Сравнить Голантарктическое царство с флорой Голарктического.

Голантарктическое царство занимает южную оконечность Ю.Америки, все о-ва Антарктиды, Антарктиду и о-ва Нов. Зеландии. Расцвет флоры этого царства связан со временем, когда был единый материк Гондвана. С тех пор прослеживается общность, позволяющая объединить эти территории в единое царство. Голарктическое царство занимает Евразию, С.Америку, Африку, расположено во внетропической части северного полушария. Происхождение флоры связано либо с адаптациями древних форм, либо с возрастанием разнообразия современных групп. Флора относительно бедна, как и в Голантарктике, т.к. молода-она пришла на смену флорам южных царств, имеет арктотретичное происхождение, но обеднела в рез-те похолоданий в конце третичного периода. Голантарктике свойственна мохово-лишайниковая растительность. В настоящее время Голантарктическая флора относительно бедна: наибольшее кол-во видов 600, имеет в составе 10 монотипных семейств и много эндемичных родов с разорванными ареалами. Характерные семейства Голантарктики: бобовые, осоковые, злаковые, розоцветные, сложноцветные, ольховые, ивовые. А для Голарктики хар-ны эндемичные роды: криптомерия, секвойя, тайвания, псевдокактус; из покрытосеменных-аспидистра. Из древесных растений Голантарктике хар-но: в Ю.Америке хвойные леса (ораукария) и широколиственные с участием южного бука и древовидных папоротников; для островов-травянистые сообщества. Для Голарктического царства хар-ны 30 эндемичных семейств, также монотипных, в основном. Привычны хвойные-сосны, ели, пихты, лиственницы, туи, тсуги; лиственные-ивы, березы, буки, дубы, ясени.

Разорванные ареалы и у животных Голантарктики: хищные улитки, первичнотрахейные, пресноводные рыбы; пингвины, тинаму, зобатые бегунки, гуанако, викунья; туко-туко, нутрия, тюлени, гаттерия. Для Голарктики – сем. вилорогов, грызуны аплонодонтовые, тетеревиные, гагары, гоферовые, кротовые и др.

 

12. Биом тундры. Особенности тундровой растительности в связи с изменением физико-географических факторов. Тундра - характерный для арктических широт тип биома. На юге тундра сменяется лесотундрой, на севере переходит в арктические, холодные пустыни. Биому свойственны холодный, крайне суровый климат и холодные почвы, подстилаемые многолетней мерзлотой. Безморозный период не превышает 3 месяцев, вегетационный еще короче. Среднее годовое кол-во осадков 200-300 мм и всегда больше испаряемости (50-250 мм в год). Часто дуют сильные ветра. Зима длится около 7-8 месяцев, лето короткое 2-3 месяца и холодное. Особую роль играет снежный покров. В условиях низких температур и сильных ветров растения выживают благодаря своей приземистости: для них хар-ны карликовость, подушечные, стелющиеся формы роста. Растения – криофиты. Преобладают многолетние растения, травянистые гемикриптофиты и хамефиты, листопадные и вечнозеленые кустарнички, деревьев нет. Причина безлесья тундр- недостаток азотного питания на мерзлотных почвах, близкое от дневной пов-ти залегание вечной мерзлоты, короткий вегетационный период. Из-за изменения климатических условий от северной границы леса к высокополярным широтам тундры делятся на:

- Субарктическая тундра -подзона кустарниковых тундр, для нее хар-ны кустарники из березы карликовой (ерники), ив полярной, арктической, стелющейся. В Вост Сибири – кедровы стланик, на междуречьях- ягодники из брусники, голубики, морошки, здесь же растут кассиопея, вереск. В Сев Америке- кустарничковая тундра (голубика, вороника, кассиопея).

- Арктическая тундра - мохово-лишайниковые сообщества: лишайники на песчаных почвах (кладония, алектория), а мхи сплошным покровом на почвах тяжелого механ. состава (дикранум). Хар-ны мохово-разнотравные сообщества из цветковых растений: мак полярный, калужница; есть злаки, осоки.

- Высокоарктическая тундра – почвы не развиты, растения селятся по морозным трещинам, в которые сдувается мелкозем. Среди каменистых россыпей растения в виде дерновонок и подушек, только в понижениях- пятна мохово-лишайникового покрова.

Фауна тундры бедна, что определяется её молодостью, суровыми экологическими условиями и распространением большинства видов, в основном животные активны только в течение летних месяцев. Под снежным покровом живут лемминги. Другие грызуны: заяц-беляк, полевки. Хищники: песец, ласка, горностай, встречаются волк, лисица. Копытные: сев олень, эндемичен овцебык. Птицы: летом обильны утки, белый гусь, лебеди; эндемик белая сова. Много комаров, есть шмели.

