Wstecz do przodu
Uwaga! Podglądy slajdów służą wyłącznie do celów informacyjnych i mogą nie przedstawiać wszystkich opcji prezentacji. Jeśli jesteś zainteresowany tą pracą, pobierz pełną wersję.
Cel: badać rodzaje relacji między organizmami.
Zadania:
edukacyjny:
Poszerzanie i pogłębianie wiedzy uczniów o rodzajach relacji między organizmami;
Zwiększenie przyswajania informacji dzięki wykorzystaniu nowych technologii komputerowych;
opracowanie:
Rozwijaj kulturę komunikacyjną uczniów;
edukacyjny:
pielęgnować miłość i szacunek do natury, swojej małej ojczyzny;
Sprzęt i materiały:
Projektor multimedialny;
Tablica interaktywna.
Zasoby oprogramowania:
Technologie biurowe (Microsoft Word, Microsoft Power Point, Microsoft Picture Manager);
Opracowanie prezentacji multimedialnej.
Rodzaj lekcji: informacyjne. Nauka nowego materiału.
Forma lekcji: wykład z elementami konwersacji heurystycznej (dialog).
Metody lekcji: werbalna, wizualna.
Podczas zajęć
- Moment organizacyjny i motywacyjny.
- Nauka nowego materiału.
- Konsolidacja badanego materiału.
- Praca domowa.
Postrzeganie. Ten temat jest omawiany na lekcjach biologii w klasach 9 i 11. Materiał ten można również wykorzystać na lekcjach ekologii. Dlatego praca domowa nie jest zalecana.
Nauka nowego materiału
1. Wprowadzenie nauczyciela
V naturalne warunki każdy żywy organizm nie żyje w izolacji. Otacza go wielu innych przedstawicieli dzikiej przyrody. I wszyscy wchodzą ze sobą w interakcje. Interakcje między organizmami, a także ich wpływ na warunki życia są kombinacją biotycznych czynników środowiskowych. Naszym zadaniem jest ustalenie, jakie rodzaje relacji występują w przyrodzie. (Slajd 1.)
2. Zapoznanie uczniów z celem i zadaniami lekcji. (Slajdy 2, 3).
3. Populacje dowolnych organizacji mieszkające na tym samym terytorium i pozostające ze sobą w kontakcie wchodzą ze sobą w różne relacje. Pozycję populacji (lub gatunku) o różnych formach pokrewieństwa wskazują znaki umowne. Znak (-) „minus” oznacza niekorzystny skutek (gatunek doświadcza ucisku lub krzywdy). Znak plus (+) oznacza korzystny efekt (korzyści gatunkowe). Znak (0) „zero” oznacza, że relacja jest obojętna (brak wpływu). Tak więc relacje biotyczne można podzielić na 6 grup (slajd 5).
4. Przestudiujemy rodzaje relacji, wypełniając tabelę (slajd 6).
| Typy relacji | Charakterystyka | Przykłady |
5. Rozważmy ogólnie główne typy relacji.
Po historii nauczyciela następuje pokaz slajdów, a uczniowie wypełniają tabelę.
| Typy relacji | Charakterystyka | Przykłady | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Neutralizm (slajd 7) | Oba gatunki nie mają na siebie wpływu. | wiewiórki i łosie w tym samym lesie nie stykają się ze sobą. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Amensalizm (slajd 8) | Dla jednego ze współzamieszkujących gatunków wpływ drugiego jest negatywny (doznaje ucisku), podczas gdy ciemięzca nie otrzymuje ani krzywdy, ani korzyści | Światłolubne zioła rosnące pod świerkiem | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| komensalizm Freelogowanie (slajd 10.11) Wspólne jedzenie (slajd 12) Zakwaterowanie (slajd 13-20) |
Jeden gatunek zyskuje przewagę, korzyść, nie przynosząc szkody ani korzyści drugiemu: Spożycie resztek pożywienia żywiciela Oba gatunki spożywają różne substancje lub części tego samego pożywienia. Jeden gatunek używa drugiego (swojego ciała lub mieszkania) jako schronienia lub mieszkania. |
Hieny zbierają resztki zdobyczy, które nie zostały zjedzone przez lwy Różne bakterie przetwarzają różne substancje organiczne z zepsutych roślin, a rośliny zużywają te minerały 6. To są rodzaje relacji w przyrodzie. Należy pamiętać, że rodzaj interakcji danej pary może się zmieniać w różnych warunkach, w zależności od etapów ich cykli życiowych. Wniosek: Wszystkie wymienione formy powiązań biologicznych między gatunkami pełnią funkcję regulatorów liczebności zwierząt i roślin w biocenozie, determinując jej stabilność. 7. D / s? (napisane w zeszytach) 1. Co może wyjaśnić długofalowe współistnienie konkurencyjnych gatunków w przyrodzie? 2. Jakie są negatywne konsekwencje niszczenia drapieżników w przyrodzie? Zadania do konsolidacji i sprawdzenia badanego materiału Przytaczam szereg zadań, z których nauczyciel może skorzystać według własnego uznania, zarówno w klasie, jak i w przygotowaniu zadań olimpijskich, a także w ramach przygotowań do jednolitego egzaminu państwowego Numer zadania 1. Przeczytaj tekst i udziel szczegółowej odpowiedzi na pytanie. 1. Co może być gorszego niż węże? Jeden obszar był „słynny” z obfitości węży. Spotykali się prawie na każdym kroku na polu, roili się w stosach, wpełzali do podwórek i szop. W końcu miejscowi „przygotowali się” i wypowiedzieli bezlitosną wojnę pełzającym stworzeniom. Węże zostały bezlitośnie niszczone, choć tak naprawdę nie było przypadków, w których węże atakowały ludzi. Walka została zwieńczona sukcesem. W wyniku zwycięstwa życie na tym terenie znacznie się pogorszyło. Czemu myślisz? Odpowiedź. Obszar został zaatakowany przez myszy! Psuli żywność, niszczyli ziarno na winorośli i w magazynach, rozprzestrzeniali choroby. Zaczęli z nimi walczyć za pomocą pestycydów - zaczęły ginąć ptaki i pożyteczne zwierzęta. Straty były ogromne. W końcu pewnego dnia ktoś się domyślił i przywiózł kilka węży z sąsiedniej okolicy... 2. Czy wilk jest przyjacielem jelenia? W jednym z rezerwatów kanadyjskich wszystkie wilki zostały zniszczone w celu zwiększenia stada jeleni. Czy udało Ci się w ten sposób osiągnąć cel? Odpowiedź. Zagłada wilków doprowadzi do pojawienia się i rozprzestrzeniania chorób w stadzie jeleni, wzrostu liczby osobników słabych i chorych, do śmierci i wyginięcia jeleni. Jak naprawić błąd? - Wypuścić wilki do rezerwatu. 3. Jabłoń ogrodowa, dlaczego nie jesteś leśną? Odpowiedź. W warunkach naturalnych rośliny otoczone są „obrońcami”. Wrotycz pospolity, piołun, czarny bez, mięta – te rośliny wydzielają estry, które mają bardzo silny wpływ na szkodniki owadzie. W monokulturze przemysłowej nie ma tak korzystnego współdziałania. Numer zadania 2. Z proponowanych opcji wybierz właściwą. 1. Interakcja między populacją łosia i sikory w lesie: żadna populacja nie wpływa bezpośrednio na drugą. Ten rodzaj interakcji nazywa się: 1) neutralizm; 2) amensalizm; 3) mutualizm; 4) protokół. 2. Sosna hamuje wzrost pod nią światłolubnej trawy, sama nie odczuwa negatywnego wpływu. Ten rodzaj interakcji nazywa się: 1) komensalizm; 2) amensalizm; 3) mutualizm; 4) protokół. 3. Jeżeli w systemie ekologicznym dwa lub więcej gatunków o podobnych wymaganiach ekologicznych żyje razem, powstają między nimi relacje typu negatywnego. Na przykład, jeśli lis złapał nornika, oznacza to, że sowa go nie złapie. Ten rodzaj interakcji nazywa się: 1) konkurs; 2) amensalizm; 3) drapieżnictwo; 4. Forma relacji, w której jeden gatunek zyskuje pewną przewagę, ale nie przynosząc żadnej szkody ani korzyści drugiemu, na przykład związek między rekinem a lepką rybą - ta forma relacji nazywa się: 1) protokół współpracy; 2) mutualizm; 3) komensalizm; 4) amensalizm. 5. Freelogging - konsumpcja resztek pokarmu dla jakiegoś organizmu (lisy polarne w tundrze podążają za niedźwiedziem i zjadają resztki jego pokarmu). Ta forma relacji nazywa się: 1) komensalizm; 2) amensalizm; 3) mutualizm; 4) protokół. 6. Współjedzenie - konsumpcja różnych substancji tego samego zasobu (zależność między bakteriami glebowymi, które przetwarzają pozostałości roślinne na sole mineralne, a roślinami wyższymi, które wykorzystują powstałe sole mineralne). Ta forma relacji nazywa się: 1) komensalizm; 2) amensalizm; 3) mutualizm; 4) protokół. 7. Obudowa - wykorzystanie przez niektóre gatunki innych gatunków jako schronienia lub mieszkania (gorczak składa jaja w jamie płaszcza małży; porosty na korze drzew). Ta forma relacji nazywa się: 1) komensalizm; 2) amensalizm; 3) mutualizm; 4) protokół. 8. Związek, w którym organizmy są symbiotyczne: 1) rośliny strączkowe i bakterie wiążące azot; 2) wiewiórki i łosie; 3) szczupak i sandacz; 4) człowiek i wirus grypy. 9. Jak nazywa się związek między ascaris a osobą: 1) symbioza; 3) konkurs; 4) drapieżnictwo.
