соответственно на поверхности и внутри кроны) – хорошо освещаемые и затенённые – имеют анатомические различия. Световые листья толще и грубее, иногда блестящие, что способствует отражению света. Теневые листья обычно матовые, неопушённые, тонкик с очень нежной кутикулой или вовсе без неё.

Также определённая форма кроны – куполообразная, сферическая, конусообразная обеспечивает приток солнечной радиации к листовым пластинкам различных ярусов.

Расположение листьев в ценозе подчиняется правилу «листовой мозаики»: листья верхних ярусов располагаются почти вертикально, нижележащих ярусов – более наклонно, а нижние листья – горизонтально.

Фотопериод – это соотношение светлой и тёмной частей суток. Был открыт в 1920 г. Гардером и Аллардом при изучении оранжерейных растений.

Реакции организмов на чередование и продолжительность светлых и тёмных периодов суток называются фотопериодизмом.

По типу фотопериодической реакции растения делятся на 4 группы:

- Растения короткого дня.

Этим растениям для перехода к цветению требуется 12 и меньше часов света в сутки (конопля, табак и т.д.).

- Растения длинного дня.

Необходимо более 12 часов света в сутки (картофель, пшеница и многие растения северных областей).

- Стенофотопериодические растения.

Цветут и плодоносят при продолжительности дня 10-16 часов.

- Нейтральные фотопериодические растения.

Не обладают фотопериодической чуствительностью и зацветают при любой длине дня, кроме короткой (гречиха, томат, одуванчик, многие сорняки).

Свойство организмов изменять состояние пигментного комплекса в зависимости от условий обитания называется –« хроматической адаптацией»

 

67. Температура как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к температуре. Приспособления растений к различным температурным режимам. Концепция о температурных градиентах среды и растения. Эффективные температуры развития растительных организмов.

Температура определяет развитие, существование и распределение живых организмов по земному шару. Экологическими значениями являются – доза воздействия фактора и тепловой режим. Тепловой режим влияет на продолжительность жизни организмов в течение суток, сезонов и т.д.

Значение температур как фактора, состоит в том, что температура оказывает влияние на жизненные процессы. ( правило Вант-Гоффа). Согласно этому правилу, скорость химических реакций возрастает в 2-3 раза при повышении температуры на каждые 10 градусов. При температурах выше или ниже оптимальных скорость биохимических реакций в организме снижается или они вообще нарушаются, что приводти к замедлению темпов роста и даже гибели организма.

По отношению к температуре растения делятся:

- криофильные (холодолюбивые растения).

- мезотермные (умеренные широты).

- термофильные (тропические,субтропические пояса).

Криофилы -относятся холодостойкие растения, переносящие низкие температуры в состоянии покоя. Встречаются в умеренной зоне. Их ареалы не выходят за границы бореальной лесной области (бактерии, грибы, лишайники, мхи).

Мезотермофиты –относятся теплолюбивые, но не жароустойчивые растения (растения влажного тропического пояса, обитающие при температуре 20-30 градусов). Не имеют приспособлений к температурному режиму. К ним относят вечнозелёные растения субтропического пояса (земляничное дерево, пальмы). К мезотермофитам умеренных широт относят широколиственные породы (липа, бук, граб, каштан), а также растения травянистого яруса широколиственных лесов.

Термофилы – растения способные выносить температуру выше 45 градусов без видимых повреждений. Характерны для тропических и субтропических поясов земли и на открытых местообитаниях. Растения пустынь, полупустынь, степей, саванн, наскальные мхи и лишайники, термофильные бактерии и водоросли.

Разные растения по разному приспосабливаются к различным температурным режимам. Так, например в зоне высоких температур при пониженной влажности (в тропических и субтропических пустынях) исторически сформировался своеобразный морфологический тип растений:

- сокращение листовой поверхности, вплоть до её редукции;

- свёртывание листьев в трубку;

- густое белое опушение;

- гладкая восковая поверхность, наличие кутикулы;

- ориентация листьев ребром к солнцу;

- сильное развитие покровных тканей;

- толстостенный многослойный эпидермис, развитие перидермы и корки.

В зоне низких температур отмечаются следующие адаптации:

- уменьшение листовой поверхности, свёртывание листьев, опушение сего растения, так и почечных чешуй, развитие кутикулы, зимние осмоление почек, неглубокие корневые системы.

К физиологическим приспособлениям растений, сглаживающим вредное влияние высоких и низких температур м.б. отнесены интенсивность транспирации, накопление в клетках солей, изменяющих температуру свёртывания плазмы, свойство хлорофилла препятствовать проникновению наиболее горячих солнечных лучей. Наибольшее значение для терморегуляции морозоустойчивых растений имеет накопление в клетках сахара и других веществ, увеличивающих концентрацию клеточного сока и снижающих обводнённость клеток. Это делает растение более выносливым.

