Факторы среды. Общие закономерности действия на организмы. Экологические факторы среды и их влияние на организм. Действие экологических факторов на популяцию презентация

Предмет экология

Экология – наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой обитания (греч. ойкос – жилище; логос – наука). Термин ввел в 1866 г. немецкий зоолог Э.Геккель.
В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему наук:

аутэкология изучает взаимосвязи в сообществах;

популяционная экология изучает взаимосвязи особей одного вида в популяциях, влияние среды на популяции, взаимосвязи между популяциями;

глобальная экология изучает биосферу и вопросы ее охраны.

Другой подход в подразделении экологии : экология микроорганизмов, экология грибов, экология растений, экология животных, экология человека, космическая экология .

Задачи экологии

Изучить взаимосвязи организмов;

Изучить взаимосвязи между организмами и окружающей средой;

Изучить действие среды на строение, жизнедеятельность и поведение организмов;

Проследить влияние факторов среды на расселение видов и смену сообществ;

Разработать систему мероприятий по охране природы.

Значение экологии

Помогает определить место человека в природе;

Дает знание экологических закономерностей, что позволяет предсказывать последствия хозяйственной деятельности человека, правильно и рационально использовать природные богатства;

Экологические знания необходимы для развития сельского хозяйства, медицины, для разработки мероприятий по охране окружающей среды.

Методы экологии

наблюдение
сравнение
эксперимент
математическое моделирование
прогнозирование

Принципы экологической классификации

Классификация помогает выявлять возможные пути приспособления к среде.
В основу экологической классификации могут быть положены разнообразные критерии: способы питания, место обитания, передвижение, отношение к температуре, влажности, давлению, свету и т.д.

Классификация организмов по характеру питания

1.Автотрофы: 2. Гетеротрфы:

А). Фототрофы а) сапрофиты

Б). Хемотрофы б) голозои:

- сапрофаги

- фитофаги

- зоофаги

- некрофаги

Автотрофы – организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических.
Фототрофы – автотрофные организмы, которые для синтеза органических веществ используют энергию солнечного света.
Хемотрофы – автотрофные организмы, которые использует для синтеза органических веществ энергию химических; связей.
Гетеротрофы – организмы, которые питаются готовыми органическими веществами.
Сапрофиты - гетеротрофы, которые используют растворы простых органических соединений.
Голозои – гетеротрофы, которые обладают комплексом ферментов и могут употреблять в пищу сложные органические соединения, разлагая их на простые:
Сапрофаги питаются мертвыми растительными остатками;
Фитофаги потребители живых растений;
Зоофаги поедают живых животных;
Некрофаги поедают мертвых животных.

История экологии

Большое влияние на развитие экологии оказали:

Аристотель (384-322 гг. до н.э.) – древнегреческий ученый, описывал животных и их поведение, приуроченность организмов к местам обитания.

К.Линней (1707-1778) – шведский естествоиспытатель, подчеркивал значение климата в жизни организмов, изучал взаимоотношения организмов.

Ж.Б. Ламарк (1744-1829) - французский естествоиспытатель, автор первого эволюционного учения, считал, что влияние внешних обстоятельств – одна из важнейших причин эволюции.

К.Рулье (1814-1858) - русский ученый, считал, что строение и развитие организмов зависит от окружающей среды, подчеркивал необходимость изучения эволюции.

Ч.Дарвин (1809-1882) – английский естествоиспытатель, основатель эволюционного учения.

Э. Геккель (1834-1919) немецкий биолог, в 1866 г. ввел термин экология.

Ч. Элтон (1900) –английский ученый – основоположник популяционной экологии.

А. Тенсли (1871-1955) английский ученый, в 1935 г. ввел понятие экосистема.

В.Н.Сукачев (1880-1967) русский ученый, в 1942 г. ввел понятие о биогеоценозах.

К.А.Тимирязев (1843-1920) – русский ученый, посвятил свою жизнь изучению фотосинтеза.