10. Na rysunku pokazano kraba pustelnika i zawilce. Do jakiego rodzaju relacji odnosi się relacja tych organizmów? 2) konkurs; 3) symbioza; 4) drapieżnictwo.
Zadanie nr 3. Wstaw brakujące terminy z proponowanej listy do tekstu „Związki organizmów żywych”, używając do tego liczb. Zapisz numery wybranych odpowiedzi w tekście, a następnie uzyskaną sekwencję cyfr (w tekście) wpisz do poniższej tabeli. Związek żywych organizmów Istnieją różne rodzaje relacji między gatunkami organizmów żywych. Związek, w którym jeden z uczestników - ______ (A) - zabija drugiego ________ (B) i używa go jako pożywienia, nazywa się _________ (C). Częstym przypadkiem tego typu relacji jest _____________ (D) - zabijanie i jedzenie własnego gatunku.
Zadanie nr 4. Ustal korespondencję między organizmami i rodzaj relacji między nimi. Aby to zrobić, wybierz pozycję z drugiej kolumny dla każdego elementu pierwszej kolumny. Wprowadź numery wybranych odpowiedzi w tabeli. Za każdą poprawną odpowiedź 2 punkty. Tylko 10 punktów.
Używane książki Przygotowanie prezentacji i konspektu lekcji.
Dla pozycji testowych.
|
PAŃSTWOWA INSTYTUCJA EDUKACYJNA WYŻSZA
PROFESJONALNA EDUKACJA
„PAŃSTWOWA AKADEMIA MEDYCZNA W STAWROPOL”
AGENCJA FEDERALNA
OPIEKA ZDROWOTNA I ROZWÓJ SPOŁECZNY
KATEDRA BIOLOGII Z EKOLOGIĄ
A. B. Khojayan, A. K. Mikhailenko i N. N. Fedorenko
Podstawy ekologii ogólnej
Poradnik dla studentów pierwszego roku
Stawropol, 2011
| 1. Ekologia jako nauka, jej miejsce w systemie nauk przyrodniczych …….… 2. Struktura ekologii, jej działy, zadania, cele, metody ……… .. …… 3. Historia rozwoju ekologii jako nauka ………………… ………….… 4. Czynniki środowiskowe środowiska …………………………………….… 4.1 Pojęcie czynników środowiskowych, ich klasyfikacja … …….… 4.2. Charakterystyka i znaczenie czynników środowiskowych ………….… 5. Pojęcie środowiska, klasyfikacja i charakterystyka ……… 6. Interakcja organizmu ze środowiskiem. Czynnik ograniczający… ... 7. Adaptacja organizmów do czynników środowiskowych …………………………… 8. Pojęcie biocenozy, biogeocenozy, ekosystemów, ich charakterystyka 9. Relacje populacji w biogeocenozie. Obwody mocy …………… 9.1. Piramida ekologiczna…………………………………………… 9.2 Homeostaza ekologiczna ………………………………………………… 9.3 Sukcesja ekologiczna (zmiana biogeocenoz) …………… … … 10. Biologiczna produktywność ekosystemów ………………………… 11. Ekologia populacji. Pojęcie niszy ekologicznej ……………… 12. Krajobrazy naturalne i antropogeniczne. Agrocenozy ………… ... 13. Ekologia i racjonalne gospodarowanie przyrodą. Charakterystyka zasobów naturalnych i ich klasyfikacja ……………………………… 14. Globalne problemy środowiskowe ludzkości ……………… 15. Główne rodzaje antropogenicznego oddziaływania na przyrodę ……… ... 16. Ogólne problemy ochrony przyrody ………………………….… 17. Chroniona obszary naturalne(krajobrazy) ………………… 18. Ekologiczny monitoring środowiska ………………… .. 19. Organizacje ekologicznej kontroli środowiska …………………… .. 20. Ekologiczny mini- słownik ……… ………………………………… 21. Zalecana literatura …………………………………………. |
W dzisiejszym świecie istnieją trzy niebezpieczeństwa zniszczenia ludzkości -
zagrożenia nuklearne, środowiskowe i kulturowe...
W pewnym sensie można przyjąć, że trzecie niebezpieczeństwo, czyli
Naruszenie aparatu duchowego i behawioralnego doprowadziło do pojawienia się dwóch pierwszych.
V. Rasputin
Ekologia(z greckiego oicos- „dom, schronienie, mieszkanie”, logos- „nauka”) - nauka badająca warunki istnienia żywych organizmów i relacje między organizmami a środowiskiem. Termin ten został po raz pierwszy użyty w 1866 roku przez słynnego niemieckiego biologa-darwinistę Ernsta Haeckela (1834-1919) w jego książce „Ogólna morfologia organizmów”.
„Ekologia to nauka badająca wszelkie złożone współzależności w przyrodzie, uważana przez Darwina za warunki walki o byt” – ta definicja E. Haeckela została napisana w czasach, gdy ekologia była jeszcze nauką wyłącznie biologiczną, a organizm był uważany za najbardziej złożony poziom organizacji.
Z punktu widzenia współczesnej biologii przedmiotem badań ekologii są wszystkie układy biologiczne – od organizmu po biosferę.
Nowoczesna definicja ekologia Jest nauką biologiczną zajmującą się badaniem budowy i funkcjonowania systemów poziomu supraorganizmu (populacje, zbiorowiska, ekosystemy) w przestrzeni i czasie w warunkach naturalnych i zmodyfikowanych przez człowieka.
Taka definicja została podana na V Międzynarodowym Kongresie Ekologicznym (1990 ).
Podobnie jak inne dziedziny wiedzy, ekologia ewoluowała na przestrzeni dziejów ludzkości.
Obecnie ekologia wykroczyła poza nauki czysto biologiczne i stała się nauką interdyscyplinarną, badającą najbardziej złożone problemy interakcji człowieka ze środowiskiem.
Ekologia przeszła trudną i długą drogę do zrozumienia współczesnego i globalnego problemu „człowieka-natury”. Nowoczesna ekologia bada relacje między człowiekiem a biosferą, technosferą z jej naturalnym środowiskiem, a sam proces przenikania problemów i idei ekologii w inne dziedziny wiedzy nazywa się papierówka.