В 1966 г Радченко разработал концепцию о температурных градиентах среды и растений. Её суть состоит в том, что выделяют отрицательный и положительный температурный градиент. Отрицательный градиент – это когда температура почвы ниже, чем температура воздуха.

Положительный градиент – это когда температура воздуха ниже температуры почвы. Большинство растений приспособлены к отрицательному температурному градиенту, а меньшая часть растений приспособлены к положительному градиенту температур.

Под эффективной температурой понимают разницу между температурой среды и температурным порогом развития организмов. Для каждого вида она имеет верхние пределы, так как слишком высокие температуры уже не стимулируют, а тормозят развитие. И порог развития и сумма эффективных температур для каждого вида свои. Они зависят от исторической приспособленности вида к условиям жизни. Для семян растений умеренного климата, например гороха, клевера, порог развития низкий: их проростание начинается при температуре почвы от 0 до +1 градуса; более южные культуры – кукуруза и просо – начинают прорастать только при + 8 + 10 градусов, а семенам финиковой пальмы для начала развития нужно прогревание почвы до + 30 градусов. Сумму эффективных температур рассчитывают по формуле: С =(t –t₁)n, где C- искомая величина; t – наблюдаемая (реальная температура); t₁ – нижний порог развития; n – продолжительность развития в днях.

 

68. Почва как среда обитания растений. Экологические группы растений по отношению к эдафическим факторам.

Почва – важная среда жизни растений. Она представляет собой опорный субстрат для наземных и большинства водных растений. Представляет собой питательную среду, из которой растения усваивают питательные вещества. Почва предохраняет подземные части растений и семена, и споры от неблагоприятных воздействий.

Имеет сложный многокомпонентный состав:

- твёрдая минеральная часть в виде нерастворимых органических соединений;

- твёрдую органическую часть, состоящую из остатков животных и растений и нерастворимые гумусовые вещества;

- почвенный раствор (водный раствор газов органических и неорганических веществ);

- почвенный воздух;

- почвенные микроорганизмы, растения животные.

Можно выделить целый ряд экологических групп растений по отношению к разным свойствам почв. Так, по реакции на кислотность почвы различают:

Ацидофиллы или ацидофиты предпочитают почвы с кислой реакцией. К ним относят растения сфагновых болот, багульник болотный, клюква, брусника, хвощ лесной и т.д.

Базифиллы или базифитыпредпочитают почвы с щелочной реакцией. К ним относятся мордовник, лесная ветреница.

Нейтрофиллы или нейтрофиты предпочитают почвы с нормальной реакцией. Это большинство культурных растений.

Амфифиллы или амфифиты безразличны к реакции почвы и могут произрастать в широком диапазоне Ph. Малина голубая, золотая роза, ежевика, земляника и. т. д.

По отношению к валовому составу почвы различают:

Олиготрофные растения, довольствующиеся малым количеством зольных элементов (сосна обыкновенная).

Эфтрофные, нуждающиеся в большом количестве зольных элементов (дуб, сныть обыкновенная и т.д.).

Мезотрофные, требующие умеренного количества зольных элементов (ель обыкновенная).

В зависимости от химических элементов, к избытку которых растения приспосабливаются выделяют:

Нитрофилы – растения. Предпочитающие почвы богатые азотом. Они поселяются в местообитаниях где накапливается большое количество органического вещества (на скалах с птичьими базарами, на стенах и карнизах зданий, на пастбищах, заброшенных усадьбах, скотных дворах, мусорных кучах). К ним относятся – наскальные нитрофильные лишайники, бузина, малина, сныть обыкновенная, все виды крапивы, белена, все виды рода лопух и щирица и т.д.

Галофиты – растения засолённых почв. Все они имеют очень высокое осмотическое давление, позволяющее им использовать почвенные растворы, поскольку сосущая сила корней превосходит сосущую силу почвенного раствора. Некоторые галофиты выделяют излишки солей через листья или накапливают их в своём организме. Вот почему их иногда используют для получения соды и патоша. Типичными галофитами являются солерос, сарсазан, содовая и калийная солянки, паташник.

Некоторые виды растений приурочены к разным субстратам: псаммофиты – заселяют сыпучие подвижные пески. Древесные и кустарниковые псаммофиты при засыпании их песком образуют придаточные корни. Придаточные почки и побеги развиваются на корнях, если растения обнажаются при выдувании песком (белый саксаул, кандыми, песчаная акация и т.д.). Некоторые псаммофиты спасаются от заноса песком быстрым ростом побегов, редукцией листьев. У них развились специальные приспособления, увеличивающие летучесть и пружинистость плодов. Их плоды передвигаются вместе с движущимся песком и не засыпаются им. Они легко переносят засуху благодаря различным приспособлениям. Это и песчаные чехлы на корнях, и опробковение корней, и сильное развитие боковых корней. Большинство псаммофитов безлистые или имеют чётко выраженную ксероморфную листву (листья жёсткие с сизым восковым налётом, узкие и свёрнутые или блестящие и кожистые).