В.В.Докучаев (1846-1903)- русский ученый-почвовед.

В.И.Вернадский (1863-1945) русский ученый, основоположник учения о биосфере как глобальной экосистеме.

Среда обитания

Среда обитания – это все, что окружает особь (популяцию, сообщество) и воздействует на нее.
Факторы среды:

абиотические – факторы неживой природы; биотические – факторы живой природы; антропогенные – связанные с деятельностью человека.

Можно выделить следующие основные среды обитания: водная, наземно-воздушная, почвенная, живые организмы.

Водная среда

В водной среде большое значение имеют такие факторы, как солевой режим, плотность воды, скорость течения, насыщенность кислородом, свойства грунта. Обитателей водоемов называют гидробионтами , среди них различают:

нейстон – организмы, обитающие у поверхностной пленки воды;

планктон (фитопланктон и зоопланктон) - взвешенные, "парящие" в воде организму;

нектон – хорошо плавающие обитатели толщи воды ;

бентос - донные организмы.

Почвенная среда

Обитателей почв называют эдафобионтами , или геобионтами, для них большое значение имеют структура, химический состав и влажность почвы.

Наземно-воздушная среда

Живой организм

Приспособления к среде обитания

Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими и поведенческими.

Морфологические адаптации

Морфологические адаптации проявляются в изменении формы и строения организмов.
Например, развитие густого и длинного меха у млекопитающих при их выращивании при низких температурах ; мимикрия – подражание одних видов другим в окраске и форме.
Часто общими чертами строения наделены организмы с различным эволюционным происхождением.
Конвергенция - сближение признаков (сходство в строении), возникшее под влиянием относительно одинаковых условий существования у разных организмов. Например, форма тела и конечности у акулы и дельфина.

Физиологические адаптации

Физиологические адаптации проявляются в изменении процессов жизнедеятельности организма, например, способность к терморегуляции у эндотермных (теплокровных) животных, которые способны получать тепло за счет биохимических реакций

Поведенческие адаптации

Поведенческие адаптации часто связаны с физиологическими, например анабиоз, миграции.

Многие адаптации выработались у организмов под влиянием сезонных и суточных ритмов, например листопад, ночной и дневной образ жизни.
Реакция организмов на продолжительность светового дня, которая выработалась в связи с сезонными изменениями, называется фотопериодизмом .
Под влиянием экологических ритмов у организмов выработались своеобразные "биологические часы", которые обеспечивают ориентацию во времени, подготовку к ожидаемым изменениям.
Например, цветки распускаются в то время, когда обычно наблюдается оптимальная влажность, освещенность и другие условий для опыления: мак - с 5 до 14-15 ч; одуванчик - с 5-6 до 14-15 ч; календула - с 9 до 16-18 ч; шиповник - с 4-5 до 19-20 ч.

Слайд 2

Предмет экология

Экология – наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой обитания (греч. ойкос – жилище; логос – наука). Термин ввел в 1866 г. немецкий зоолог Э.Геккель. В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему наук: аутэкология изучает взаимосвязи в сообществах; популяционная экология изучает взаимосвязи особей одного вида в популяциях, влияние среды на популяции, взаимосвязи между популяциями; глобальная экология изучает биосферу и вопросы ее охраны. Другой подход в подразделении экологии: экология микроорганизмов, экология грибов, экология растений, экология животных, экология человека, космическая экология.

Слайд 3

Задачи экологии

Изучить взаимосвязи организмов; - изучить взаимосвязи между организмами и окружающей средой; - изучить действие среды на строение, жизнедеятельность и поведение организмов; - проследить влияние факторов среды на расселение видов и смену сообществ; - разработать систему мероприятий по охране природы.

Слайд 4

Значение экологии

Помогает определить место человека в природе; - дает знание экологических закономерностей, что позволяет предсказывать последствия хозяйственной деятельности человека, правильно и рационально использовать природные богатства; - экологические знания необходимы для развития сельского хозяйства, медицины, для разработки мероприятий по охране окружающей среды.

