Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Экологические факторы – это элементы окружающей среды, оказывающие прямое или косвенное воздействие на живые организмы. Стр 1 из 4Следующая ⇒ Основы экологии Предмет и задачи экологии   Экология изучает взаимоотношения отдельных организмов со средой обитания: внутривидовые, межвидовые взаимоотношения, влияние факторов неживой природы, изучает жизнь на уровнях, более сложных, чем организм: популяционно-видовом, биогеоценотическом и биосферном.   Термин экология был предложен в 1866 г. немецким ученым Геккелем (от греческого Oikos дом, жилище, logos — наука). Отсюда и задачи экологии: ü важнейшая задача экологии — изучение влияния на организм различных факторов среды — света, температуры, влажности и других факторов среды; ü изучаются взаимоотношения между организмами в популяции, динамика численности, характер изменения полового и возрастного состава, прогнозируется будущее популяции и вида в целом; ü на уровне биогеоценозов изучаются трофические уровни природных сообществ, круговорот веществ и движение энергии, механизмы саморегуляции, законы, по которым происходит развитие и смена сообществ; ü на биосферном уровне экологи изучают распространение жизни в различных геологических оболочках Земли, влияние живых организмов на неживую природу, функции живого вещества и эволюцию биосферы; ü наибольшее практическое значение имеет особый раздел экологии — изучение влияния человека на окружающую среду, на неживую природу и живые организмы. Экология является теоретической базой охраны природы: сохранения атмосферы, почвы, гидросферы, растительного и животного мира. Экологический контроль за предприятиями, водой, атмосферой помогает сохранить здоровье людей и окружающую нас природу, экологическая стратегия при строительстве как промышленных, так и бытовых объектов помогают создать наиболее благоприятные условия для жизни людей.   Экологические факторы – это элементы окружающей среды, оказывающие прямое или косвенное воздействие на живые организмы. Экологические факторы
Абиотические	Биотические	Антропогенные
Элементы неживой природы, оказывающие воздействие на живые организмы А) Физические (свет, температура, влажность, осадки, ветер, атмосферное давление, радиационный фон Б) химические (газовый состав атмосферы, соленость воды и почвы В) почвенно-грунтовые(механический состав порчвы, ее влагоемкостьивоздухоемкость Г) топографические (особенности рельефа местности)	Живые организмы Внутривидовые взаимоотношения, и межвидовые — наличие пищи, хищники, паразиты, конкуренты, растения, создающие определенную среду обитания.	Созданные человеком (посадка лесов и их вырубка, засушивание торфяников, осушение болот, загрязнение среды, охота

 

Для характеристики действия отдельного экологического фактора на организм удобно использовать график, на котором на горизонтальной оси показано изменение интенсивности фактора, а на вертикальной — степень благоприятствования фактора, которая в данном случае измеряется количеством особей (рис. 371). Видно, что максимальное количество особей предпочитает оптимальную интенсивность фактора, при уменьшении или увеличении его интенсивности особи сначала находятся в зоне нормальной жизнедеятельности, затем в зоне угнетения, и, наконец, при достижении нижнего и верхнего пределов выносливости наступает их гибель.

Но на организм действует комплекс факторов, причем, если интенсивность даже одного фактора выходит за пределы выносливости, организм погибает.Такой фактор, значение которого выходит за пределы выносливости Юстус Либих (химик, 1840 г.) назвал лимитирующим, или ограничивающим фактором. Для наглядности этот фактор часто сравнивают с самой короткой дощечкой в бочке: именно она определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой (рис. 372).

 

Рис. 372. Бочка Юстуса Либиха

Рис. 371. Схема действия экологического фактора.

 

 

Пояснение.

1) Для растений: нехватка света, воды, минеральных солей, углекислого газа.

2) Для животных: нехватка пищевых ресурсов, воды, неблагоприятные климатические условия, паразиты, враги (конкуренты, хищники).

3) Для микроорганизмов: нехватка пищевых ресурсов, неблагоприятные условия (температурный, водный, газовый режим, химические вещества (антибиотики для паразитов).