Петрофиты– растут на каменистых почвах.

 

69. Влияние растений друг на друга. Типы биотических отношений в мире растений.

Взаимное воздействие растений друг на друга чрезвычайно разносторонне и зависит от многих факторов: от степени их скученности, от изменения во внешней среде (свет, влага, состав почвы, химизм, накопления отмершего органического вещества). Биотические отношения в биоценозе подразделяются на следующие виды взаимоотношений.

Контактные взаимодействия (контактные коакции) возникают при соприкосновении, срастании и проникновении одних растений в другие. Они бывают механическими и физиологическими.

Физиологические контакты возникают при паразитизме, когда растение-паразит и растение-хозяин взаимно влияют на те или иные функции друг друга, а также при иных формах симбиоза (микоризы, лишайники, бактериоризы).

При микоризе возникают тесные связи партнёров, что они друг без друга существовать не могут (орхидные, вересковые, грушанковые и т.д.).

Лишайники – это своеобразные симбиотические организмы. Тело их (слоевище) состоит из 2-х компонентов – грибов и водорослей, - находящихся в состоянии взаимно выгодного физиологического мутуализма или, точнее, обоюдного паразитизма. Грибы доставляют водорослям влагу и растворённые минеральные вещества, а водоросли перерабатывают их в органические соединения, обеспечивая питания грибов и своё собственное.

При бактериоризах возникает прочная связь корней растений с бактериями. Бактерии, питаясь органическими веществами корневых выделений растения-хозяина, отдают ему свои продукты жизнедеятельности (минеральные и органические соединения, витамины).

Косвенные взаимодействия растений осуществляются не при непосредственном их контакте, а через изменение абиотической и биотической среды. При таких трансабиотических коакциях взаимовлияние растений происходит через ухудшение или улучшение абиотической среды обитания. Например, ослабление либо гибель какого-то растения в результате поражения его паразитами или вследствие вырубки, пожара, наводнения позволяет соседним занять освободившееся место; грибная или бактериальная флора на корнях одного растения изменяет физические и химические свойства почвы, делая её пригодной для одних растений и недоступной для других; многие виды растений, как известно, выделяя колины, фитонциды, спирты, эфиры, кислоты, алкалоиды, создают аналогичный эффект.

Довольно сложные взаимоотношения между культурными растениями и сорняками складываются в агробиоценозах. Здесь преобладает их взаимное угнетение. Хорошо известно, что смешанные посевы более продуктивны, чем чистые, так как могут полнее использовать среду.

Чем разнообразнее по видовому составу биоценоз, тем у него больше возможностей для полного и экономного освоения условий жизни. Одновременно в многовидовом фитоценозе формируются чрезвычайно сложные взаимовлияния растений, направленные в конечном итоге на выработку самых выгодных для биогеоценоза количественных и качественных соотношений между видами.

 

70. Вода как экологический фактор. Экологические группы животных по отношению к воде. Водный баланс животных организмов.

Вода – является необходимым условием существования всех живых организмов. Она относится к числу наиболее важных природных ресурсов нашей планеты. Вода необходима для всех форм жизни, возникших, по мнению учёных, именно в водной среде. Общее количество воды на Земле оценивается цифрой 1386 млн км³.

Вода является единственной природной жидкостью, имеющейся на поверхности Земли в огромных количествах. В природе вода существует в трёх агрегатных состояниях: жидком, твёрдом и газообразном.

Физиологическое значение воды для живых организмов состоит в том, что она обеспечивает сохранение структуры и нормальное функционирование живой клетки путём воздействия на биологические мембраны и протекающие с их участием процессы. Вода является универсальным растворителем, обладает плотностью, проницаемостью и даже может компенсировать перепады температур.

По отношению к воде можно выделить три экологических группы животных:

Гигрофилы – влаголюбивые животные, нуждающиеся в высокой влажности среды. У них слабо развиты или вообще отсутствуют механизмы регуляции водного обмена. Они не могут накапливать в значительном количестве и удерживать длительное время запасы воды в теле. Такие животные, как правило, обитают во влажной среде и вынуждены постоянно пополнять запасы воды (мокрицы, комары, наземные планарии, немертины и т.д.). Типично гигрофильной группой являются наземные моллюски и амфибии.