Слайд 5

Методы экологии

наблюдение сравнение эксперимент математическое моделирование прогнозирование

Слайд 6

Принципы экологической классификации

Классификация помогает выявлять возможные пути приспособления к среде. В основу экологической классификации могут быть положены разнообразные критерии: способы питания, место обитания, передвижение, отношение к температуре, влажности, давлению, свету и т.д.

Слайд 7

Классификация организмов по характеру питания

1.Автотрофы: 2. Гетеротрфы: А). Фототрофы а) сапрофиты Б). Хемотрофыб) голозои: - сапрофаги - фитофаги - зоофаги - некрофаги

Слайд 8

Автотрофы – организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Фототрофы – автотрофные организмы, которые для синтеза органических веществ используют энергию солнечного света. Хемотрофы – автотрофные организмы, которые использует для синтеза органических веществ энергию химических; связей. Гетеротрофы – организмы, которые питаются готовыми органическими веществами. Сапрофиты - гетеротрофы, которые используют растворы простых органических соединений. Голозои – гетеротрофы, которые обладают комплексом ферментов и могут употреблять в пищу сложные органические соединения, разлагая их на простые: Сапрофаги питаются мертвыми растительными остатками; Фитофаги потребители живых растений; Зоофаги поедают живых животных; Некрофаги поедают мертвых животных.

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

История экологии

Большое влияние на развитие экологии оказали: Аристотель (384-322 гг. до н.э.) – древнегреческий ученый, описывал животных и их поведение, приуроченность организмов к местам обитания. К.Линней (1707-1778) – шведский естествоиспытатель, подчеркивал значение климата в жизни организмов, изучал взаимоотношения организмов. Ж.Б. Ламарк(1744-1829) - французский естествоиспытатель, автор первого эволюционного учения, считал, что влияние внешних обстоятельств – одна из важнейших причин эволюции. К.Рулье (1814-1858) - русский ученый, считал, что строение и развитие организмов зависит от окружающей среды, подчеркивал необходимость изучения эволюции. Ч.Дарвин (1809-1882) – английский естествоиспытатель, основатель эволюционного учения. Э. Геккель (1834-1919) немецкий биолог, в 1866 г. ввел термин экология. Ч. Элтон(1900) –английский ученый – основоположник популяционной экологии. А. Тенсли (1871-1955) английский ученый, в 1935 г. ввел понятие экосистема. В.Н.Сукачев (1880-1967) русский ученый, в 1942 г. ввел понятие о биогеоценозах. К.А.Тимирязев (1843-1920) – русский ученый, посвятил свою жизнь изучению фотосинтеза. В.В.Докучаев(1846-1903)- русский ученый-почвовед. В.И.Вернадский(1863-1945) русский ученый, основоположник учения о биосфере как глобальной экосистеме.

Слайд 14

Среда обитания

Среда обитания– это все, что окружает особь (популяцию, сообщество) и воздействует на нее. Факторы среды: абиотические– факторы неживой природы; биотические– факторы живой природы; антропогенные – связанные с деятельностью человека. Можно выделить следующие основные среды обитания: водная, наземно-воздушная, почвенная, живые организмы.

Слайд 15

Водная среда

В водной среде большое значение имеют такие факторы, как солевой режим, плотность воды, скорость течения, насыщенность кислородом, свойства грунта. Обитателей водоемов называют гидробионтами, среди них различают: нейстон– организмы, обитающие у поверхностной пленки воды; планктон (фитопланктон и зоопланктон) - взвешенные, "парящие" в воде организму; нектон – хорошо плавающие обитатели толщи воды; бентос - донные организмы.

Слайд 16

Почвенная среда

Обитателей почв называют эдафобионтами, или геобионтами, для них большое значение имеют структура, химический состав и влажность почвы.

Слайд 17

Наземно-воздушная среда

Для обитателей наземно-воздушной среды особенно важны: температура, влажность, содержание кислорода, освещенность.

