Шпаргалка по "Экологии"

Конкуренция бывает внутривидовая  и межвидовая. Если   численность   популяции   невелика,   то внутривидовая конкуренция выражена слабо и ресурсы имеются в изобилии. При высокой плотности популяции интенсивная внутривидовая конкуренция снижает наличие ресурсов до уровня, сдерживающего дальнейший рост, тем самым регулируется численность популяции.

Межвидовая  конкуренция - взаимодействие между популяциями, которое неблагоприятно сказывается на их росте и выживаемости. При завозе в Британию из Северной Америки каролинской белки уменьшилась численность обыкновенной белки, т.к. каролинская белка оказалась более конкурентоспособной.

Конкуренция бывает прямая и косвенная.

Прямая -          это внутривидовая конкуренция, связанная с борьбой за место обитания, в частности защита индивидуальных участков у птиц или животных, выражающейся в прямых столкновениях. При недостатке ресурсов возможно поедание животных особей своего вида (волки, рыси, хищные клопы, пауки, крысы, щука, окунь и т.д.)

Косвенная -    между кустарниками и травянистыми растениями в Калифорнии. Тот вид, который обосновался первым, исключает другой тип. Быстро растущие травы с глубокими корнями снижали содержание влаги в почве до уровня непригодного для кустарников. А высокой кустарник затенял травы, не давая им произрастать из-за нехватки света.

Паразитизм - один организм (паразит) живёт за счёт питания тканями или соками другого организма (хозяина), тесно связан в своём жизненном цикле. Паразитов различают по месту обитания:

• находятся на поверхности хозяина. Блохи, вши, клещи - животные. Тля, мучнистая роса - растения. У паразита имеются специальные приспособления (крючки, присоски и т.п.)

• внутри хозяина. Вирусы, бактерии, примитивные грибы - растения. Глисты - животные. Высокая плодовитость. Не приводят к гибели хозяина, но угнетают процессы жизнедеятельности

4. Хищничество - поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником).

Хищники могут поедать травоядных животных, и также слабых хищников. Хищники обладают широким спектром питания, легко переключаются с  одной добычи на другую более доступную.

Хищники часто нападают на слабые жертвы. Норка уничтожает больных  и старых ондатр, а на взрослых особей не нападает.

Поддерживается экологическое  равновесие между популяциями жертва-хищник.

5. Симбиоз - сожительство двух организмов разных видов при котором организмы приносят друг другу пользу. По степени партнерства симбиоз бывает:

 

№22. Биопродуктивность экологической системы

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ, способность природных сообществ или отдельных их компонентов поддерживать определённую скорость воспроизводства входящих в их состав живых организмов. Измеряется обычно количеством биомассы (г, кг, т органического вещества) или эквивалентной ей энергии, произведённой за единицу времени (ч, мес., год) на единицу площади .Определяют первичную и вторичную биопродукцию. Первичная – биомасса, производимая всеми растениями (фитомасса), вторичная – биомасса, производимая всеми животными.

Валовая первичная продукция - количество вещества, создаваемого растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза. Часть этой продукции  идет на поддержание жизнедеятельности  самих растений (траты на дыхание). Эта часть может быть достаточно большой, она составляет от 40 до 70% валовой  продукции. Оставшаяся часть созданной  органической массы характеризует  чистую первичную продукцию, которая  представляет собой величину прироста растений, энергетический резерв для  консументов и редуцентов. Перерабатываясь в цепях питания, она идет на пополнение массы гетеротрофных организмов. Прирост за единицу времени массы консументов - это вторичная продукция сообщества. Ее вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, т.к. прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего. Гетеротрофы, включаясь в трофические цепи, живут в конечном итоге за счет чистой первичной продукции сообщества. В разных экосистемах они расходуют её с разной полнотой. Если скорость первичной продукции в цепях питания отстает от темпов прироста растений, то это ведет к постепенному увеличению общей биомассы продуцентов. Под биомассой понимают суммарную массу организмов данной группы или всего сообщества в целом. Часто биомассу выражают в эквивалентных энергетических единицах.

Мировое распределение первичной  биологической продукции крайне неравномерно. Самый большой абсолютный прирост растительного мира достигает  в среднем 25 г в день в очень  благоприятных условиях. На больших  площадях продуктивность не превышает 0,1 г/м (жаркие пустыни и полярные пустыни). Общая годовая продукция  сухого органического вещества на Земле  составляет 150-200 млрд. тонн. Около трети  его образуется в океанах, около  двух третей - на суше. Почти вся чистая первичная продукция Земли служит для поддержания жизни всех гетеротрофных  организмов. Энергия, недоиспользованная консументами, запасается в их телах, органических осадках водоемов и гумосе почв.