Мезофиллы – животные обитающие в условиях умеренной влажности. К ним можно отнести озимую совку. Многие другие насекомые, птицы, млекопитающие, являясь также типичными мезофиллами, существуют в районах с невысокой влажностью воздуха и сравнительно легко переносят её колебания.

Ксерофилы – это сухолюбивые животные, не переносящие высокой влажности. У всех ксерофилов хорошо развиты механизмы регуляции водного обмена и приспособления к удержанию воды в теле. Приспособления к жизни в засушливых условиях могут быть самыми различными. Так, слоновая черепаха запасает воду в мочевом пузыре; многие насекомые, грызуны и др животные получают воду с пищей; некоторые млекопитающие избегают дефицита влаги путём отложения жиров, при окислении которых образуется метаболическая вода. За счёт метаболической воды живут многие насекомые, питающиеся сухим кормом, верблюды, курдючные овцы, жирнохвостые тушканчики и др.

Водный баланс животных организмов.

Животные получают воду тремя основными путями: через питьё, вместе с сочной пищей и в результате метаболизма, т.е. за счёт окисления и расщепления жиров, белков и углеводов.

Потери воды у животных происходят через испарение покровами или со слизистых оболочек дыхательных путей, путём выведения из тела мочи и непереваренных остатков пищи.

Влажность воздуха также очень важна для животных, так как от неё зависит величина испарения с поверхности тела.

Способы регуляции водного баланса у животных разнообразнее, чем у растений. Их можно разделить на поведенческие, морфологические и физиологические.

К числу поведенческих приспособлений относятся поиски водопоев, выбор мест обитания, рытьё нор и т.д. В норах влажность воздуха приближается к 100%, даже когда на поверхности очень сухо. Это снижает необходимость испарения через покровы, экономит влагу в организме.

К морфологическим способам поддержания нормального водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле: раковины наземных улиток, ороговевшие покровы рептилий и т.д.

Физиологические приспособления к регуляции водного обмена – это способность к образованию метаболической влаги, экономии воды при выделении мочи и кала, развитие выносливости к обезвоживанию организма, величина потоотделения и отдачи воды со слизистых.

Выносливость к обезвоживанию, как правило, выше у животных, подвергающихся тепловым перегрузкам. Для человека потеря воды, превышающая 10% массы тела, смертельна. Верблюды переносят потери воды до 27%, овцы – до 23, собаки – до 17%.

71. Свет как экологический фактор. Экологические группы животных по отношению к свету. Фотопериодизм,фототаксис, биолюминесценция. Свет как условие ориентации животных в пространстве.

Одним из важнейших экологических факторов, является свет. При этом на видимые лучи приходится примерно половина всей поступающей на Землю лучистой энергии. Остальные 50% составляют невидимые инфракрасные лучи, около 1% - ультрафиолетовые. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны 0,25 – 0,30 мкм стимулируют у животных образование витамина D, с длиной волны 0,20 – 0,30мкм губительно действуют на микроорганизмы.

Особое значение в жизни всех организмов имеет видимый свет.

Видимый свет оказывает смешанное действие на организмы: красные лучи преимущественно тепловое, синие и фиолетовые изменяют скорость и направление биохимических реакций. В целом свет влияет на скорость роста, на активность животных, вызывает изменение влажности и температуры среды, является важным сигнальным фактором, обеспечивающим суточные и сезонные биоциклы.

Для животных свет имеет следующее значение:

- ориентация в пространстве;

- получение информации о окружающем мире.

По отношению к световому фактору выделяют животных: ночных, дневных, сумеречных. Имеются также виды, живущие в постоянной темноте и не выносящие яркого солнечного света (почвенные животные, обитатели пещер и больших глубин, внутренние паразиты животных и растений).

У животных в процессе эволюции выработались следующие органы позволяющие реагировать на свет (органы зрения). Так, эвглена зелёная с помощью светочувствительного «глазка» реагирует на степень освещённости среды. Начиная с кишечнополостных, практически у всех животных развиваются сложные светочувствительные органы – глаза.

У животных ориентация на свет осуществляется в результате фототаксисов: положительного (перемещение в сторону наибольшей освещённости) и отрицательного (перемещение в сторону наименьшей освещённости).

Определённое сигнальное значение в жизни животных имеет биолюминесценция т.е. способность живых организмов светиться. У многих люминесцирующих животных формируются специализированные, часто сложного строения органы свечения. Световые сигналы, испускаемые, например, рыбами, головоногими моллюсками и др служат для привлечения особей противоположного пола, для приманивания добычи или отпугивания хищников. В наземно-воздушной среде люминесценция встречается значительно реже, чем в водной. Наиболее широко распространены светящиеся насекомые (жуки-светляки).