Ekologiczna edukacja to trend końca XX - początku XXI wieku.
Obecnie ekologia jest podnoszona do rangi nauki uogólniającej, która jest ściśle związana z takimi naukami jak biologia, chemia, matematyka, geografia, fizyka i obejmuje kierunki ekologiczne w rozwoju tych dyscyplin. Na styku ekologii z innymi gałęziami wiedzy rozwój takich nowych kierunków jak: ekologia przemysłowa, ekologia rolnicza, ekologia inżynierska, ekologia matematyczna, ekologia kosmiczna, geoekologia itp..
Ekologia jest ściśle związana z polityką, ekonomią, prawem (w tym prawem międzynarodowym), psychologią, pedagogiką itp.
W szczególności na styku ekologii i etyki klasycznej, etyka środowiskowa, i na przecięciu zainteresowań etnografią, kulturoznawstwem i ekologią - etnoekologia .
Ziemia jako planeta radzi sobie z problemami środowiskowymi globalna ekologia, którego przedmiotem badań jest biosfera jako globalny ekosystem (ekosfera) oraz relacja w systemie „społeczeństwo ludzkie – natura” – ekologia społeczna.
Jedną z nowych samodzielnych gałęzi ludzkiej ekologii jest szybko rozwijający się przemysł - waleologia , z uwzględnieniem zagadnień nabywania przez człowieka umiejętności zdrowego stylu życia.
Podstawą metodologiczną wiedzy ekologicznej jest połączenie podejścia systematycznego, obserwacji terenowych, eksperymentu i modelowania.
Współczesna ekologia ma złożoną strukturę. Przydziel ekologię ogólną i prywatną. Głównym celem wszystkich tych obszarów jest zbadanie problemu przetrwania istot żywych w środowisku i stoją przed zadaniami treści biologicznej - badanie wzorców adaptacji organizmów i ich społeczności do środowiska, samo- regulacja, stabilność ekosystemów i biosfery jako całości itp.
W tym rozumieniu często nazywa się ekologię ogólną bioekologia.
Ekologia ogólna zawiera główne sekcje:
1. Autekologia(z greckiego autos - sama) czy ekologia osobników, która bada indywidualne powiązania pojedynczego organizmu (gatunku, osobnika) z jego naturalnym środowiskiem. Zajmuje się badaniem jego siedliska, niszy ekologicznej, granic wytrzymałości na czynniki środowiskowe, adaptacji.
2. Demekologia(z greckiego demos – ludzie) bada naturalne zgrupowania osobników jednego gatunku – populacji (elementarne układy supraorganistyczne). Jego najważniejszym zadaniem jest wyjaśnienie warunków, w jakich kształtuje się populacja, jej struktury, dynamiki liczebności populacji oraz relacji między grupami wewnątrzpopulacyjnymi.
3 . Synekologia(z greckiego syn - razem) czyli ekologia społeczności (biocenologia) bada powiązania populacji różnych typów roślin, zwierząt i mikroorganizmów tworzących biocenozy, sposoby powstawania i rozwoju biocenoz, ich strukturę, dynamikę, łańcuchy pokarmowe, piramidy troficzne, obieg substancji i przepływy energii, ich produktywność.
W sercu out-, dem- badanie to osobnik (organizm), populacja i gatunek określonej grupy istot żywych (zwierzęta, rośliny, mikroorganizmy), syn badania ekologiczne mają na celu zbadanie złożonego wielogatunkowego kompleksu połączonych organizmów w biogeocenozach.
4. Megekologia - (nowa ekologia, globalna, socjoekologia), dziedzina wiedzy obejmująca wszystkie nauki, w tym niebiologiczne: ekologia społeczna, ekologia prawnicza itp., która zajmuje się ochroną środowiska, racjonalnym wykorzystaniem zasobów naturalnych, badaniem skutków antropogenicznych oddziaływań na biosferę – zanieczyszczenie środowiska, degradacja ekosystemów, kryzysy ekologiczne. Zajmuje się problematyką środowiskową PLANETA, przedmiotem jej badań jest BIOSFERA.
V prywatna ekologia rozróżnić: ekologię roślin, ekologię zwierząt, ekologię mikroorganizmów, ekologię człowieka.
Ludzka ekologia bada wpływ środowiska na zdrowie, życie człowieka jako gatunku biologicznego, ocenia komfort środowiska, obecność substancji trujących, toksycznych, zapadalność w zależności od warunków życia i środków podtrzymania życia.
Według Reimersa (1994) wyróżnia się ekologię teoretyczną i stosowaną.
Ekologia teoretyczna ujawnia ogólne prawa organizacji życia w ekosystemach i samej biosferze jako globalny ekosystem Ziemi.
Ekologia stosowana bada mechanizmy niszczenia biosfery przez człowieka, sposoby zapobiegania temu procesowi, rozwija zasady racjonalnego gospodarowania przyrodą w oparciu o prawa, reguły i zasady fundamentalnej (teoretycznej) ekologii.
Zadania ekologii teoretycznej:
1) badanie relacji organizmów, ich populacji ze środowiskiem;
2) badanie wpływu środowiska na strukturę, aktywność życiową, zachowanie organizmów, liczbę ich populacji;
3) badanie składu gatunkowego biocenoz i relacji między populacjami różnych gatunków;
4) badanie mechanizmów przekształceń populacji i zmian biogeocenoz;
5) badanie rozmieszczenia gatunków roślin i zwierząt na kuli ziemskiej w zależności od klimatu;
6) modelowanie stanu ekosystemów i globalnych procesów biosfery.
Zastosowane zadania z zakresu ekologii:
1) prognozowanie i ocena możliwych negatywnych skutków w środowisku przyrodniczym pod wpływem działalności człowieka;
2) poprawa jakości środowiska przyrodniczego;
3) ochronę, reprodukcję i racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych;
4) optymalizacja rozwiązań inżynierskich, środowiskowych, organizacyjnych, prawnych, społecznych i innych w celu zapewnienia ochrony przyrody na obszarach najbardziej defaworyzowanych przyrodniczo.
Za strategiczne zadanie ekologii uważa się rozwój teorii interakcji między przyrodą a społeczeństwem ludzkim na podstawie nowego poglądu, który traktuje społeczeństwo ludzkie jako integralną część biosfery.
Rozwiązanie problemów stojących przed otoczeniem pozwoli na realizację postawionych przed nim zadań cele:
1. Opracowanie optymalnych sposobów interakcji między społeczeństwem a przyrodą z uwzględnieniem praw istnienia przyrody.
2. Prognozowanie skutków oddziaływania społeczeństwa na przyrodę w celu zapobiegania negatywnym skutkom.
Metody badań środowiskowych:
Obserwacje i badania terenowe, laboratoryjne i eksperymentalne (in vivo iw oparciu o modelowanie ekosystemów), monitoring środowiska, porównawczy i historyczny.
Pole metody to obserwacje funkcjonowania organizmów w ich naturalnym środowisku.
Laboratorium- pozwalają na badanie wpływu kompleksu czynników środowiska symulowanego w warunkach laboratoryjnych na biosystemy naturalne lub modelowe. Badania te dostarczają przybliżonych danych szacunkowych, które należy zweryfikować w terenie.
Eksperymentalny- obejmować badanie wpływu poszczególnych czynników środowiska naturalnego lub symulowanego na organizmy lub ekosystemy w ramach eksperymentu.
Monitoring środowiska- zapewnia długofalowy monitoring funkcjonowania ekosystemów.
Oprócz własnych metod, w ekologii szeroko stosowane są metody takich nauk jak chemia, fizyka, matematyka, cytologia, histologia, biochemia, mikrobiologia, genetyka itp.
Potrzeba wiedzy, która określa „związek istot żywych z otaczającym środowiskiem organicznym i nieorganicznym” znajduje odzwierciedlenie w pismach Arystotelesa (384-322 pne).
Od tego czasu historię rozwoju wiedzy o środowisku można podzielić na trzy główne etapy.