 

Живые организмы способны переносить определенные изменения интенсивности каждого абиотического фактора. Причем одни организмы способны переносить изменения факторов в широких пределах и называются эврибионтными (от греч. eurus — широкий), другие выдерживают колебания интенсивности в очень небольших пределах и называются стенобионтными (от греч. stenos — узкий).

Оптимум и пределы выносливости к одному фактору зависят от интенсивности других факторов, например, сытое животное легче переносит низкие температуры, или при неизменной низкой температуре изменение влажности воздуха изменяет интенсивность теплоотдачи с поверхности кожи.

 

Абиотические факторы среды

Фактор	Его составляющие	Характеристика

Свет

А) Инфракрасные лучи Длина волны 0,75мкм; 45% лучистой энергии, главный источник тепла, особенно важна эта часть спектра для животных с непостоянной температурой тела — пойкилотермных (холоднокровных). Б) Видимые лучи Длина волны 0,40—0,75 мкм; 50% лучистой энергии, обеспечивает фотосинтез у растений и видимость для ориентации у животных В) Ультрафиолетовые Длина волны менее 0,40 мкм; Жесткий ультрафиолет с длиной волны менее 290 нм губителен для живых клеток, до поверхности Земли не доходит, так как отражается озоновым экраном. Мягкий ультрафиолет с длиной волны от 290 до 380 нм несет много энергии и вызывает образование витамина D в коже человека, он же воспринимается органами зрения многих насекомых.

Свет для растений

Растения для фотосинтеза используют, в основном, синие и красные лучи.

По отношению к свету: светолюбивые (растения степей), теневыносливые (большинство лесообразующих пород) и теневые (мхи, папоротники).

 

Сезонные и суточные изменения физиологической активности живых организмов в ответ на изменение продолжительности дня и ночи называют фотопериодизмом.

По отношению к сезонному изменению продолжительности светового дня длиннодневные и короткодневные растений

Длина светового дня, в отличие от других абиотических факторов, для каждой местности изменяется строго закономерно (известно, что самый короткий день 22 декабря, а самый длинный — 22 июня, известна продолжительность любого дня года). В результате естественного отбора выживали организмы, чьи физиологические функции регулировались продолжительностью светового дня. Если продолжительность светового дня искусственно поддерживать более 15 часов, наши листопадные деревья становятся вечнозелеными, а если весной с помощью ширмы устроить им осенний день (меньше 12 часов), их рост прекращается, они сбрасывают листву, и у них наступает состояние зимнего покоя.

 

 

Классификация	Характеристика, примеры
Светолюбивые	Нормально развиваются при полном освещении в степях и полупустынях, на безлесных склонах. Имеют малую площадь листовых пластинок, листья полые за счет хорошо выраженной столбчатой паренхимы, ориентированы вертикально.примеры, тюльпан, гусиный лук, чабрец, шалфей, хлебные злаки
Теневыносливые	Лучше растут при полном освещении, но способны выносить затенение. Относительно большая площадь листовой пластинки, листья тонкие, ориентированы к свету. Примеры: лесообразующие породы (береза, осина, сосна, дуб, ель) и травянистые (зверобой, земляника)
Тенелюбивые	Не выносят прямого солнечного света, нормально развиваются в условиях затенения. Распространены в нижних ярусах лесов, водных глубинах, многие комнатные растения. Мало хлоропластов с большим содержанием хлорофилла. Примеры, кислица, мхи, копытень европейский, сныть обыкновенная, чистотел большой, майник двулистный, папоротники
Длиннодневные	Цветение наступает при длине светлого времени суток 12 и более часов (рожь, овес, ячмень, картофель, белена). У нас зацветают в начале лета, до осени.
Короткодневные	Цветение наступает при длине светлого времени суток менее 12 часов; они в основном тропического (южного) происхождения (кукуруза, соя, просо, георгины, астры, хризантемы, дурнишник). У нас зацветают осенью.
Нейтральные	Цветение не зависит от длины светового дня (горох, гречиха)

Скорость фотосинтеза зависит от факторов, среди которых выделяют свет, концентрацию углекислого газа, воду, температуру. Почему эти факторы являются лимитирующими для реакций фотосинтеза?