Слайд 19

Каждый организм постоянно обменивается веществами с окружающей средой и сам изменяет среду. Многие организмы обитают в нескольких средах обитания. Способность организмов приспосабливаться к некоторым изменениям окружающей среды называют адаптацией. Но разные организмы обладают различной способностью выдерживать изменения условий жизни (например, колебания температуры, света и др.), т.е. обладают разной толерантностью – диапазоном устойчивости. Например, существуют: эврибионты – организмы с широким диапазоном толерантности, т.е. способные жить при различных условиях среды (например, карп); стенобионты – организмы с узким диапазоном толерантности, требующие строго определенных условий среды (например, форель).

Слайд 20

Слайд 21

Приспособления к среде обитания

Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими и поведенческими.

Слайд 22

Морфологические адаптации

Морфологические адаптации проявляются в изменении формы и строения организмов. Например, развитие густого и длинного меха у млекопитающих при их выращивании при низких температурах; мимикрия – подражание одних видов другим в окраске и форме. Часто общими чертами строения наделены организмы с различным эволюционным происхождением. Конвергенция - сближение признаков (сходство в строении), возникшее под влиянием относительно одинаковых условий существования у разных организмов. Например, форма тела и конечности у акулы и дельфина.

Слайд 23

Физиологические адаптации

Физиологические адаптации проявляются в изменении процессов жизнедеятельности организма, например, способность к терморегуляции у эндотермных (теплокровных) животных, которые способны получать тепло за счет биохимических реакций

Слайд 24

Поведенческие адаптации

Поведенческие адаптации часто связаны с физиологическими, например анабиоз, миграции.

Слайд 25

Многие адаптации выработались у организмов под влиянием сезонных и суточных ритмов, например листопад, ночной и дневной образ жизни. Реакция организмов на продолжительность светового дня, которая выработалась в связи с сезонными изменениями, называется фотопериодизмом. Под влиянием экологических ритмов у организмов выработались своеобразные "биологические часы", которые обеспечивают ориентацию во времени, подготовку к ожидаемым изменениям. Например, цветки распускаются в то время, когда обычно наблюдается оптимальная влажность, освещенность и другие условий для опыления: мак - с 5 до 14-15 ч; одуванчик - с 5-6 до 14-15 ч; календула - с 9 до 16-18 ч; шиповник - с 4-5 до 19-20 ч.

Посмотреть все слайды

Температура. Любой организм способен жить только в пределах определенного интервала температур. Где-то внутри этого интервала температурные условия наиболее благоприятные для существования данного организма. По мере того как температура приближается к границам интервала, скорость жизненных процессов замедляется и, наконец, они вовсе прекращаются – организм погибает.

На протяжении большей части своей истории живая природа была представлена исключительно водными формами организмов. Завоевав сушу, они тем не менее не утратили зависимости от воды. Вода является составной частью значительного большинства живых существ: она необходима для их нормального функционирования. Нормально развивающийся организм постоянно теряет воду и поэтому не может жить в абсолютно сухом воздухе. Рано или поздно такие потер могут привести к гибели организма. Вода

Растения извлекают воду при помощи корней. Лишайники могут улавливать водяной пар из воздуха. Растения обладают рядом приспособлений, обеспечивающих минимальную потерю воды. Все сухопутные животные для компенсации потери воды нуждаются в её периодическом поступлении. Многие животные пьют воду; другие, например, амфибии всасывают её через покровы тела. Большая часть животных пустынь никогда не пьёт.

Важное значение имеют так называемые вторичные климатические факторы, например ветер, атмосферное давление, высота над уровнем моря. Ветер обладает косвенным действием: усиливая испарение, увеличивает сухость. Это действие оказывается важным в холодных местах, на высокогорьях или в полярных областях.