Pierwszy etap- (do lat 60. XIX wieku.). Geneza i kształtowanie się ekologii jako nauki: gromadzenie danych na temat związku organizmów żywych z ich siedliskiem i przed pierwszymi uogólnieniami naukowymi. W XVII-XVIII wieku. informacje ekologiczne miały znaczący udział w wielu opisach biologicznych (A. Reaumur, A. Tremblay, J. Buffon, C. Linnaeus, II Lepekhin, S.P. Krashennikov, K.F: Rulier itp.). W tym okresie T. Malthus i J. B. Lamarck jako pierwsi uzasadnili negatywne konsekwencje wpływu działalności człowieka na przyrodę.
Druga faza- (druga połowa XIX wieku). Ekologia staje się samodzielną gałęzią wiedzy. Ten etap zaczyna się od pracy rosyjskich naukowców N.A. Severtsova, V.V. Dokuczajewa i inni, którzy zaproponowali podstawowe zasady i koncepcje ekologii, istotne dla współczesności. W 1877 niemiecki hydrobiolog K.Mebius wprowadził pojęcie biocenozy.
Wniósł ogromny wkład w rozwój podstaw ekologii Karol Darwin, który odkrył główne czynniki ewolucji organizmów żywych. W tym okresie (1866) niemiecki biolog E. Haeckel zaproponował termin „ekologia”.
Ekologia jako samodzielna nauka ukształtowała się ostatecznie na początku XX wieku. Zaczynają pojawiać się uogólnienia i streszczenia różnych nauk obcych ( C. Adams, W. Shelford itd.). VI Wernadski powstaje podstawowa doktryna biosfery. W 1935r. A. Tensley przedstawił koncepcję „systemu ekologicznego”, a w 1940 r. rosyjski naukowiec W.N.Sukaczew zaproponował koncepcję „biogeocenozy”. W drugiej połowie XX wieku. Szczególne znaczenie ma ekologia, która wiąże się z zanieczyszczeniem środowiska w wyniku oddziaływania antropogenicznego. Powstają naukowe podstawy ochrony przyrody G.A. Kozhevnikov, V.V.Dokuchaev, S.V. Zawadski i inni.
Trzeci etap- (od lat 50. XX wieku do współczesności). Przekształcenie ekologii w złożoną naukę, która pochłonęła nie tylko bioekologię, ale także działy geografii, geologii, chemii, fizyki, socjologii; teoria kultury i ekonomia (wg Reimersa 1994), a także nauki o ochronie środowiska. Współczesny okres w rozwoju ekologii wiąże się z nazwiskami tak wybitnych naukowców zagranicznych jak Y. Odum, J.M. Andersen, A. Schweitzer, T. Miller oraz naukowców krajowych: I.P. Gerasimova, AM Gilyarova, V.G. Gorszkow, W.I. Danilov-Danilyana, Yu.A. Izrael, Yu.N. Kurażkowski, K.S. Loseva, N.N. Moisejewa; N.F. Reimers, Yu.M. Svirizheva, VD: Fedorova, S.S. Schwartz, A.V. Jabłokowa; GLIN. Yanshin i inni.
Równolegle z rozwojem podstaw teoretycznych rozwiązywane były także stosowane zagadnienia ekologii. Na przełomie XIX i XX wieku. prace wybitnych naukowców V.V. Dokuczajewa, G.A. Kozhevnikova, I.P. Borodin, DN. Anuchin, S.V. Zavadsky i inni, założono podstawy naukowe ochrona przyrody... W latach 30-40. w związku z postępującą industrializacją kraju w Rosji pojawia się nowy rodzaj ochrony środowiska - racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych, a w latach 50. i 60. konieczne stało się stworzenie ochrona środowiska ludzkiego.
Począwszy od lat 60. XX wieku niemal co roku uchwalano dekrety rządowe wzmacniające ochronę przyrody, wydawano ustawy i dekrety, ale destrukcyjne oddziaływanie antropogeniczne na przyrodę trwało nadal. W 1986 roku w elektrowni jądrowej w Czarnobylu miała miejsce największa w historii ludzkości katastrofa ekologiczna spowodowana przez człowieka.
W czasach nowożytnych Rosja przeżywa poważny kryzys ekologiczny. Około 15% terytorium jest w rzeczywistości strefą katastrofy ekologicznej, 85% ludności oddycha powietrzem zanieczyszczonym różnymi szkodliwymi substancjami powyżej dopuszczalnych norm sanitarnych, rośnie liczba chorób „przyrodzonych ekologicznie”, obserwuje się degradację i zmniejszenie zasobów naturalnych . Wyjściem naszego społeczeństwa z kryzysu na drodze zrównoważonego rozwoju jest m.in. edukacja ekologiczna.
Wszystko, co zostało powiedziane powyżej, wymownie podsumowuje wypowiedź naukowca SS... Schwartz: „Ekologia – nauka o życiu przyrody – przeżywa drugą młodość. Ekologia, która pojawiła się ponad 100 lat temu jako doktryna o relacji między organizmem a środowiskiem, przekształciła się na naszych oczach w naukę o strukturze przyrody, naukę o działaniu żywej pokrywy Ziemi w całości. . A ponieważ praca życiowa jest coraz bardziej zdeterminowana działalnością człowieka, najbardziej postępowi ekolodzy widzą przyszłość ekologii w teorii tworzenia zmienionego świata. Na naszych oczach ekologia staje się teoretyczną podstawą ludzkich zachowań i społeczeństwa przemysłowego w przyrodzie.”
Czynniki środowiskowe- są to pewne warunki środowiskowe, które mają określony wpływ na organizm. Koncepcja ta została po raz pierwszy wprowadzona przez E. Eversmana (1840). Czynniki środowiskowe są różnorodne, mają różny charakter i specyfikę działania. Oni mogą być niezbędny- tj. bezpośrednio wpływać na żywotną aktywność organizmu, być konieczne lub odwrotnie szkodliwe, promować lub utrudniać przeżycie i reprodukcję organizmów. Mogą być naturalne lub stworzone przez człowieka.
· Z natury pochodzenia:
wszystkie czynniki środowiskowe dzielą się na trzy grupy: abiotyczne (czynniki przyrody nieożywionej), biotyczne (czynniki przyrody ożywionej) i antropogeniczne (działalność człowieka).
1. Czynniki abiotyczne zawierać komponenty i zjawiska nieożywiony bezpośrednio lub pośrednio wpływając na organizmy żywe. Są one podzielone na:
a) klimatyczny(temperatura, światło, wilgotność, opady, wiatr, ciśnienie atmosferyczne itp.);
b) edaficzny (gleba) -(skład chemiczny i struktura gleby, wilgotność, warunki wodne, powietrzne i termiczne gleby, kwasowość, skład gazowy, poziom wód gruntowych w glebie itp.);
v) orograficzny(rzeźba, ekspozycja, stromość skarpy, różnica wzniesień, wysokość nad poziomem morza);
G) hydrograficzny(przezroczystość wody, płynność, natężenie przepływu, temperatura, kwasowość, skład gazu, zawartość substancji mineralnych i organicznych itp.);
D ) chemiczny(skład gazu atmosfery, skład soli wody);
mi ) pirogenny(narażenie na ogień).
Czynniki abiotyczne można również podzielić na fizyczne, chemiczne i mechaniczne.
2... Czynniki biotyczne - zespół relacji między organizmami żywymi (relacje wewnątrzgatunkowe i międzygatunkowe), a także ich wpływ na środowisko.
Czynniki biotyczne obejmują:
a) fitogeniczny(wpływ roślin na siebie i na środowisko);
b) zoogeniczny(wpływ zwierząt na siebie i na środowisko).
3. Czynniki antropogeniczne odzwierciedlają wpływ człowieka lub działalności człowieka na organizmy żywe i środowisko.
W zależności od charakteru oddziaływania dzieli się je na dwie grupy.:
a) czynniki bezpośredniego wpływu to bezpośredni wpływ człowieka na organizm (koszenie trawy, wylesianie, strzelanie do zwierząt itp.).
b) czynnikami wpływu pośredniego są wpływy osoby poprzez: działalność gospodarcza(rolnictwo, przemysł, transport, urbanizacja).