Пояснение.

1) Свет —источник энергии для световых реакций фотосинтеза; при его недостатке интенсивность фотосинтеза снижается;

2) СО₂ и Н₂О — основные компоненты реакций синтеза глюкозы (углеводов); при их недостатке интенсивность фотосинтеза снижается.

3) все реакции фотосинтеза осуществляются при участии ферментов, активность которых зависит от температуры.

 

Дополнительно.

Лимитрующие факторы — факторы, которые при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов.

 

Скорость фотосинтеза возрастает линейно, или прямо пропорционально увеличению интенсивности света.

В области лимитирования светом скорость фотосинтеза не изменяется при уменьшении концентрации СО₂.

 

Вода — доставляет минеральные вещества от корня; обеспечивает испарение и растворение веществ;

Температура — понижение или повышение — ведет к денатурации ферментов — замедляет процесс

 

Фотопериодизм у животных

Во второй половине лета и осенью	накопление жировых запасов, осенняя линька, кочующие и перелетные начинают свои сезонные миграции.
Осенью	у насекомых формируются зимующие стадии, например, бабочка-капустница зимует на стадии куколки, и если гусениц весной содержать при длине дня короче 14 часов, то к середине лета сформируется зимующая куколка, которая будет находиться в состоянии покоя несколько теплых месяцев.

 

Биотические факторы среды

 

Под биотическими факторами понимают многообразные связи организма с другими организмами. Такие связи могут быть внутривидовыми и межвидовыми. Внутривидовые взаимоотношения многообразны и, в конечном счете, направлены на сохранение популяции. Сюда относятся взаимоотношения между особями различных полов, конкуренция за жизненные ресурсы, различные формы поведения.

Различают несколько форм межвидовых взаимодействий, они могут быть безразличными (00), полезными (+) или вредными (-) для партнеров.

Существуют разные классификации типов взаимоотношений

Под симбиозом может пониматься совместная жизнь (от греч. symbiosis — совместная жизнь), которая для партнеров может быть как полезна, так и вредна. Чаще под симбиозом понимают взаимовыгодное сожительство организмов, например, микориза некоторых грибов с корнями растений, симбиоз клубеньковых бактерий с корнями бобовых растений.

 

Тип взаимодействия	Виды	Характеристика, примеры
Нейтрализм	00	Совместно обитающие популяции разных видов напрямую не оказывают влияния друг на друга (белка и лось, синицы и мыши в лесу, пчела и гриб подоосиновик)
Симбиоз	++	Взаимовыгодные отношения Симбиоз клубеньковых бактерий с корнями бобовых, микориза грибов с корнями растений)
А)протокооперация	++	Взаимодействие благоприятно для обоих видов, но необязательно (актиния и рак-отшельник)
Б) мутуализм	++	Взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно (термиты и жгутиковые простейшие, лишайник – симбиоз цианобактерий и грибов)
В)комменсализм (форм много)	+0	Нахлебничество Комменсал получает пользу от другого вида, которому это объединение безразлично (рыба прилипала и акула, водоросли, живущие в шерсти ленивца) Квартиранство (синойкия) – особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не причиняя ей никакой пользы и вреда (рыба горчак откладывает икринки в мантийную полость двустворчатых моллюсков) Сотрапезничество взаимоотношение, при котором организмы делят друг с другом пищу. Находясь примерно в одних условиях, они потребляют разные пищевые ресурсы. Например, птицы лысухи, ныряя за водорослями, взмучивают ил, в котором много мелких организмов для сазана.
Паразитизм (в некоторых источниках рассматривается как форма симбиоза, понимая под симбиозом только совместную жизнь)	+-	Один организм (паразит), поселяясь на другом организме (хозяине), питается его счет и причиняет вред, ослабляя его (аскарида-человек) В лишайнике гриб паразитирует на водоросли
Аменсализм	0-	Вид 1 подавляет вид 2 сам не испытывая отрицательного воздействия (дерево и трава под ним)
Конкуренция	--	Успех одного, значит неуспех другого Выделяют внутривидовую (сосны за свет) и межвидовую (волки и лисы, конкуренция за пищу)
Хищничество	+-	Наблюдается прямое уничтожение жертвы и использование ее в качестве пищи (акулы, крокодилы, гидры, росянка)
Антибиоз	0-	особи одного вида выделяют особые вещества, оказывающие угнетающее действие на жизнеспособность особей другого вида (антибиотики, фитонциды)