Реакции организмов на чередование и продолжительность светлых и тёмных периодов суток называются фотопериодизмом. Фотопериодизм свойствен животным во всех природных зонах земного шара. Под фотопериодическим контролем находятся все метаболические процессы, связанные с развитием и размножением.

Животные, особенно насекомые, также чутко реагируют на продолжительность дня. Благодаря фотопериодизму у животных выработались свойства, обеспечивающие им существование в условиях определённого светового режима. Продолжительность дня регулирует процессы жизнедеятельности, связанные прежде всего с размножением и эмбриональным развитием, приспособительными реакциями – диапаузой, линькой, спячкой, миграциями.

Также световой режим оказывает влияние и на географическое распространение животных. Так, определённые птицы и млекопитающие поселяются в высоких широтах с длинным полярным днём, и осенью, когда день сокращается, они мигрируют на юг.

Таким образом, для животных свет имеет в основном информационное значение.

 

72. Температура как экологический фактор. Экологические группы животных по отношению к температуре. Гомойотермные и пойкилотермные животные. Приспособления животных к действию низких и высоких температур.

Температура определяет развитие, существование и распределение живых организмов по земному шару. Экологически значимыми являются: доза воздействия фактора, тепловой режим. Тепловой режим влияет на продолжительность жизни организмов, определяет активность живых организмов в течение суток, сезонов и т.д.

Значение температуры, как фактора состоит в том, что температура оказывает влияние на жизненные процессы (правило Вант-Гоффа). Согласно этому правилу, скорость химической реакции возрастает в 2-3 раза при повышении температуры на каждые 10 градусов.

Все виды животных организмов делятся на 3 группы по отношению к температурному фактору: термофильные (высокий оптимум температур), креофильные (оптимум низких температур), мезотермные (обитают в умеренной зоне).

У животных наблюдаются два основных типа теплообмена. Один характерен для животных с неустойчивым уровнем обмена веществ, непостоянной температурой тела и почти полным отсутствием механизмов терморегуляции. Животных с таким типом теплообмена называют пойкилотермнымиили холоднокровными. К ним относится абсолютное большинство животных, кроме птиц и млекопитающих. Второй тип свойствен животным с более высоким и устойчивым уровнем обмена веществ, в процессе которого осуществляется терморегуляция и обеспечивается относительно постоянная температура тела. Такие животные называются гомойотермными или теплокровными. Температура тела у пойкилотермных животных незначительно или вообще не отличается от температуры окружающей среды и изменяется вместе с ней. У гомойотермных она поддерживается на сравнительно постоянном уровне и практически не изменяется. Среди пойкилотермных выделяются эвритермные животные, ведущие активный образ жизни в сравнительно широком температурном диапазоне, и стенотермные, не переносящие значительных колебаний температур.

У животных влияние теплового режима на строение прослеживается очень чётко. По мере удаления от полюсов к экватору размеры животных с непостоянной температурой тела увеличиваются, а с постоянной уменьшаются (правило Бергмана).

Температура среды оказывает существенное формообразующее влияние на животных. Под действием теплового фактора у них формируются такие морфологические признаки, как отражательная поверхность тела, пуховой, перьевой и шерстяной покровы у птиц и млекопитающих, жировые отложения. В Арктике и высоко в горах большинство насекомых, как правило, имеет тёмную окраску. Это способствует усиленному поглощению солнечных лучей. Насекомые, подвергающиеся длительному воздействию яркого солнечного света, часто вырабатывают светлую окраску тела, которая, как известно отражает лучи солнца. У животных с постоянной температурой тела в холодных климатических зонах наблюдается тенденция к уменьшению площади выступающих частей тела (правило Алена), поскольку они отдают в окружающую среду наибольшее количества тепла. У млекопитающих при низких температурах относительно сокращаются размеры хвоста, конечностей, ушей, лучше развивается волосяной покров.

У многих мелких млекопитающих тёплых стран вес ряда органов часто оказывается меньше, чем у особей того же вида, но живущих в более холодных климатических зонах.

Низкие температуры отрицательно влияют на размеры животных. Однако часто в условиях холодного климата животные из-за медленного развития растут дольше обычного и бывают более крупными.

 

73. Воздух как экологический фактор. Состав атмосферного воздуха и его значение для животных. Влияние ветра, атмосферного давления и плотности воздуха на животных.

Среди факторов окружающей среды, оказывающих постоянное и непосредственное воздействие на живые организмы, воздух играет наиболее важную роль. Значение атмосферного воздуха чрезвычайно многогранно. Прежде всего, воздух нужен как постоянный источник кислорода, необходимый для окислительных процессов и сохранения жизни.