W zależności od konsekwencji oddziaływań:
a) pozytywne - sadzenie roślin, hodowla zwierząt, ochrona przyrody itp.,
b) negatywna – wycinka drzew, zanieczyszczenie środowiska, niszczenie gatunków roślin i zwierząt itp.
· Według znaczenia dla ciała:
czynniki środowiskowe dzielą się na dwie grupy:
1.Podstawowe (wymagane) - są to czynniki, bez których organizm nie może istnieć iz którymi jest w nierozerwalnej jedności. Brak przynajmniej jednego z tych czynników prowadzi do śmierci organizmu.
2.Mniejszy - nie są niezbędne, ale mogą modyfikować byt organizmu, poprawiając go lub pogarszając.
· Według częstotliwości narażenia na organizm:
1.Okresowy - powtarzające się regularnie (klimatyczne, przypływy i odpływy, niektóre prądy oceaniczne).
2.Jednorazowe - ich akcja nie ma okresowości (atak drapieżnika, erupcja wulkanu itp.).
· Ze względu na charakter działania na ciało:
1. Sygnały - informowanie organizmu o zmianach w środowisku. 2 . Drażniące - powodowanie zmian adaptacyjnych w procesach i funkcjach.
3. Modyfikatory - powodowanie wszelkich zmian strukturalnych i funkcjonalnych w organizmie (modyfikacje).
4. Ograniczniki - ograniczenie bytowania gatunków i poszczególnych populacji w przyrodzie.
Najsilniej oddziałują na ciało ograniczniki, a sygnały są najłagodniejsze.
· W zależności od możliwości spożycia przez organizm:
czynniki środowiskowe są podzielone na Warunki oraz Zasoby .
Warunki- czynniki środowiskowe, które mają pozytywny lub negatywny wpływ na istnienie i rozmieszczenie geograficzne istot żywych, to temperatura, wilgotność, światło, ciśnienie itp. Warunki nie są konsumowane przez organizm i nie zmniejszają się.
Zasoby- wszystko w naturze, z czego organizm czerpie energię i otrzymuje substancje (pokarm) do swojego życia, a także miejsca, w których zachodzą pewne fazy jego rozwoju. Zasoby są podzielone na substancje, energię, przestrzeń. Na przykład zielone rośliny w procesie fotosyntezy są wykorzystywane do budowy ich ciała substancje nieorganiczne(sole mineralne i woda) to zasoby materialne, a energia pozyskiwana z promieniowania słonecznego jest zasobem energetycznym.
Ale jeden i ten sam czynnik może być traktowany zarówno jako Stan, jak i Zasób.
Klasyfikacja czynników środowiskowych (według Yu. Oduma, 1975)
Czynniki abiotyczne- czynniki przyrody nieożywionej, które dzielą się na czynniki klimatyczne, edaficzne, topograficzne i inne czynniki fizyczne. Należą do nich fizyczne i chemiczne właściwości środowiska, a także czynniki klimatyczno-geograficzne o złożonym charakterze: zmiana pór roku, rzeźba terenu, kierunek i siła prądu czy wiatru, pożary lasów.
Czynniki klimatyczne
Najważniejsze z nich to: światło, temperatura, wilgotność.
a) Współczynnik światła Światło jest podstawowym źródłem energii, bez którego życie na Ziemi jest niemożliwe, jego najważniejszą funkcją energetyczną jest udział w fotosyntezie. Jednak światło jest nie tylko źródłem energii dla organizmów żywych, ale także ważnym czynnikiem środowiskowym.W widmie promieniowania słonecznego wyróżnia się trzy obszary różniące się efektem biologicznym: ultrafioletowe, widzialne i podczerwone.
1.Ultrafioletowy promienie - długość fali mniejsza 0,29 μm - są to promienie krótkofalowe i wysokoenergetyczne, są destrukcyjne dla wszystkich żywych istot. Tylko niewielka część promieni UV dociera do powierzchni Ziemi, większość z nich jest blokowana przez ekran ozonowy. Wykazują dużą aktywność chemiczną, mają silne działanie bakteriobójcze, wspomagają syntezę witaminy D, tworzenie pigmentów, ale w dużych dawkach powodują uszkodzenia żywych komórek, ponieważ Promienie UV są silnym czynnikiem mutagennym.
2.Widoczne promienie- długość fali 0,4-0,7 μm... Przenoszą większość energii i są niezbędne do życia organizmów. Na przykład promienie te są wykorzystywane przez rośliny zielone do syntezy substancji organicznych - pokarmu dla wszystkich organizmów heterotroficznych.
3.Podczerwień promienie - długość fali powyżej 0,75 μm, nie są postrzegane przez ludzkie oko, są źródłem ciepła, energii cieplnej. Podnoszą temperaturę środowiska naturalnego i samych organizmów.
Przy udziale światła w organizmach zachodzą najważniejsze procesy: w roślinach - fotosynteza, transpiracja, u zwierząt, za pomocą wzroku, orientacji w przestrzeni zapewniony jest ruch w poszukiwaniu pożywienia, wiele procesów fizjologicznych jest regulowanych itp. Zwierzęta zimnokrwiste ogrzewają swoje ciała światłem. Dla niektórych zwierząt i roślin wolnych od chlorofilu światło nie jest warunkiem istnienia, a wiele gatunków zwierząt żyjących w glebie, jaskiniach i głębinach jest przystosowanych do życia w absolutnej ciemności. Większość zwierząt
dobrze rozróżnić spektralną kompozycję światła i mieć widzenie kolorów.
Dlatego dla roślin światło jest bezpośrednim i koniecznym czynnikiem życia, dla zwierząt światło jest czynnikiem pośrednim, ponieważ życie i fotosynteza roślin zielonych, które są zjadane przez zwierzęta, zależą od światła.
Intensywność światła jest ważna dla roślin. W odniesieniu do oświetlenia dzielą się na: kochający światło (nie mogę znieść cienia) kochający cień (nie znosi jasnego światła słonecznego) i odporny na cień (mają szeroki zakres tolerancji światła).
A wszystkie organizmy w odniesieniu do światła dzielą się na eprifot - o szerokim asortymencie i stenofot - o wąskim zakresie percepcji światła.
Światło ma duże znaczenie sygnałowe i indukuje adaptacje regulacyjne w organizmach. Najbardziej wiarygodnym sygnałem jest długość dnia, czyli fotoperiod. Fotoperiodyzm - są to reakcje organizmu na sezonowe zmiany długości dnia, która w danym miejscu i czasie jest zawsze taka sama, co pozwala np. roślinom określić czas kwitnienia, dojrzewania pod daną szerokością geograficzną .
Rozwój przyrody spowodowany fotoperiodyzmem następuje zgodnie z bioklimatycznym prawem Hopkinsa: czas wystąpienia różnych zjawisk naturalnych (fenodat) zależy od szerokości i długości geograficznej obszaru oraz jego wysokości nad poziomem morza.
Stwierdzono, że organizmy nie reagują na ilość światła, które otrzymują, ale na naprzemienne okresy światła i ciemności w ciągu dnia.
Reakcja na światło w przyrodzie ma okresowość dobową i sezonową, co jest spowodowane ruchem obrotowym Ziemi. Dlatego w odpowiedzi na zmiany oświetlenia w ciągu dnia lub roku zwierzęta wykształciły różne adaptacje. U różnych gatunków zwierząt aktywność występuje tylko w określonych porach dnia. Dla wielu organizmów zmiana długości dnia jest sygnałem do zmiany pór roku. Reagując na zmiany długości dnia, organizmy przygotowują się do warunków nadchodzącej pory roku. Każdy gatunek rośliny wypracował roczny cykl wzrostu, reprodukcji, przygotowania do zimowania. U wielu zwierząt słodkowodnych skrócenie dni jesiennych powoduje powstawanie jaj, które przetrwają zimę. W przypadku ptaków wędrownych skrócenie czasu dziennego jest sygnałem do rozpoczęcia migracji. U wielu ssaków i ptaków dojrzewanie gonad i sezonowość rozrodu zależą od długości dnia. Ostatnie badania wykazały, że dla wielu osób mieszkających w strefie umiarkowanej krótki fotoperiod w zimie powoduje załamanie nerwowe - depresję.