 

Пояснение.

1) Паразитизм – межвидовые взаимоотношения, при которых один вид (паразит) использует другой (хозяина) как среду жизни и как источник пищи. И у паразита и у хозяина возникает ряд приспособлений. Паразит - омела; корни-присоски.

2) При комменсализме один из партнеров может использовать другого для защиты, как средство передвижения или только питаться за его счет. Береза создает тень для подлеска ели; бобовые (например, клевер) и злаки, совместно произрастающие на почвах, бедных доступными соединениями азота, но богатых соединениями калия и фосфора.(возможны другие примеры)

3) Квартиранство. Эпифиты поселяются на поверхности тела других растений. Это многие лишайники и мхи, растущие на стволах деревьев. Среди высших растений эпифитов особенно много в тропических лесах. Несмотря на тесную связь между эпифитами и растениями, на которых они поселяются, какого-либо активного влияния их друг на друга не обнаружено. (возможны другие примеры)

или,перенос семян и плодов растений животными – все это примеры различных форм квартиранства (синойкии)

4) Можно привести многочисленные примеры формирование среды обитания, осуществляемое посредством (выделения организмами веществ, создают специфический фон, определяют некоторые свойства среды), прежде всего в лесах, в водных и почвенных экосистемах.

 

В чём может за­клю­чать­ся вы­го­да от­но­ше­ний между во­до­рос­лью зо­охло­рел­лой и амёбой, в ко­то­рой часто по­се­ля­ет­ся эта водоросль?

Пояснение.

1) Амёба по­став­ля­ет во­до­рос­ли азот, не­об­хо­ди­мый ей для питания, и за­щи­ща­ет во­до­росль от внеш­них условий.

2) Во­до­росль обес­пе­чи­ва­ет амёбу углеводами. Амёба прозрачна, и фо­то­син­тез идёт успешно.

3) Во­до­росль вы­де­ля­ет кислород, ко­то­рый ис­поль­зу­ет­ся амёбой для дыхания

Пояснение.

1) Пчела — липа,

2) подберезовик — береза,

3) актиния — рак-отшельник,

4) осина — подосиновик,

5) сойка — дуб,

6) клевер — клубеньковые бактерии.

 

Близкородственные виды часто обитают вместе, хотя принято считать, что между ними существует наиболее сильная конкуренция. Объясните, почему в этих случаях не происходит полного вытеснения одним видом другого. Противоречит ли это правилу конкурентного исключения?

Пояснение.

1) Вытеснения не происходит по следующим причинам: близкие виды занимают разные экологические ниши в одном и том же сообществе (разная пища, способ добывания корма, активность в разное время суток);

2) избыток ресурса;

3) ограничивается численность более сильного конкурента третьим видом;

4) условия среды создают равновесие из-за того, что становятся благоприятными то для одного, то для другого. Поэтому отсутствие полного вытеснения не противоречит правилу конкурентного исключения.

 

Пояснение.

1) В наземно-воздушной среде больше кислорода,

2) в ней могут произойти колебания температур в широких пределах,

3) в ней меньшая плотность и больше освещенность.

 

Характеристика популяций

Каждый вид существует в форме популяций.