Воздух как экологический фактор характеризуется постоянством состава – кислорода в нём обычно около 21%, углекислого газа 0,03%. Без воздуха не могут существовать ни зелёные растения, ни аэробные микроорганизмы, ни животные. Кислород необходим для дыхания большинства организмов, а углекислый газ используется при фотосинтезе.

По химическому составу чистый атмосферный воздух представляет собой смесь газов: кислорода, углекислого газа, азота, а также целого ряда инертных газов (аргон, гелий, криптон и др).

У поверхности Земли в атмосферном воздухе содержится, %: кислорода – 20,93; азота – 78,1; углекислого газа – 0,03 – 0,04, а также встречаются различные примеси газообразных, капельно-жидких и твёрдых (пылевых) частиц, попадающих в атмосферу из локальных источников, которые могут иметь существенное экологическое значение.

Кислород – самая важная для жизни часть воздуха. Он необходим для окислительных процессов и находится в крови, в основном, в связанном состоянии – в виде оксигемоглобина. Высокое содержание кислорода способствовало повышению обмена веществ у наземных организмов по сравнению с первичноводными. Именно в наземной обстановке, на базе высокой эффективности окислительных процессов в организме, возникла гомойотермия животных.

Углекислый газ. Углекислый газ, или диоксид углерода, в природе находится в свободном и связанном состоянии. В природе происходят непрерывные процессы выделения и поглощения диоксида углерода В атмосферу он выделяется в результате дыхания человека и животных, а также процессов горения, гниения, брожения. Наряду с процессами образования в природе идут процессы ассимиляции диоксида углерода – активное поглощение растениями в процессе фотосинтеза. В современных условиях мощным источником поступления дополнительных количеств угл газа в атмосферу стала деятельность человека по сжиганию ископаемых запасов топлива. В высоких концентрациях углекислый газ токсичен. В природе такие концентрации встречаются редко.

Азот воздуха для большинства обитателей наземной среды представляет инертный газ, но ряд микроорганизмов

(клубеньковые бактерии, азотобактер, клостридии, сине-зелёные водоросли и др) обладают способностью связывать его и вовлекать в биологический круговорот.

Местные примеси, поступающие в воздух, также могут существенно влиять на живые организмы. Это особенно относится к ядовитым газообразным веществам – метану, оксиду серы, оксиду углерода, оксиду азота, сероводороду, соединениям хлора, а также к частицам пыли, сажи и т.п. Например SO₂ раздражает слизистую оболочку дыхательных путей животных, CO взаимодействует с гемоглобином крови животных, образуя нерастворимые соединения и в результате этого нарушается тканевое дыхание и наступает удушье.

Воздух, как и другие факторы среды, оказывает на организмы прямое и косвенное действие. При прямом воздействии он имеет небольшое экологическое значение. Косвенное влияние воздуха осуществляется через ветры.

В регионах, где постоянно дует сильный ветер, обычно беден видовой состав мелких летающих животных, поскольку они не могут противостоять ему при полёте. У животных, обитающих в таких местах, развиваются плотные покровы, предохраняющие тело от охлаждения и потерь влаги. Так, на океанических островах с постоянными сильными ветрами многие птицы и особенно насекомые утрачивают крылья и способность к полёту. Воздушные потоки выполняют определённую роль и в расселении растений и животных. На большие расстояния переносятся ветром споры микроорганизмов, цисты простейших. Даже более крупные животные используют потоки воздуха для расселения. Пауки разносятся ветром на паутине.

Малая плотность воздуха обуславливает низкую сопротивляемость передвижению. Поэтому многие наземные животные использовали в ходе эволюции экологические выгоды этого свойства воздушной среды, приобретя способность к полёту.

Малая плотность воздуха обусловливает сравнительно низкое давление на суше. В норме оно равно 760 мм рт. ст. С увеличением высоты над уровнем моря давление уменьшается. На высоте 5800 м оно равняется лишь половине нормального. Низкое давление может ограничивать распространение видов в горах. Для большинства позвоночных верхняя граница жизни около 6000 м. Снижение давления влечёт за собой уменьшение обеспеченности кислородом и обезвоживание животных за счёт увеличения частоты дыхания.

 

74. Влияние животных друг на друга. Типы биотических взаимоотношений в мире животных.

В биоценозах между различными видами организмов возникают определённые связи. Основной формой этих связей служат пищевые взаимоотношения, на базе которых формируются сложные цепи и циклы питания. Кроме пищевых, в сообществе возникают пространственные связи. И именно на пищевых и пространственных отношениях строятся разнообразные биотические комплексы, объединяющие виды в единое целое, в биологическую макросистему. Основные формы биотических отношений могут быть сведены к следующим.

Конкуренция- это взаимоотношения, возникающие между видами со сходными экологическими требованиями. Конкуренция – единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающихся на обоих взаимодействующих партнёрах. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными: от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Победителем в конкурентной борьбе оказывается, как правило, тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим, т.е. больше приспособлен к условиям окружающей среды.