 

13. Ответные реакции организмов на воздействие абиотических факторов. Экологические ф-ры воздействуют на организмы различными путями: устраняют виды с территорий, определяя их географическое распространение, изменяют плодовитость и смертность популяции. Организмы отвечают на воздействие среды особенностями своего поведения, организм создает внутреннюю среду, противостоящую внешней среде, приобретает морфологические адаптации. Существуют абиотические, биотические (фитогенные, зоогенные) и антропогенные ф-ры. Абиотические факторы: климатические, эдафические, орографические, ф-ры водной среды. Рассмотрим их.

Температура - каждый вид имеет собственные амплитуды Т, от Т зависит активность организма, локализация в пределах среды, число поколений в году, плотность популяции, кол-во потребляемой пищи, морфологические и поведенческие адаптации, все важнейшее жизнеобеспечивающие процессы. Животные, обитающие при достаточно высоких Т быстрее размножаются и увеличивается число поколений. Растения способны жить при Т от 0° до 50°С; нижний предел связан с переходом воды в твердое состояние, верхний – истощение растения. Некоторые виды растений обладают спец приспособлениями- мелкие жесткие листья слабой окраски с блестящей пов-тью помогают выносить экстремальные Т. Выделяют теплолюбивые и холодолюбивые растения.

Свет – живой природе свет необходим, т.к. он служит единственным источником энергии для фотосинтезирующих растений, в процессе эволюции у них выработалось различное отношение к освещенности. Светолюбивые живут в незатененных местах, способны поглощать солн энергию не получая ожога. Теневыносливые предпочитают хорошую освещенность, но могут переносить и затемнение. Тенелюбивые обитают в условиях большой затененности, не могут жить при ярком освещении. Для животных свет имеет меньшее значение: подвижные животные под действием света проявляют двигательную реакцию.

Влажность - вода главный компонент живых организмов, служит основной средой, в кот протекает обмен в-в у всех растений, животных и микроорганизмов. По отношению к влаге выделяют гигрофиты (частично или полностью растут в воде), гигрофиты (растут в среде с насыщенной влагой почвой и воздухом), мезофиты (умеренно влажные места обитания), ксерофиты (растения засушливого климата): суккуленты-растения с сочными мясистыми стеблями и листьями, запасающими воду, и склерофиты-засухоустоичивые с сухими листьями и стеблями, не содержат запаса воды. Животные могут пить воду, либо поглощать её через покров тела.

Ветер – для растений косвенное воздействие заключается в усилении испарения, увеличении сухости воздуха, сильном охлаждении, а прямое – охлестывание одних растений другими. Для животных играет меньшую роль: многие от ветра прячутся в укрытия. Птицы – совершение дальних перелетов.

Почва - как среда обитания живых организмов очень важна. Большое значение для роста и развития растений имеет содержание микроэлементов в почве (железа, цин­ка). Механический состав и структура определяют воздухо- и водопроницаемость почв, теплоемкость, влажность, а следовательно, и условия жизни в почве животных, распределение корней растений. Растения по отношению рh почв: ацидофилы-кислые почвы, ацидофобы (базофилы)-щелочные почвы, нейтрофилы- нейтральные почвы. По отношению к солености почв: галофиты- растут в соленых почвах, криногалофиты и псевдогалофиты. По отношению к плодородию: олиготрофы-не требовательны, мезотрофы-средняя обеспеченность питательными в-вами, эвтрофы-любят высокоплодородные почвы.

 

 

14. Подходы к выделению жизненных форм организмов. Жизненные формы растений и животных. Жизненные формы растений влажных тропических лесов, степей, тундр, пустынь. Жизненные формы - внешний облик и биологические особенности, отражающие приспособленность организма ко всему комплексу экологических факторов, т.е. к специфике данного местообитания в целом определенным условиям среды обитания. Жизненная форма растений зависит от внешнего строения надземных и подземных органов.

Классификация Раункиера основана на положении почек возобновления по отношению к поверхности почвы в неблагоприятных условиях (зимой или в засушливый период). Раункиер выделяет 5 типов: фанерофиты — почки возобновления высоко над землёй, побеги не отмирают в неблагоприятных условиях (деревья, кустарники, деревянистые лианы, эпифиты); хамефиты — низкие растения с почками, расположенными не выше 20—30 см над землёй и часто зимующие под снегом (кустарнички, полукустарнички, стелющиеся растения, некоторые многолетние травы); гемикриптофиты — травянистые многолетники с почками на уровне почвы, защищаемыми снегом и листовым опадом: криптофиты (геофиты) — почки скрыты под землёй (корневищные, клубневые, луковичные геофиты) или под водой (гидрофиты); терофиты — однолетники, переносящие неблагоприятный период в виде семян (рожь посевная, пастушья сумка).