Численность

Малые Общая численность особей популяции до 5000; действуют элементарные эволюционные факторы Большие  Общая численность особей популяции свыше 5000. Действует закон Харди-Вайнберга

Динамика численности

Сезонный тип Обусловлен сменой времен года в умеренных широтах, характерен для относительно мелких организмолв, способных быстро размножаться (бактерии, травы, насекомые, грызуны) Многолетний тип Обусловлен периодическими колебаниями факторов среды: наблюдается минимум, подъем и максимум численности (саранча, колорадский жук) Устойчивый тип Наблюдается относительное постоянство численности популяций; характерен для крупных животных с большой продолжительностью жизни (китообразные, копытные) Зависимый от плотности Обусловлены преимущественно биотическими факторами (хищники, паразиты и пищевые ресурсы) Независимый от плотности Обусловлены преимущественно абиотическими факторами, например, в суровую зиму гибнут многие насекомые Плотность   Это число особей или биомассы на единицу площади или объема; важнейший регулирующий фактор – кормовые ресурсы

Вопросы ЕГЭ

1. Почему существуют редкие и исчезающие виды, если любой организм способен к беспредельному росту численности?

Пояснение.

1) Действуют факторы — ограничители, которые не позволяют восстановить их численность.

2) Хозяйственная деятельность человека ставит под угрозу существование многих видов.

3) Изменение среды обитания.

2. В чем преимущество замкнутых технологий по сравнению с самыми совершенными очистными сооружениями?

Пояснение.

1) Самые совершенные очистные сооружения до конца не могут очистить канализационные и промышленные стоки вод.

2) В замкнутых технологиях вода, используемая в производстве, не попадает в окружающую среду,

3) поэтому не загрязняет ее.

Пояснение.

1) Биогеоценоз — открытая, саморегулирующаяся система, обладающая устойчивостью, способная к обмену веществ и энергии.

2) Биогеоценоз — часть биосферы. Она состоит из абиотической и биотической составляющей, характеризуется, продуктивностью, биомассой, плотностью популяций, его составляющих, разнообразием видов.

3) Живыми компонентами биогеоценоза являются продуценты, консументы и редуценты, благодаря которым в нем происходит непрерывный круговорот веществ и превращения энергии.

Вопросы ЕГЭ

1. Укажите основные свойства биогеоценозов и кратко объясните их. Ука­жите не менее трёх свойств.

Пояснение.

1) самовоспроизведение, в ос­но­ве ко­то­ро­го лежит спо­соб­ность ор­га­низ­мов к размножению;

2) устойчивость, спо­соб­ность вы­дер­жи­вать изменения, вы­зван­ные раз­лич­ны­ми факторами;

3) саморазвитие, т. е. восстановление, смена сообществ.

Одновременно английским ботаником А.Тенсли был предложен термин экосистема.

Экосисте́ма, или экологи́ческаясисте́ма (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) — биологическая система (биогеоценоз), состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии.

Под экосистемой он понимал и каплю воды с микроорганизмами, в ней обитающими, и аквариум, и природный водоем и планету Земля. Многие ученые ставят знак равенства между понятиями биогеоценоз и экосистема. Но многие не считают эти термины синонимами, понимая под биогеоценозом конкретное природное сообщество, а экосистема — понятие более размытое, «безразмерное». То есть любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом.

Для существования любого биогеоценоза необходима энергия.

Источником энергии для большинства биогеоценозов является солнечный свет, энергия которого используется фототрофными организмами для образования органических молекул. Некоторые экологические системы существуют в полной темноте (морское дно, куда не доходит солнечные свет, пещеры). Источником энергии для их существования будет попадающее в эту экосистему органическое вещество погибших или живых организмов. Кроме того, некоторые экосистемы существуют за счет хемотрофных организмов, способных образовывать органическое вещество, используя энергию окисления неорганических соединений.