Общие законы действия факторов среды на организм Закон оптимума (лат. optimum – "наилучшее") отражает реакцию видов на изменение силы действия любого фактора. Есть определенные границы действия каждого фактора, в пределах которых жизнеспособность организмов возрастает. Это зона оптимума. При отклонениях от данной зоны в сторону уменьшения или увеличения силы воздействия фактора жизнеспособность организмов падает. Это зона угнетения, или пессимума (лат. pessimus – "очень плохой"). Если действие фактора выходит за определенные, минимально или максимально возможные для вида пределы, организмы погибают. Губительное значение фактора называют критической точкой.

Закон оптимума имеет большое практическое значение. Нет всецело положительных или отрицательных факторов, все зависит от их дозировки. Все формы влияния среды на организмы имеют сугубо количественное выражение. Чтобы управлять жизнедеятельностью вида, следует прежде всего не допускать выхода различных экологических факторов за их критические значения и стараться выдерживать зону оптимума. Это очень важно для растениеводства, животноводства, лесного хозяйства и вообще всех областей взаимоотношений человека с живой природой. Это же правило относится и к самому человеку, особенно в области медицины.

Использование закона оптимума осложняется тем, что для каждого вида оптимальные дозировки факторов различны. То, что хорошо для одного вида, может быть пессимумом или выходить за критические пределы для другого. Например, при температуре 20°C тропическая обезьяна дрожит от холода, а северный обитатель – белый медведь – изнывает от жары. Бабочки зимней пяденицы еще порхают в ноябре (при температуре 6°C), когда большинство других насекомых впадают в оцепенение. Рис выращивают на полях, залитых водой, а пшеница в таких условиях вымокает и погибает.

Закон экологической индивидуальности видов отражает многообразие отношений организмов со средой. Он свидетельствует, что в природе нет двух видов с полным совпадением оптимумов и критических точек по отношению к набору факторов среды. Если виды совпадают по устойчивости к одному фактору, то обязательно разойдутся по устойчивости к другому. Незнание закона экологической индивидуальности видов, например в сельскохозяйственном производстве, может привести к гибели организмов. При использовании минеральных удобрений, ядохимикатов эти вещества часто вносят в избыточных количествах, не считаясь с индивидуальными потребностями растений.

Закон ограничивающего фактора Закон ограничивающего фактора тесно связан с законом оптимума и вытекает из него. В окружающей среде нет всецело отрицательных или положительных факторов: все зависит от силы их действия. На живые существа одновременно действует множество факторов, и к тому же большинство из них переменчиво. Но в каждый конкретный период времени можно выделить самый главный фактор, от которого в наибольшей мере зависит жизнь. Им оказывается тот фактор среды, который сильнее всего отклоняется от оптимума, т.е. ограничивает жизнедеятельность организмов в данный период. Любой фактор, влияющий на организмы, может стать либо оптимальным, либо ограничивающим в зависимости от силы своего воздействия.

Закон незаменимости факторов свидетельствует, что полностью заменить один фактор другим нельзя. Но нередко при комплексном воздействии факторов можно видеть эффект замещения. Например, свет не может быть заменен избытком тепла или углекислого газа, но, действуя изменениями температуры, можно усилить фотосинтез у растений. Однако это не замещение одного фактора другим, а проявление сходного биологического эффекта, вызванного изменениями количественных показателей совместного действия факторов. Это явление широко используется в сельском хозяйстве. Например, в теплицах для получения продукции создают повышенное содержание углекислого газа и влаги в воздухе, подогрев и тем отчасти компенсируют нехватку света в осеннее и зимнее время.

В действии экологических факторов на планете наблюдается периодичность, связанная со временем суток, сезонами года, морскими приливами и фазами Луны. Эта периодичность обусловлена космическими причинами – движением Земли вокруг своей оси, вокруг Солнца и взаимодействием с Луной. Жизнь на Земле приспособлена к этой постоянно существующей ритмике, что проявляется в изменениях состояния и поведения организмов.