И. Г. Серебряков предложил классификацию, в которой наиболее крупные подразделения (отделы и типы) выделены по структуре и длительности жизни надземных скелетных осей (деревья со стволом, живущим десятки и сотни лет, кустарники — с осями, живущими 20—30 лет и т.д). Древесные растения – деревья (ель обыкновенная), кустарники (бузина черная, барбарис), кустарнички (черника, брусника). Полудревесные растения- полукустарники(полынь, лаванда), полукустарнички (солянка). Наземные травы- поликарпические травы (многолетние травы, цветут много раз), монокарпические травы (цветут один раз и отмирают). Водные травы-земноводные травы, плавающие и подводные травы.

Классификация жизненных форм животных, разработанная Кашкаровым. По температуре – холоднокровные и теплокровные. По способам передвижения в различной среде обитания - плавающие формы: чисто водные; полуводные. Роющие формы: абсолютные землерои; относительные землерои. Наземные формы: не делающие нор (бегающие, прыгающие, ползающие); делающие норы; (бегающие, прыгающие, ползающие, животные скал). Древесные лазающие формы. Воздушные формы.

Анализ жизненных форм животных и растений позволяет судить об особенностях среды обитания и путях приспособления к изменениям. Так, во влажных тропических лесах жизненные формы представлены деревьями и кустарниками; для степей хар-ны полукустарники и травяные растения; для тундры – травяные растения и местами полукустарники; для пустынь – небольшое кол-во травянистых растений.

 

 

Дайте характеристику организмам, относящимся к экологическим группам: псаммофитов, олиготрофов, гидрофитов, мезофитов, склерофитов, ксерофитов, суккулентов и к жизненным формам фанерофитов, хамефитов, гемикриптофитов, криптофитов, терафитов, лиан, эпифитов.

Все экологические факторы тесно связаны друг с другом, изменение одного ведет к изменениям другого, ни один фактор не может быть заменен другим. Каждый экологический фактор хар-ся количественными показателями-интенсивностью и диапазоном действия. Экологическая группа организмов отражает приспособленность организмов к отдельным экологическим факторам внешней среды.

По отношению к плодородию: олиготрофы – организмы, мало требовательные к содержанию питательных веществ. К олиготрофным растениям, обитающим на почвах, бедных элементами минерального питания, относят сфагновые мхи, нек-рые болотные травянистые растения, из кустарничков — клюкву, багульник, вереск, а также растения, обитающие обычно на верховых болотах, тощих оподзоленных почвах, в сухих степях и полупустынях; обычно используют в пищу простые органические вещества. Мезотрофы-приспособлены к средней обеспеченности питательными в-вами, эвтрофы-любят высокоплодородные почвы. Псаммофиты имеют ряд приспособлений для существования на песках, оголяющих корневую систему или засыпающих растения и затрудняющих прорастание семян; древесные и кустарниковые псаммофиты образуют мощные придаточные корни на стволах, погребённых в песке (песчаный саксаул, кандым). Травянистые образуют подземные побеги (злак селен) или длинные, быстро растущие корневища, прорастающие сквозь толщу песка (осока песчаная).

По отношению к влаге выделяют гигрофиты (частично или полностью растут в воде), гигрофиты (растут в среде с насыщенной влагой почвой и воздухом), мезофиты (умеренно влажные места обитания), ксерофиты (растения засушливого климата): суккуленты-растения с сочными мясистыми стеблями и листьями, запасающими воду, и склерофиты-засухоустоичивые с сухими листьями и стеблями, не содержат запаса воды.

Классификация Раункиера – 5 типов жизненных форм: фанерофиты — почки возобновления высоко над землёй, побеги не отмирают в неблагоприятных условиях (деревья, кустарники, деревянистые лианы, эпифиты); хамефиты — низкие растения с почками, расположенными не выше 20—30 см над землёй и часто зимующие под снегом (кустарнички, полукустарнички, стелющиеся растения, некоторые многолетние травы); гемикриптофиты — травянистые многолетники с почками на уровне почвы, защищаемыми снегом и листовым опадом; криптофиты (геофиты) — почки скрыты под землёй (корневищные, клубневые, луковичные геофиты) или под водой (гидрофиты); терофиты — однолетники, переносящие неблагоприятный период в виде семян (рожь посевная, пастушья сумка).