 

 

Компоненты БГЦ	Характеристика, примеры
Неорганические вещества	Вещества, включающиеся в круговорот: соединения углерода и азота, кислород, вода, минеральные соли
Климатические факторы	Температура, освещение, влажность
Органические вещества	Белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды
Продуценты (Образователи)	Автотрофные организмы, синтезирующие органические вещества из неогранических (растения, цианобактерии) Хемотрофные организмы
Консументы (Потребители)	Гетеротрофные организмы, растительно- и плотоядные (преимущественно животные)
Редуценты разрушители	Гетеротрофные организмы, разрушающие остатки мертвых растений и животных (бактерии, грибы)

 

Основу биоценоза составляют автотрофные организмы — продуценты (образователи) органического вещества (фототрофные или хемотрофные). Сообщество растений называют фитоценозом, животных — зооценозом. В процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, за счет которого питаются гетеротрофы. Гетеротрофные организмы делятся на две группы: консументы — потребители и редуценты — разрушители органического вещества. Консументы 1-го порядка — растительноядные, консументы 2-го порядка — плотоядные животные. Редуценты потребляют неживое органическое вещество, разлагая его до углекислого газа и минеральных веществ. Мелкие консументы, питающиеся неживыми органическими веществами — дождевые черви, жуки-мертвоеды, навозники и др., относятся к консументам - сапротрофам.

Живые организмы биоценоза связаны в цепи питания. Простой пример пищевой цепи: растительность — насекомое, питающееся растительностью — хищное насекомое — насекомоядная птица — хищная птица. Но растительноядное насекомое питается на нескольких видах растений, хищное насекомое — многими видами насекомых, насекомоядная и хищная птицы — многими видами животных. Таким образом, цепи питания образуют пищевые сети, сети питания.

Вопросы ЕГЭ

1.Что служит основой устойчивости экосистем? Укажите не менее трёх причин их устойчивости.

Пояснение.

1) Биологическое разнообразие, разнообразие пищевых сетей

2) Замкнутый (полный круговорот веществ), наличие всех компонентов (продуцентов, консументов, редуцентов)

3) Саморегуляция (за счет биотических связей количество всех видов поддерживается на постоянном уровне)

 

2.Почему экосистему смешанного леса считают более устойчивой, чем экосистему елового леса?

Пояснение.

Элементы ответа:

1) в смешанном лесу больше видов, чем в еловом;

2) в смешанном лесу цепи питания более длинные и

разветвлённые, чем в еловом;

3) в смешанном лесу ярусов больше, чем в еловом.

 

3. В чем проявляется взаимосвязь продуцентов и редуцентов, входящих в состав любой экосистемы?

Пояснение.

1) Продуценты создают органические вещества из неорганических,

2) редуценты используют органические остатки и минерализуют их.

3) Продуценты используют минеральные вещества.

Пояснение.

1) Содержание кислорода (чем его больше, тем быстрее разлагается мертвая органика),

2) скорость течения (чем быстрее течение, тем больше кислорода в воде),

3) наличие животных, питающихся путем фильтрации воды (двустворчатые моллюски).

 

4. В пищевые цепи природных биогеоценозов включены продуценты, консументы и редуценты. Какую роль играют организмы этих групп в круговороте веществ и превращении энергии?

Пояснение.

1) Продуценты — производят органические вещества из неорганических в ходе фотосинтеза или хемосинтеза. В них заключена энергия, необходимая для жизнедеятельности остальных организмов. К ним относятся растения, сине-зеленые бактерии и хемосинтезирующие бактерии.

2) Консументы — потребляют готовые органические вещества, но не доводят их до минерализации.

3) Редуценты — в ходе жизнедеятельности превращают органические остатки до минеральных и замыкают круговорот веществ. Выделенную при этом энергию они используют для жизнедеятельности.

Правило экологической пирамиды (Линдемана) или правило 10%: при переходе с одного трофического уровня на последующий теряется около 90% энергии, т.е. с уровня на уровень переходит около 10% биомассы, то на пятый уровень (первый уровень – растения) перейдет всего 0,005% от массы, образованной при фотосинтезе.