W ten sposób żywe organizmy są w stanie mierzyć czas, śledzić go, tj. organizmy posiadają zegar biologiczny. Każdy żywy organizm ma poczucie czasu. Zwierzęta karmią, polują, rozmnażają się
potomstwo w ściśle określonym czasie. W roślinach płatki zamykają się w nocy, liście opadają itp. Fotoperiodyzm jest ważną adaptacją, która reguluje zjawiska sezonowe w wielu różnych organizmach.
B) Reżim temperaturowy
Temperatura jest jednym z najważniejszych czynników abiotycznych. Po pierwsze, działa wszędzie i przez cały czas. Po drugie, temperatura wpływa na szybkość wielu procesów fizycznych i reakcji chemicznych, w tym procesów zachodzących w organizmach żywych i ich komórkach. Temperatura jest najważniejszym czynnikiem ograniczającym środowisko. Granicami tolerancji dla każdego gatunku są maksymalne i minimalne temperatury, powyżej których gatunek jest śmiertelnie dotknięty upałem lub zimnem. Wszystkie żywe istoty są w stanie żyć w temperaturach od 0 do 50 ° C, co wynika z właściwości protoplazmy komórek, ale różne mechanizmy adaptacyjne opracowane przez ewolucję znacznie rozszerzają te możliwości zarówno w kierunku wysokich, jak i niskich temperatur. Dlatego przedział przeżycia, zwłaszcza całej populacji, może być znacznie szerszy niż wskazany, pomiędzy tzw. dolną i górną „granicą odporności”. W tym przedziale można wyróżnić „przedział optymalny”, w którym organizmy czują się komfortowo, a liczba populacji rośnie, a poza nim najpierw znajdują się w warunkach „obniżonej aktywności życiowej”, gdzie organizm czuje się uciskany, a następnie umierają albo z zimna (dla dolnej granicy odporności), albo z ciepła (poza górną granicą odporności).Ten przykład wpływu temperatury na organizmy ilustruje ogólne prawo odporności biologicznej (wg M. Lamotte), zastosowanie do dowolnego z najważniejszych czynników ograniczających: wartość „przedziału optymalnego” charakteryzuje wartość „odporności” organizmu, to znaczy wartość jego tolerancji na ten czynnik, lub „wartości ekologicznej”.
Temperatura jest najważniejszym warunkiem istnienia żywych organizmów, ponieważ wszystkie procesy fizjologiczne - metabolizm, wzrost, rozwój - są możliwe tylko w określonych warunkach temperaturowych. Temperatura zmienia tempo procesów fizycznych i chemicznych w komórkach, wpływa na cechy morfologiczne organizmów, przebieg procesów fizjologicznych, ich wzrost, rozwój, reprodukcję, zachowanie itp. Górna granica temperatury życia nie jest taka sama dla różnych gatunków, ale rzadko powyżej 40-45 ° Z. Tylko nieliczne gatunki przystosowane są do życia w wyższych temperaturach.
W zależności od temperatury wszystkie organizmy dzielą się na dwie grupy: zimnolubne lub kriofile (zdolny do życia w niskich temperaturach) i termofilny lub termofile (żyją w dość wysokich temperaturach).
Organizmy o szerokim zakresie tolerancji na czynnik temperatury nazywane są - eurytermiczny , o wąskim zakresie - ciepłochronny.
Bezkręgowce, ryby, płazy i gady są pozbawione zdolności do utrzymywania temperatury ciała, takie organizmy nazywane są poikilotermiczny lub ektotermiczny. Ptaki, ssaki, w tym ludzie, są w stanie utrzymać stałą temperaturę ciała niezależnie od temperatury otoczenia, nazywa się je domotermiczny lub endotermiczny.
W królestwie zwierząt przeważają zwierzęta poikilotermiczne, znacznie mniej zwierzęta homeotermiczne. Jeśli chodzi o rośliny lądowe, nie mniej ważna jest temperatura w ich życiu: giną już w temperaturach zbliżonych do 50 ° C, a w temperaturach poniżej 0 ° C niektóre rośliny przeżywają tylko dzięki specjalnym adaptacjom. Rośliny przystosowują się w taki sposób, aby chronić swoje pąki przed mrozem pod śniegiem, w glebie itp., a zwierzęta zwiększają masę ciała, magazynując składniki odżywcze na zimę, więc nawet zwierzęta tego samego gatunku na północy są większe niż na południu Ważne są adaptacje fizjologiczne, z których najprostszą jest aklimatyzacja, fizjologiczna adaptacja do trwałego upału lub zimna. Bardziej radykalnym sposobem ochrony przed zimnem jest migracja do cieplejszych regionów, zimowanie - hibernacja w zimie. Większość zwierząt jest nieaktywna zimą, a owady na ogół zatrzymują się w rozwoju, rozpoczyna się okres diapauzy.
c) Wilgotność
Woda pełni rolę ważnego czynnika abiotycznego, wpływa na inne czynniki środowiskowe z ich łącznym wpływem na organizm i jest siedliskiem wielu zwierząt i roślin. Wszystkie żywe organizmy potrzebują wody. Reakcje biochemiczne w komórkach zachodzą tylko w środowisku płynnym. Woda dla żywych organizmów pełni rolę „uniwersalnego rozpuszczalnika”, w postaci rozpuszczonej transportowane są składniki odżywcze, hormony, usuwane są szkodliwe produkty przemiany materii itp. Zwiększona lub zmniejszona wilgotność pozostawia ślad na wyglądzie zewnętrznym i strukturze wewnętrznej organizmów.
Woda jest czynnikiem ograniczającym zarówno lądowe, jak i wodne siedliska organizmów. W środowisku lądowo-powietrznym ten czynnik abiotyczny charakteryzuje się: ilością opadów atmosferycznych, ale dla organizmów ważniejsza jest równomierność ich rozmieszczenia w ciągu roku, co w umiarkowanych szerokościach geograficznych może prowadzić do suszy lub podmoknięcia, w tropikach - na przemian wilgotnych i suchych pór roku; Wilgotność środowiska powietrza może zmieniać temperaturę: spadek wilgotności poniżej pewnej granicy w danej temperaturze prowadzi do wysuszenia powietrza, co prowadzi do wysychania gleby, komplikuje wchłanianie wody przez system korzeniowy roślin. Rośliny dostosowują się do tego poprzez zwiększenie siły ssania i głębokości systemu korzeniowego oraz transpirację – odparowanie wody przez liście, która zabiera 97-99% wody. Zgodnie z metodą adaptacji roślin do wilgotności wyróżnia się kilka grup ekologicznych: 1) higrofity - rośliny lądowe rosnące w wysokiej wilgotności; 2) mezofity - rosną w warunkach umiarkowanej wilgotności 3) kserofity - rosną w miejscach o niskiej wilgotności - rośliny stepowe; 4) sukulenty - rośliny pustynne (np. kaktusy) Zwierzęta również wyróżniają swoje grupy ekologiczne w stosunku do wody: higrofilny (higrofilny), kserofilny (kochający na sucho) i mezofilny (umiarkowana wilgotność).