Длина светового дня является единственным точным сигналом приближения зимы или весны, т.е. изменения всего комплекса факторов внешней среды. Погодные же условия обманчивы. Поэтому растения, например, реагируя на длину дня, не распускают листву в зимние оттепели и не переходят к листопаду при краткосрочных летних заморозках. Зацветают растения тоже при определенной длине дня. Цветение растений является одним из проявлений фотопериодизма. С этим часто сталкиваются растениеводы. Поэтому среди растений важно различать короткодневные и длиннодневные виды или сорта. Длиннодневные растения распространены в основном в умеренных и приполярных широтах, а короткодневные – в областях ближе к экватору.

Вопросы 1. Что такое экологические факторы? 2. На какие группы делятся экологические факторы? 3. Что называется условиями среды? 4. В чём сущность закона оптимума? Какое значение он имеет? 5. Почему необходимо учитывать закон экологической индивидуальности видов? 6. Какой фактор называется ограничивающим? 7. В чём сущность закона совместного действия факторов? 8. Что такое эффект замещения? 9. Что такое фотопериодизм?

Предмет экология Экология – наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой обитания (греч. ойкос – жилище; логос – наука). Термин ввел в 1866 г. немецкий зоолог Э. Геккель. В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему наук: аутэкология изучает взаимосвязи в сообществах; популяционная экология изучает взаимосвязи особей одного вида в популяциях, влияние среды на популяции, взаимосвязи между популяциями; глобальная экология изучает биосферу и вопросы ее охраны. Другой подход в подразделении экологии: экология микроорганизмов, экология грибов, экология растений, экология животных, экология человека, космическая экология.

Задачи экологии - изучить взаимосвязи организмов; - изучить взаимосвязи между организмами и окружающей средой; - изучить действие среды на строение, жизнедеятельность и поведение организмов; - проследить влияние факторов среды на расселение видов и смену сообществ; - разработать систему мероприятий по охране природы.

Значение экологии - помогает определить место человека в природе; - дает знание экологических закономерностей, что позволяет предсказывать последствия хозяйственной деятельности человека, правильно и рационально использовать природные богатства; - экологические знания необходимы для развития сельского хозяйства, медицины, для разработки мероприятий по охране окружающей среды.

Принципы экологической классификации Классификация помогает выявлять возможные пути приспособления к среде. В основу экологической классификации могут быть положены разнообразные критерии: способы питания, место обитания, передвижение, отношение к температуре, влажности, давлению, свету и т. д.

История экологии Большое влияние на развитие экологии оказали: Аристотель (гг. до н. э.) – древнегреческий ученый, описывал животных и их поведение, приуроченность организмов к местам обитания. К. Линней () – шведский естествоиспытатель, подчеркивал значение климата в жизни организмов, изучал взаимоотношения организмов. Ж. Б. Ламарк () - французский естествоиспытатель, автор первого эволюционного учения, считал, что влияние внешних обстоятельств – одна из важнейших причин эволюции. К. Рулье () - русский ученый, считал, что строение и развитие организмов зависит от окружающей среды, подчеркивал необходимость изучения эволюции. Ч. Дарвин () – английский естествоиспытатель, основатель эволюционного учения. Э. Геккель () немецкий биолог, в 1866 г. ввел термин экология. Ч. Элтон (1900) – английский ученый – основоположник популяционной экологии. А. Тенсли () английский ученый, в 1935 г. ввел понятие экосистема. В. Н. Сукачев () русский ученый, в 1942 г. ввел понятие о биогеоценозах. К. А. Тимирязев () – русский ученый, посвятил свою жизнь изучению фотосинтеза. В. В. Докучаев ()- русский ученый - почвовед. В. И. Вернадский () русский ученый, основоположник учения о биосфере как глобальной экосистеме.

Среда обитания Среда обитания – это все, что окружает особь (популяцию, сообщество) и воздействует на нее. Факторы среды: абиотические – факторы неживой природы; биотические – факторы живой природы; антропогенные – связанные с деятельностью человека. Можно выделить следующие основные среды обитания: водная, наземно - воздушная, почвенная, живые организмы.