1. ЕГЭ. Зная правило 10 процентов (правило экологической пирамиды), рассчитайте сколько понадобится фитопланктона, чтобы вырос один кит весом 150тонн? (пищевая цепь: фитопланктон---зоопланктон---кит)

Пояснение.

150 000 х 10 х 10= 15 000 000 кг (15 000 тонн)

2. Почему в пищевых цепях от организмов первого трофического уровня к организмам второго уровня переходит только около 10% вещества и запасенной в нём энергии?

Пояснение.

1. Часть вещества и энергия идет на построение новых клеток, т. е. на прирост.

2. Вещества и энергия тратится на собственные процессы жизнедеятельности (расходуется на обеспечение энергетического обмена или на дыхание).

3. Часть уходит с непереваренными остатками (растительная пища энергетически менее ценна, так как в ней содержится большое количество целлюлозы и древесины, не перевариваемых большинством животных),

или как вариант — Часть просто не усваивается, например нет в организме ферментов, которые переваривали бы все вещества.

 

 

Экологические пирамиды – это схематическое изображение пищевой цепи; различают пирамиды чисел, пирамиды биомасс и пирамиды энергии; наиболее наглядными являются пирамиды биомасс

1

10

100

1000

10000

1. ЕГЭ. Если в лесу на площади 1 га взвесить отдельно все растения, всех животных по отдельности (насекомых, земноводных, рептилий, птиц, млекопитающих), то представители какой группы суммарно будут самыми тяжелыми и самыми легкими?

Пояснение.

1) Исходя из закона пирамиды биомасс,

2) самыми тяжелыми будут растения,

3) самыми легкими — хищные позвоночные (т. е. те кто находится на последних звеньях цепей питания).

2. Почему в наземной пищевой цепи от звена к звену, как правило, уменьшается биомасса?

Пояснение.

1) Пищевая цепь включает в себя продуцентов, консументов и редуцентов.

2) В каждом звене большая часть органического вещества (примерно 90%) расщепляется до неорганических веществ, и они выделяются в окружающую среду.

3) Выделенная при этом энергия тратится на жизнедеятельность, превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающую среду. Таким образом, от звена к звену уменьшается биомасса. Эта закономерность называется правилом 10% или правилом экологической пирамиды.

 

Перевёрнутые пирамиды

Если скорость размножения популяции жертвы высока, то даже при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным источником пищи для хищников, имеющих более высокую биомассу, но низкую скорость размножения.
По этой причине пирамиды численности могут быть перевернутыми, т.е. плотность организмов в данный конкретный момент времени на низком трофическом уровне может быть ниже, чем плотность организмов на высоком уровне.

Например, на одном дереве может жить и кормиться множество насекомых (перевернутая пирамида численности).

 

 

Перевернутая пирамида биомасс свойственна морским экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные водоросли) очень быстро делятся (имеют большой репродуктивный потенциал и быструю смену поколений). В океане за год может смениться до 50 поколений фитопланктона. Потребители фитопланктона гораздо крупнее, но размножаются значительно медленнее. За то время, пока хищные рыбы (а тем более моржи и киты) накопят свою биомассу, сменится множество поколений фитопланктона, суммарная биомасса которых намного больше.

Пирамидами биомасс не учитывается продолжительность существования поколений особей на разных трофических уровнях и скорость образования и выедания биомассы.

Вот почему универсальным способом выражения трофической структуры экосистем являются пирамиды скоростей образования живого вещества, т.е. продуктивности. Их обычно называют пирамидами энергий, имея в виду энергетическое выражение продукции.

 

 

У продуцентов (первый уровень) прирост биомассы 50% (50% будет израсходовано при дыхании), прирост биомассы второго уровня составит – 5%, третьего 0,5%, четвертого уровня — 0,05%, пятого — 0,005%.