Zwierzęta regulują gospodarkę wodną w sposób behawioralny, morfologiczny i fizjologiczny. Większość zwierząt pustynnych radzi sobie bez wody, źródłem wilgoci jest dla nich pokarm (gryzonie, gady, owady). Złogi tłuszczu służą jako rodzaj rezerwy wodnej dla organizmów (garb u wielbłąda, podskórne złogi tłuszczu u gryzoni). U zwierząt niska przepuszczalność osłon zewnętrznych (muszle mięczaków, osłona chitynowa u stawonogów) służy jako ochrona przed parowaniem wody u zwierząt. W warunkach okresowej suchości wiele roślin i zwierząt rozwija stan uśpienia, charakteryzujący się zatrzymaniem wzrostu i rozwoju, znacznie obniżonym metabolizmem. Niektóre gryzonie i żółwie, wraz z nadejściem gorącego i suchego okresu na pustyni, kiedy roślinność wypala się, przechodzą w letnią hibernację. Stanowi spoczynku letniego u bylin często towarzyszy osypywanie się liści lub całkowite zasychanie części gruntu.
Czynniki edaficzne lub glebowo-glebowe
Czynniki edaficzne (z gr. edafos – gleba) – glebowe warunki wzrostu roślin. Spośród nich najważniejszymi czynnikami środowiskowymi są wilgotność, temperatura, struktura i porowatość, odczyn środowiska glebowego oraz zasolenie. Gleba jest ciałem geologicznym, różniącym się od wszystkich formacji gliniastych i piaszczystych podobnymi do niej żyznością. Żyzność gleby to jej zdolność do zaspokajania zapotrzebowania roślin na składniki pokarmowe, powietrze, środowisko biotyczne i fizykochemiczne, w tym reżim termiczny, zapewniające biogeniczną produktywność roślinności. Gleba składa się ze składnika stałego, ciekłego i gazowego oraz zawiera żywe makro- i mikroorganizmy.Składnik stały dominuje w glebie i jest reprezentowany przez części mineralne i organiczne. Przedstawiono część organiczną humus- materia organiczna powstała w wyniku rozkładu martwej materii organicznej. Odgrywa kluczową rolę w żyzności gleby ze względu na zawarte w jej składzie składniki odżywcze, w tym składniki odżywcze. Zawartość próchnicy w glebach waha się od dziesiątych części procenta do 20-22%. Najbogatsze w próchnicę są czarnoziemy, są to również najbardziej urodzajne gleby, biotę glebową reprezentuje fauna (dżdżownice, nicienie itp.) i flora (grzyby, bakterie, glony itp.), które redystrybuują i przetwarzają materię organiczną, aż do oryginalnych składników nieorganicznych (destruktorów). Płynnym składnikiem gleb jest woda. Najważniejsze czynniki środowiskowe gleb dzielą się na fizyczne i chemiczne. Fizyczne obejmują wilgoć, temperaturę, strukturę i porowatość. Chemiczne czynniki ekologiczne gleb – odczyn środowiska (obojętny, lekko zasadowy) i zasolenie.
Charakteryzując gleby jako czynnik edaficzny, ważne jest również uwzględnienie właściwości fizykochemicznych gleb: składu mechanicznego, gęstości, pojemności cieplnej, przewodności cieplnej, przepuszczalności wilgoci, napowietrzenia.
Główną funkcją geosferyczną gleby jest koncentracja.
Topografia lub orografia
Czynniki orograficzne to: wysokość, ekspozycja, stromość zboczy, rzeźba terenu itp. Wraz z wysokością spada temperatura, wzrasta dobowa różnica temperatur, wzrastają opady, prędkość wiatru i natężenie promieniowania, spada ciśnienie atmosferyczne i stężenie gazów.
Biotyczne czynniki środowiskowe- jest to zestaw wpływów żywotnej aktywności niektórych organizmów na inne. Wśród nich zwykle wyróżnia się:
a) czynniki zoogeniczne (wpływ organizmów zwierzęcych);
b) czynniki fitogeniczne (wpływ organizmów roślinnych);
c) czynniki antropogeniczne (wpływ człowieka i jego działań).
Działanie czynników biotycznych można rozpatrywać jako ich działanie na środowisko, na pojedyncze organizmy zamieszkujące to środowisko lub działanie tych czynników na całe zbiorowiska.
Wiele żywych organizmów ma na siebie bezpośredni wpływ. Drapieżniki zjadają swoją zdobycz, owady piją nektar i przenoszą pyłek z kwiatka na kwiatek, bakterie chorobotwórcze tworzą trucizny niszczące komórki zwierzęce. Ponadto organizmy wpływają na siebie pośrednio, zmieniając swoje środowisko. Na przykład martwe liście drzew tworzą ściółkę, która służy jako siedlisko i pokarm dla wielu organizmów.
a) Czynniki zoogeniczne... To powiązanie zwierząt tego samego lub różnych gatunków jest z jednej strony warunkiem koniecznym żywienia i reprodukcji, możliwości ochrony, łagodzenia wpływu niekorzystnych warunków środowiskowych. Z drugiej strony jest to niebezpieczeństwo uszkodzenia, a często bezpośrednie zagrożenie życia zwierzęcia.
Interakcja między osobnikami tego samego gatunku (reakcje homotypowe) przejawia się w efektach grupowych i masowych, konkurencji wewnątrzgatunkowej.
Efekt grupowy przejawia się w wielu gatunkach, które mogą normalnie się rozmnażać i przetrwać tylko wtedy, gdy są reprezentowane przez wystarczająco duże populacje. Na przykład, aby przeżyć słonie afrykańskie, stado musi składać się z co najmniej 25 osobników, a stado reniferów musi składać się z 300-400 głów.
Efekt masowy odnosi się do efektu spowodowanego przeludnieniem środowiska. Jednocześnie istnieje takie zjawisko jak powściągliwość.
Konkurencja wewnątrzgatunkowa może prowadzić do zróżnicowania gatunku i jego rozpadu na kilka populacji.
Rodzaje interakcji środowiskowych
Rodzaje interakcji międzygatunkowych:
1) Konkurencja- gatunki mają na siebie negatywny wpływ;
2) Wzajemność- obowiązkowa symbioza (gatunki nie mogą istnieć bez siebie);
3) Protokooperacja- symbioza fakultatywna (gatunki mogą istnieć osobno, ale współistnienie obu z nich przynosi korzyści, np. ukwiały i kraby);
4) komensalizm- jeden gatunek korzysta z kohabitacji, inny nie korzysta np. z mieszkańców nor;
5) Neutralizm- gatunki nie mają na siebie żadnego wpływu;
6) Amensalizm- jeden gatunek hamuje wzrost i reprodukcję innego, na przykład współistnienie dużych i małych roślin;
7) drapieżnictwo- zjedzenie jednego gatunku (ofiary) przez inny gatunek (drapieżnik);
b) Czynniki fitogeniczne- formy powiązań między roślinami są: bezpośrednie (mechaniczne), pośrednie (poprzez zwierzęta, mikroorganizmy).
Rośliny można łączyć ze sobą przez zwierzęta, na przykład: entomofilia - zapylanie owadami, ornitofilia - ptaki itp., Zwierzęta rozsiewają nasiona i owoce roślin.
Środowisko życia- jedna z głównych koncepcji ekologicznych, rozumiana jako zespół warunków środowiskowych, które wpływają na żywotną aktywność organizmów (osoby, populacje, społeczności). Każdy osobnik ma swoje specyficzne środowisko życia: warunki fizyczne, chemiczne i biotyczne, które nie wykraczają poza wrażliwość i odporność danego gatunku na nie.
Termin „środowisko” w ekologii jest używany w szerokim i wąskim znaczeniu tego słowa.
W szerokim znaczeniu środowisko to środowisko.
Środowisko Jest zbiorem wszystkich warunków życia (ciała materialne, zjawiska, energie oddziałujące na ciało) istniejących na planecie Ziemia.
Środowisko – w wąskim znaczeniu tego słowa – to siedlisko.
Siedlisko Jest częścią natury, która otacza organizm i z którą bezpośrednio współdziała. Siedlisko każdego organizmu jest różnorodne i zmienne. Składa się z wielu elementów przyrody ożywionej i nieożywionej, a także elementów wprowadzonych przez człowieka w wyniku działalności gospodarczej.
Dlatego: nazywa się zestaw naturalnych warunków i zjawisk otaczających żywe organizmy, z którymi te organizmy są w ciągłej interakcji siedlisko.