Обострённой конкуренцией нередко объясняется несовместимость в одном водоёме широкопалого и узкопалого раков. Обычно победителем оказывается узкопалый рак как наиболее плодовитый и приспособленный к современным условиям жизни.

Чаще же конкуренция проявляется косвенно. В биоценозах она незначительна, поскольку различные виды, занимая определённые экологические ниши, неодинаково воспринимают одни и те же факторы среды. Чем разнообразнее возможность организмов биоценоза, тем менее напряжённой будет конкуренция.

Хищничество форма межвидовых взаимоотношений, способ добывания пищи и питания животных (изредка растений), при котором они ловят, убивают и съедают других животных. Как правило, хищник вначале убивает свою добычу, а затем поедает её. Но прежде он должен поймать жертву, и для этого у него есть специальные приспособления. Однако у жертв исторически вырабатываются защитные свойства в виде анатомоморфологических, физиологических, биохимических и других особенностей. Это выросты тела, шипы, колючки, панцирь, защитная окраска, ядовитые железы, способность быстро прятаться, зарываться в рыхлый грунт, строить недоступные хищникам убежища. Так, коршун-слизнеед употребляет в пищу только некоторые виды моллюсков, скопа питается рыбой, основной пищей рыси служат зайцы, а волк типичный многоядный хищник. Таким образом, хищник – важный фактор естественного отбора. Под его прессом постоянно улучшается состав популяций тех или иных организмов, и он в какой-то степени обусловливает их прогрессивное развитие. С другой стороны, жертвы также принимают активное участие в этом процессе и оказывают влияние на своих хищников, содействуя их совершенствованию и прогрессу. Следовательно, это борьба взаимно противоположных начал является движущей силой эволюции, как хищника, так и жертвы.

Паразитизм (от греч.- нахлебник, дармоед) – межвидовые взаимоотношения (одна из форм симбиоза – совместного проживания), при которых один вид (паразит) использует другой (хозяин) как среду жизни и как источник пищи. Наиболее широко он распространен среди низших и мелких растений и животных – вирусов, бактерий, грибов, простейших, червей и в несколько меньшей степени – среди членистоногих. Примеры: глистные инвазии у человека и животных, вши, блохи, клещи, комары и т.д.

Комменсализм, или нахлебнечество, сотрапезничество, - форма симбиоза, при которой один из партнёров системы (комменсал) питается остатками пищи или продуктами выделения другого (хозяина), не причиняя последнему вреда. Например, в кожных углублениях хвоста головастиков травяной лягушки часто поселяются инфузории, которые питаются зависшими частичками экскрементов головастика; краб пинникса, поселяющийся в раковине дальневосточных пластиножаберных моллюсков, питается их объедками. Мальки многих рыб живут среди щупалец актиний и медуз и питаются отбросами их пищи. Многие птицы (жаворонки, овсянки, воробьи, куропатки) кормятся на экскрементах копытных, выбирая оттуда непереваренные зёрна растений. Песцы в тундре следуют за белым медведем и доедают остатки его пищи.

Синойкия, или квартиранство (от греч. – совместное жилище), - форма симбиоза, разновидность комменсализма; совместное проживание двух организмов разных видов, полезное для одного и безразличное для другого.

В отличие от комменсализма при синойкии не возникает непосредственных пищевых отношений. Один из организмов может использовать другой как субстрат для заселения, средство перемещения и т.д. Например, рыба-прилипала – на теле акулы, кишечнополостные – на раковинах моллюсков, усоногие раки – на панцирях крабов, на коже китов и акул. Часто мелкие, слабоподвижные животные используют крупных для расселения. Некоторые мучные клещи, например, временно прикрепляются к телу более подвижных насекомых или даже мышей и крыс и с их помощью переселяются в новые места обитания. Взаимоотношения типа синойкии широко распространены у животных с растениями. Использование животными растительного субстрата для постройки жилищ (гнезда птиц, обитания в дуплах, в расщелинах коры, в свёрнутых листьях), перенос семян и плодов растений животными.

Мутуализм(от лат. – взаимный) – форма симбиоза, взаимовыгодное сожительство разных видов. Классический пример мутуализма – сожительство рака-отшельника и актинии. Оба вида получают пользу от такой связи. Форму мутуализма приобретают отношения многих муравьёв и тлей: муравьи защищают тлей от врагов, а сами питаются их сахаристыми выделениями. Аналогичные взаимоотношения возникают при питании муравьёв сахаристыми выделениями гусениц бабочки-голубянки. Муравьи защищают этих гусениц от хищников и паразитов, а гусеницы перед окукливанием зарываются в муравейник.