В любом биогеоценозе происходит круговорот веществ и осуществляется однонаправленный поток энергии. Продуценты извлекают из атмосферы углекислый газ, из почвы — воду и минеральные соли, и, используя энергию солнечного света, образуют органическое вещество. В дубраве, например, около 1% солнечной энергии преобразуется в химические связи образованного органического вещества. Затем химические элементы, входящие в состав органических молекул, движутся по цепям питания.

В конце концов, при окислении органических веществ углекислый газ возвращается в атмосферу, непереваренные остатки пищи и погибшие организмы разлагаются с помощью редуцентов, которые завершают круговорот химических элементов (

Для любого биогеоценоза характерна саморегуляция. Численность популяций любого вида в биогеоценозе подвергается изменениям, но эти изменения обычно закономерны и связаны или с сезонными изменениями абиотических факторов, или вызываются биотическими факторами.

ü Если численность какого-либо вида начинает возрастать, то возрастает численность хищников и паразитов, питающихся за его счет, а снижение численности приведет к снижению численности популяций тех видов, для которых он является основным пищевым ресурсом.

Таким образом, численность популяций каждого вида за счет саморегуляции поддерживается на оптимальном для данных условий уровне. Причем, чем больше видов входит в состав биогеоценоза, тем сложнее сети питания, тем он устойчивее. Выпадение одного звена в такой экосистеме обычно не приводит к её гибели.

Увеличение численности популяции

(увеличение интенсивности размножения,

снижение смертности

 

Пояснение.

1) сокращению численности насекомоопыляемых растений, изменению видового состава растений (или, биоразнообразие растений тоже может снизиться, так как эти насекомые способствуют перекрёстному опылению, а это источник комбинативной изменчивости и численного разнообразия);

 

2) сокращению численности и изменению видового состава растительноядных животных;

3) сокращению численности насекомоядных животных (или, некоторые обитатели луга, которые питаются этими насекомыми, например, насекомоядные птицы, их численность снижается, так как у них уменьшается кормовая база в лице насекомых-опылителей);

4) Снижается биоразнообразие насекомых, изменяется цепи питания и сети питания. Биоразнообразие — важнейший критерий устойчивости экосистемы. (или, личинки насекомых-опылителей занимают особое звено в цепи питания, их снижение неблагоприятного воздействует на равновесие в цепи питания (снижается численность поедателей этих личинок).

Вопросы

Пояснение.

1) Уничтожение хищников приведет сначала к увеличению численности растительноядных рыб.

2) Из-за этого между ними усиливается конкуренция.

3) Быстро распространяются заболевания, что приводит к сокращению их численности.

Пояснение.

1) Увеличение численности растений;

2) сокращение численности хищников — жаб, ежей;

3) сокращение численности болезнетворных микроорганизмов, паразитов.

 

3.Почему вредители обитают больше на старых, больных деревьях сосны?

Пояснение.

1) На молодых деревьях выделяется много смолы,

2) в составе смолы есть скипидар, отпугивающий вредителей.

3) Старые деревья являются более удобным убежищем.

 

4.Какие факторы способствуют регуляции численности волков в экосистеме?

Пояснение.

1) Антропогенные факторы: отстрел, в том числе браконьерство; уничтожение лесов.

2) Биотический фактор: недостаток травоядных (пищи), болезнетворные организмы, внутривидовая и межвидовая конкуренция.

Примечание.

3) Абиотический фактор: глубина снежного покрова зимой.

 

5. Что служит основой формирования разнообразных сетей питания в экосистемах?

Пояснение.

1) Сеть питания образуется из многообразия взаимосвязанных цепей питания,

2) в основе ее разнообразия лежит разнообразие видов,

3) наличие среди них продуцентов, консументов, редуцентов и разнообразие их пищи (широкая пищевая специализация).

6. Клевер произрастает на лугу, опыляется шмелями. Какие биотические факторы могут привести к сокращению численности популяции клевера?

Пояснение.

1) Биотические факторы — факторы живой природы уменьшение численности шмелей;

2) увеличение численности растительноядных животных;

3) размножение растений — конкурентов (злаков и др.).

 

7. Объясните, как осуществляется регуляция численности насе