Водная среда В водной среде большое значение имеют такие факторы, как солевой режим, плотность воды, скорость течения, насыщенность кислородом, свойства грунта. Обитателей водоемов называют гидробионтами, среди них различают: нейстон – организмы, обитающие у поверхностной пленки воды; планктон (фитопланктон и зоопланктон) - взвешенные, " парящие " в воде организму; нектон – хорошо плавающие обитатели толщи воды; бентос - донные организмы.

Каждый организм постоянно обменивается веществами с окружающей средой и сам изменяет среду. Многие организмы обитают в нескольких средах обитания. Способность организмов приспосабливаться к некоторым изменениям окружающей среды называют адаптацией. Но разные организмы обладают различной способностью выдерживать изменения условий жизни (например, колебания температуры, света и др.), т. е. обладают разной толерантностью – диапазоном устойчивости. Например, существуют: эврибионты – организмы с широким диапазоном толерантности, т. е. способные жить при различных условиях среды (например, карп); стенобионты – организмы с узким диапазоном толерантности, требующие строго определенных условий среды (например, форель).

Интенсивность фактора, наиболее благоприятную для жизнедеятельности организма, называют оптимальной. Факторы среды, отрицательно сказывающиеся на жизнедеятельности, затрудняющие существование вида, называют ограничивающими. Немецкий химик Ю. Либих () сформулировал закон минимума: успешное функционирование популяции или сообществ живых организмов зависит от комплекса условий. Ограничивающим, или лимитирующим, фактором является любое состояние среды, приближающееся или выходящее за границу устойчивости для данного организма. Совокупность всех факторов (условий) и ресурсов среды, в пределах которой может существовать вид в природе, называют его экологической нишей. Охарактеризовать полностью экологическую нишу организма очень трудно, чаще невозможно.
Морфологические адаптации Морфологические адаптации проявляются в изменении формы и строения организмов. Например, развитие густого и длинного меха у млекопитающих при их выращивании при низких температурах; мимикрия – подражание одних видов другим в окраске и форме. Часто общими чертами строения наделены организмы с различным эволюционным происхождением. Конвергенция - сближение признаков (сходство в строении), возникшее под влиянием относительно одинаковых условий существования у разных организмов. Например, форма тела и конечности у акулы и дельфина.

Физиологические адаптации Физиологические адаптации проявляются в изменении процессов жизнедеятельности организма, например, способность к терморегуляции у эндотермных (теплокровных) животных, которые способны получать тепло за счет биохимических реакций 25 Многие адаптации выработались у организмов под влиянием сезонных и суточных ритмов, например листопад, ночной и дневной образ жизни. Реакция организмов на продолжительность светового дня, которая выработалась в связи с сезонными изменениями, называется фотопериодизмом. Под влиянием экологических ритмов у организмов выработались своеобразные " биологические часы ", которые обеспечивают ориентацию во времени, подготовку к ожидаемым изменениям. Например, цветки распускаются в то время, когда обычно наблюдается оптимальная влажность, освещенность и другие условий для опыления: мак - с 5 до ч; одуванчик - с 5-6 до ч; календула - с 9 до ч; шиповник - с 4-5 до ч.

Экологические факторы

1. Абиотические (факторы неживой природы) – температура, свет, влажность, концентрация солей, давление, осадки, рельеф и т.д.
2. Биотические (факторы живой природы) – внутривидовое и межвидовое взаимодействие организмов
3. Антропогенные (факторы влияния человека) – прямое воздействие человека на организмы и воздействие на среду их обитания

Абиотические факторы (неживой природы)

1.температура
2.свет
3.влажность
4.концентрация солей
5.давление
6.осадки
7.рельеф
8.движение воздушных масс

Температура

Различают животные организмы:
1. с постоянной температурой тела (теплокровные)
2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Свет

видимые лучи инфракрасные ультрафиолетовое

излучение

(основной основной источник длина волны 0,3 мкм,

источник света тепловой энергии, 10 % лучистой энергии,

на Земле), 45 % лучистой энергии в небольших количествах

длина волны 0,4 – 0,75 мкм, необходим (витамин Д)

45 % от общего количества

лучистой энергии на Земле

(фотосинтез)

Растения по отношению к свету

1. светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи.
2. тенелюбивы е – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц.
3. теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения.