Зоохория – форма межвидовых взаимоотношений, при которых животные содействуют растениям в распространении семян и плодов. При эктозоохории семена, прикрепившись с помощью различных зацепок, крючков, щетинок, клейких веществ к шерсти млекопитающих, к перьям птиц, к телу насекомых, разносятся ими на далёкие расстояния. Отрываясь в различных местах, при наступлении благоприятных условий они прорастают. Ещё более тесные взаимоотношения между животными складываются при эндозоохории. Животные поедают ягоды, сочные плоды, а семена содержащиеся в них, не только не перевариваются, а даже, как установлено, под воздействием желудочного сока повышают свою всхожесть. Вместе с экскрементами они выделяются наружу, оказываясь таким образом в самых различных местах.

Аллелопатия – это взаимодействие организмов посредством спецефически действующих химических продуктов обмена веществ, которые выделяются во внешнюю среду.

Животные выделяют феромоны – своеобразные ,активные вещества, влияющие на развитие и поведение индивидуумов своего вида, а также сообщающие определённую информацию другим видам.

Аменсализм –взаимоотношения, при которых возникают отрицательные условия для одной или нескольких популяций. Таковы, например, взаимоотношения плесневых грибов с бактериями.

Наиболее сложные биотические связи возникают у млекопитающих, птиц и особенно у насекомых. Так, муравьи-амазонки совершают набеги на чужие муравейники, захватывают там личинок и куколок и выводят из них в своём муравейнике взрослых муравьёв. Они и выполняют всю работу по уходу за яйцами, личинками, куколками и плодущей самкой, по уборке и достройке жилища муравьёв-амазонок. Харпагоксенус похищает куколок дернового муравья. Это своеобразная форма межвидовых взаимоотношений названа рабовладельчеством.

 

75. Влияние животных на растительные организмы.

Основная форма влияния животных – это потребление растений в пищу. В начале любой пищевой цепи стоит автотрофное зелёное растение, на втором трофическом уровне располагаются фитофаги (животные, микроорганизмы и растения). В зависимости от объектов питания растительноядные животные делятся на:

Монофаги (прочно связаны со своими кормовыми растениями);

Олигофаги (используют в пищу несколько близкородственные растения);

Полифаги (используют в пищу несколько разнородственные растения).

Для растений потребление фитофагами их пищу означает потерю важных растущих частей, снижение прироста, изменения характера роста и ветвления.

Птицами потребляется в пищу плоды и семена 270 видов деревьев и кустарников.

Растения уничтожаются и повреждаются специализированными группами насекомых: листогрызами, ксилофагами. Особую группу образуют насекомые и клещи – галообразователи (вызывают разрастание тканей в виде галлов).

Потребление растений в пищу фитофагами: для растений – неблагоприятный фактор, с точки зрения биогеоценоза – благоприятный, т.к. способствует интенсификации общего биологического круговорота. Важности фитофагов состоят в перераспределении органических остатков по территории. Но существуют также и другие способы потребления растений животными:

При постройке жилищ (бобры, птицы, насекомые-трубковёрты);

Травмирование растений при потреблении в пищу;

Действие землероев.

Отрицательное действие землероев состоит в прямом уничтожении подземных частей, изменении структуры почвы и её экологических режимов.

Фитофаги могут действовать на растения опосредованно, разрушая подстилку, нарушая дернину, обогащая органическими остатками.

Последствия выпаса:

Уничтожение кормовых видов растений, что приводит к изменению видового состава и структуры пастбищных травостоев. В первую очередь уничтожаются ценные кормовые виды, злаки, бобовые, разнотравье и разрастание непоедаемых видов (ядовитые, колючие, горькие).

Встречаются ещё и такие способы влияния животных на растения как:

1.Энтомофилия – опыление насекомыми растений.

2.Орнитофилия – опыление растений птицами. Существует 2 тысячи видов птиц, которые опыляют цветы тропических и субтропических лесов. Это колибри и цветочницы в Америке, медососы и попугаи лори в Австралии, нектарницы и цветососы в Африке и др. Как правило, орнитофильные цветки крупные, яркоокрашенные (красные, оранжевые).

3.Зоогамия – опыление растений млекопитающими. Характерна для субтропических лесов (медовая мышь, кенгуру). Приспособление цветов к зоогамии:

Цветение до распускания листьев, ширококолокольчатый венчик, затхлый и неприятный запах, слизистый нектар.

Распространение и потребление животными плодов и семян

5.Мирмекофилия. – распространение плодов и семян муравьями. Растения, образуют специальные нектарники у основания листьев, предоставляют муравьям…   76. биосоциальная природа человека. История взаимоотношения общества и природы. Эволюционные аспекты экологии…