Питание людей обеспечивается в основном сельскохозяйственными  культурами, занимающими приблизительно 10% площади суши (около 1,4 млрд. га). Общий  годовой прирост культурных растений составляет около 16% от всей продуктивности суши, большая часть которой приходится на леса. Приблизительно 1/2 урожая идет непосредственно на питание людей, остальная часть - на корм домашним животным, используется в промышленности и теряется в отбросах. Всего человек  потребляет около 0,2% первичной продукции  Земли.

Растительная пища обходится  для людей энергетически дешевле, чем животная. Сельскохозяйственные площади при рациональном использовании  и распределении продукции могли  бы обеспечить примерно вдвое большее  население Земли, чем существующее. Но это требует больших затрат труда и капиталовложений. Особенно трудно обеспечить население вторичной  продукцией. В рацион человека должно входить не менее 30 г белков в  день. Имеющиеся на Земле ресурсы, включая продукцию животноводства и результаты промысла на суше и  в океане, могут обеспечить ежегодно около 50% потребностей современного населения  Земли. Большая часть населения  Земли находится, таким образом, в состоянии белкового голодания, а значительная часть людей страдает также и от общего недоедания[1].

Таким образом, увеличение биопродуктивности экосистем, и особенно вторичной продукции, является одной из основных задач, стоящих перед человечеством.

 

№23. Биотические  взаимоотношения между организмами

Различают прямые и косвенные взаимоотношения  между организмами.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из внутривидовой конкуренции.

Межвидовые  взаимоотношения значительно более  разнообразны. Возможные типы комбинации отражают различные виды взаимоотношений:

• Нейтрализм - ни одна популяция не влияет на другую.
• Квартиранство — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.
• Конкуренция - это использование ресурсов   (пищи,   воды,   света, пространства)   одним   организмом, который тем   самым   уменьшает доступность этого ресурса ддя другого организма
• Симбиоз  — это совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.
• Комменсализм — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте чело века находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.
• Паразитизм — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. Болезнетворное действие паразитов слагается из механического повреждения тканей хозяина, отравления его продуктами обмена, питания за его счет. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие. В отличие от хищника паразит использует свою жертву длительно и далеко не всегда приводит ее к смерти. Нередко вместе со смертью хозяина погибает и паразит. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.

 

№24  Трофические уровни экосистемы

ТРОФИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

совокупность организмов, объединяемых типом питания.

 

Базу  биологического круговорота веществ  составляют трофические уровни, которые  представлены конкретными видами живых  организмов, делящимися на три основные группы: продуценты, консументы и редуценты. Трофический уровень составляют популяции организмов, выполняющих в экосистеме одинаковые трофические функции и имеющих различный видовой состав (от греч. trophe - «питание»).

Первый  трофический уровень - уровень первичной  продукции - образуют автотрофы. Это  организмы, которые синтезируют  органические вещества (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты) из неорганических соединений, используя энергию Солнца. Первичная продукция - это биомасса растительных тканей. Первичные продуценты - растения, фотоавтотрофные бактерии и хемосинтезирующие бактерии (хемотрофы). Хемотрофы - микроорганизмы, синтезирующие органическое вещество за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и других веществ, имеющихся в воде и почве.

Второй трофический  уровень представляют консументы (гетеротрофы):

1) первого  порядка - фитофаги - используют в  качестве пищи растения;

2) второго  порядка - питаются животной пищей.

 

№25 Виды трофических цепей. Пирамиды (биомасса, численность и энергия).

Различают два вида трофических цепей:

1)     Пастбищные (цепевыедания) начинается с поедания фотосинтезирующих организмов

2)     Детритные (цепиразложения) начинается с остатков отмерших организмов.

Трофическую цепь можно изобразить в виде экологической пирамиды, где  количество энергии продукции или  численности организмов на каждом уровне изображается в виде прямоугольника в одном масштабе. Основой служат продуценты, последующие образуют этажи  и вершины пирамиды.

Различают три вида экологических пирамид:

1)     Пирамида энергии или продукции. Показывают изменение энергии или первичной продукции на последующих трофических уровнях.

2)     Пирамиды биомассы- характеризует массу живого вещества. Для сухопутных систем суммарная масса растений превращает массу всех травоядных и массу всех хищников. Для биомасс систем — пирамида перевёрнута.

3)     Пирамида чисел или пирамида Элтона — отражает численность организмов на каждом уровне.

Все три типа пирамид отражают энергетические отношения в экосистеме.