Группы растений по отношению к воде

1. водные растения

2. околоводные растения ( наземно-водные)

3. наземные растения

4. растения сухих и очень сухих мест - обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху

5. суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тела

Группы животных по отношению к воде

1. влаголюбивые животные

2. промежуточная группа

3. сухолюбивые животные

Законы действия

экологических факторов

Положительное или отрицательное влияние экологического фактора на живые организмы зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Законы действия

экологических факторов

Экологические факторы имеют количественное выражение

Любой фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы.

По отношению к каждому фактору можно выделить:

-зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности,

-зону пессимума (зону угнетения),

- верхний и нижний пределы выносливости организмов .

Закон оптимума

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом.

Законы действия

экологических факторов

За пределами выносливости существование организмов невозможно.

Значение экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности.

Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтами,

с узкой - стенобионтами.

Законы действия

экологических факторов

Организмы, переносящие значительные колебания температур называются эвритермные , а приспособленные к узкому интервалу температур – стенотермные.

Законы действия

экологических факторов

Кривые толерантности

Положение вершины указывает на оптимальные условия по этому фактору для данного вида.

Кривые с острыми пиками означают, что диапазон условий нормального существования вида очень узок.

Пологие кривые соответствуют широкому диапазону толерантности.

Законы действия

экологических факторов

По отношению к давлению различают:

эври- и стенобатные организмы;

По отношению

к степени засоления среды :

эври- и стеногалинные.

Закон минимума

В 1840 г. Ю. Либих предположил, что выносливость организмов обусловлена самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Юстус Либих

(1803-1873)

Закон минимума

Ю. Либих установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, поскольку они, как правило, присутствуют в изобилии, а теми, которые необходимы в малых количествах и которых в почве недостаточно.

Юстус Либих

(1803-1873)

Закон лимитирующего фактора

Рост растений ограничивается недостатком хотя бы одного элемента, количество которого ниже необходимого минимума.

Данную закономерность Либих назвал

законом минимума.

«Бочка Либиха»

Закон минимума

В комплексе экологических факторов сильнее действует тот, интенсивность которого ближе к пределу выносливости (к минимуму).

Юстус Либих - немецкий химик и агрохимик.

Закон минимума

Общая формулировка закона минимума вызвала много споров среди ученых. Уже в середине XIX в. было известно, что лимитирующим фактором может быть и избыточная доза воздействия, и что разные возрастные и половые группы организмов неодинаково реагируют на одни и те же условия.

Закон минимума

Таким образом, лимитирующим может быть не только недостаток (минимум), но и избыток (максимум) экологического фактора.
Представление о лимитирующем влиянии максимума наряду с минимумом развил

В. Шелфорд в 1913 г.

Экологическая валентность вида

Свойство видов

адаптироваться

к тому или иному

диапазону

факторов среды

называется

экологической пластичностью

(или экологической валентностью) .

Экологическая валентность вида шире экологической валентности отдельной особи.

Бабочка мельничная огнёвка – один из вредителей муки и зерновых – критическая минимальная температура для гусениц - 7  С,

для взрослых - 23  С, для яиц - 27  С.

Акклиматизация –

это определенная перестройка,

привыкание к новым климатогеографическим

условиям.

Положение оптимума и пределов выносливости может сдвигаться в определенных пределах.

Приспособленности организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

1 . теплокровность животных – поддержание организмом постоянной температуры
2. зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время
3. анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны и отсутствуют все видимые признаки жизни
4. морозостойкост ь – способность организмов переносить отрицательные температуры
5. состояние покоя – приспособленность многолетних растений, для которых характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности
6. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.