Эпифиты - автотрофные растения, не имеющие связи с почвой. Селятся на стволах и ветвях других растений. Используют влагу и минеральные вещества осадков и пыли. Распространены повсеместно в тропических (орхидеи) и северных (мхи, лишайники) лесах.

Лианы - древесные и травянистые лазящие или вьющиеся растения, использующие в качестве опоры другие растения, скалы, здания. Преимущественно во влажно-тропических лесах (ротанговые пальмы), встречаются в Закавказье (ломонос, ежевика, плющ). Повсеместно распространены травянистые лианы (вьюнок). Важнейшие культурные лианы - виноград, хмель. Некоторые виды декоративны.

 

16. Охарактеризуйте спектр биотических взаимовлияний в биоценозе.

Формы взаимоотношения можно определить по интересам, на базе которых строятся отношения:

• Трофические – на базе питания;
• Топические – на базе территории расселения.
• Форические – на базе передвижения. Пример: рак-отшельник;
• Фабрические – на базе строительства (образование гнёзд, например);

По типу влияния одних организмов на другие: хищничество, паразитизм, конкуренция, комменсализм, амменсализм, нейтрализм и т.д.

Биотические факторы среды – факторы воздействия одних организмов на другие.

Существуют взаимоотношения::

1. Внутривидовые взаимоотношения/коации = гомотипические коации:

• Массовый эффект – вызван перенаселением среды и влечёт за собой негативные последствия (пример: увеличение численности лемминга);
• Групповой эффект – изменения, связанные с объединением особей одного вида в группы, проявляются не у всех.
• Численность – количество особей на определённой территории. Увеличение или уменьшение численности популяции негативно отражается на самих особях этой популяции.
• Продолжительность жизни и плотность населения. Продолжительность жизни животных должна быть такой, какая предусмотрена природой. При её изменении, увеличении, к примеру, развивается массовый эффект.
• Внутривидовая конкуренция. Она выражена жёстче, чем межвидовая.

В общем чрезмерная конкуренция негативно влияет на популяцию, однако, умеренная способствует эволюции, т.к. выживает сильнейший.

Плодовитость, плотность популяции, продолжительность жизни, внутривидовая конкуренция у растений приводит к морфологическим изменениям: снижает рост, вес, выживаемость потомства.

2. Межвидовые = гетеротические взаимоотношения:

• Хищничество. Можно рассматривать с двух сторон: с одной стороны - оно является положительным, т.к. хищники – регуляторы численности. С другой – отрицательным, т.к. оно вредно для особей популяции. В любом случае, хищничество осуществляет контроль над распространением вида. Хищничество влияет на популяции жертвы по-разному.
1. Вид может быть уничтожен полностью.
2. Может наблюдаться сокращение численности.
3. Может снизиться воспроизводство.
4. У жертвы увеличивается иммунная приспособленность;
• Комменсализм – вид не имеет пользу для себя, а использующие его виды имеют явную пользу: многие виды обитают в гнёздах, норах других видов, при этом хозяин относится нейтрально; Выделяют такие виды комменсализма, как: нахлебничество, сотрапезничество, квартиранство.
• Паразитизм. Пример: рыба Сомметкандирум – единственный позвоночный паразит. Наибольшее кол-во паразитов наблюдается среди низших.
• Аменсализм – отношения, при которых один вид способен нанести вред другому, не имея пользы;
• Нейтрализм – вид не оказывает воздействия на окружающие его виды;
• Межвидовая конкуренция – виды вступают в конкурентные отношения, чтобы обеспечить себя пищей, убежища светом и др. Выражена достаточно жёстко. Преимущества имеют виды с короткой продолжительностью жизни, с высокой скоростью роста, более подвижные и с большим набором семян, а также способные к регенерации. Результат межвидовой конкуренции - вытеснение одного из конкурентных видов. Чем ближе экологические требования видов, тем быстрее они вступают в конкурентные отношения, поэтому в сообществах животных и растений могут существовать только виды с различными эколог требованиями.
• Симбиоз – форма взаимоотношений, при которой виды благоприятно влияют друг на друга.

Мутуализм – вариант симбиоза – форма отношений, при которой сосуществующие животные не могут жить друг без друга. Пример: Инжир опыляется только инжировой молью.

Отношения между организмами в биоценозе определяются также временем их нахождения в сообществе. Они могут быть постоянными (сессильными) и временными (вагильными).