Rola środowiska jest dwojaka. Przede wszystkim żywe organizmy otrzymują pożywienie i energię ze środowiska, w którym żyją. Ponadto różne środowiska ograniczają rozprzestrzenianie się organizmów na całym świecie.
Środowisko wodne (hydrosfera) - zajmuje 71% powierzchni globu. Środowisko wodne zamieszkuje 150 tys. gatunków zwierząt, co stanowi ok. 7% ich ogólnej liczby, 10 tys. gatunków roślin (8% ich ogólnej liczby). Rzeki i jeziora tworzą źródło świeżej wody niezbędnej dla ogromnej liczby roślin i zwierząt, a także dla ludzi. Jako siedlisko woda ma szereg specyficznych cech: dużą gęstość, silne spadki ciśnienia, niską zawartość tlenu, silną absorpcję światła słonecznego itp. Cechą charakterystyczną środowiska wodnego jest jego mobilność. Ruch wody zapewnia dopływ tlenu i składników odżywczych do organizmów wodnych, prowadzi do wyrównania temperatury w całym zbiorniku, ponieważ woda ma wysoką pojemność cieplną i przewodność cieplną i jest uważana za najbardziej stabilne środowisko pod względem warunków środowiskowych, bez gwałtownych wahań temperatury. W wodzie tlenu jest 20 razy mniej niż w atmosferze, a tutaj jest czynnikiem ograniczającym.Liczebność gatunków zwierząt i roślin w środowisku wodnym jest znacznie mniejsza niż na lądzie, co oznacza, że ewolucja na lądzie przebiegała znacznie szybciej. Najbogatsza flora i fauna mórz i oceanów regionów tropikalnych - Oceanu Spokojnego i Atlantyku. Większość organizmów Oceanu Światowego koncentruje się na stosunkowo niewielkim obszarze wybrzeży morskich strefy umiarkowanej.
W Oceanie Światowym słup wody nazywany jest „peligiałem”, dno „benthal”, część przybrzeżna „przybrzeżna”, jest najbogatsza w rośliny i zwierzęta. Mieszkańcy środowiska wodnego nazywani są organizmami wodnymi. Organizmy pelagiczne - nekton(ryby, walenie) i plankton(niższe skorupiaki, glony jednokomórkowe itp.) Oraz mieszkańcy dna - bentos(algi denne, ryby). Jedną ze specyficznych cech środowiska wodnego jest obecność dużej liczby małych cząstek materii organicznej - detritus(wysokiej jakości pokarm dla organizmów wodnych).
Mieszkańcy zbiorników wypracowali odpowiednie przystosowania do ruchliwości środowiska wodnego, w szczególności opływowy kształt ciała, umiejętność oddychania tlenem rozpuszczonym w wodzie za pomocą skrzeli itp.
Środowisko wodne wpływa na jego mieszkańców. Z kolei żywa materia hydrosfery oddziałuje na siedlisko, przetwarza je, włączając je w obieg substancji. Wiadomo, że woda wszystkich rodzajów akwenów rozkłada się i zostaje przywrócona w cyklu biotycznym za 2 miliony lat, tj. wszystko to przeszło przez żywą materię planety ponad tysiąc razy.
Środowisko ziemia-powietrze - Najtrudniejsze pod względem ekologicznym jest środowisko lądowe. Czynniki środowiskowe różnią się tutaj szeregiem specyficznych cech: silnymi wahaniami temperatury, intensywniejszym światłem, zmienną wilgotnością w zależności od pory roku, pory dnia i położenia geograficznego.
Cechą tego środowiska jest to, że żyjące tu organizmy są otoczone powietrzem - środowiskiem gazowym charakteryzującym się niską wilgotnością, gęstością, ciśnieniem i wysoką zawartością tlenu.
Medium powietrzne ma małą gęstość i siłę udźwigu, niewielkie podparcie, dlatego nie ma w nim trwale żywych organizmów - wszystkie są połączone z podłożem, a medium powietrzne służy jedynie do ruchu i/lub poszukiwania zdobyczy. Środowisko powietrza oddziałuje fizycznie i chemicznie na organizmy Czynniki fizyczne środowiska powietrza: ruch mas powietrza zapewnia rozprzestrzenianie się nasion, zarodników i pyłków roślin. Ciśnienie atmosferyczne ma istotny wpływ na życie kręgowców – nie mogą one żyć powyżej 6000 m n.p.m.
Czynniki chemiczne środowiska powietrza wynikają z jakościowo i ilościowo jednorodnego składu atmosfery: w warunkach lądowych zawartość tlenu jest maksymalna, a dwutlenek węgla minimalna tolerancja roślin, w glebie wręcz przeciwnie, tlen staje się czynnikiem ograniczającym dla tlenowców – reduktorami, co spowalnia rozkład materii organicznej…
W toku ewolucji mieszkańcy środowiska ziemskiego rozwinęli specyficzne adaptacje anatomiczno-morfologiczne, fizjologiczne i behawioralne. W toku ewolucji opracowali narządy, które zapewniają bezpośrednią asymilację tlenu atmosferycznego podczas oddychania (szparki roślin, płuca zwierząt), kompleksowe adaptacje do ochrony przed niekorzystnymi czynnikami (osłona ochronna ciała, mechanizmy termoregulacji, duża mobilność, okresowość i rytm cykle życia itd.).
Środowisko glebowe. Gleba to złożony układ trójfazowy, w którym cząstki stałe są otoczone powietrzem i wodą. Gleba ma również szczególne cechy biologiczne, ponieważ jest ściśle związana z życiową aktywnością organizmów. Wszystkie właściwości gleby w dużej mierze zależą nie tylko od czynników klimatycznych, ale także od żywotnej aktywności organizmów glebowych, które mechanicznie ją mieszają i przetwarzają chemicznie, ostatecznie tworząc dla siebie niezbędne warunki. Właściwości gleby w całości tworzą pewien reżim ekologiczny, którego głównymi wskaźnikami są czynniki hydrotermalne i napowietrzanie. Dobrze nawilżona gleba łatwo się nagrzewa i powoli stygnie.
Wszystkich mieszkańców gleby można podzielić na ekologicznych, w oparciu o wielkość stopnia mobilności: mikrobiotop, mesobiota, makrobiotop, makrobiota.
Według stopnia powiązania ze środowiskiem: geobionty, geofile, geokseny.
Żywy organizm jest całkowicie zależny od środowiska i bez niego jest nie do pomyślenia. W naturze wiele czynników abiotycznych i biotycznych działa jednocześnie na każdy organizm, są ze sobą ściśle powiązane i nie mogą się wzajemnie zastępować. Czynniki środowiskowe mogą mieć zarówno bezpośredni, jak i pośredni wpływ na organizm, a także działać z różną intensywnością.
Intensywność czynnika ekologicznego najkorzystniejszego dla życiowej aktywności organizmu nazywana jest optymalnym lub Optymalny.
Połączenie warunków środowiskowych, które zapewniają najbardziej udany wzrost, rozwój i reprodukcję gatunku (populacji), nazywa się Optimum biologiczny.
W naturze często zdarza się, że niektóre czynniki środowiskowe są pod dostatkiem (na przykład woda i światło), podczas gdy inne (na przykład azot) są w niewystarczających ilościach. Czynniki zmniejszające żywotność organizmu nazywane są ograniczającymi (ograniczającymi). Na przykład pstrąg potokowy żyje w wodzie o zawartości tlenu co najmniej 2 mg/l. Jeśli zawartość tlenu w wodzie jest mniejsza niż 1,6 mg/l, pstrąg ginie. Tlen jest czynnikiem ograniczającym pstrągi. Czynnikiem ograniczającym może być nie tylko jej brak, ale także nadmiar. Na przykład ciepło jest niezbędne dla wszystkich roślin. Jeśli jednak latem panuje wysoka temperatura przez długi czas, wówczas rośliny, nawet przy wilgotnej glebie, mogą doznać poparzeń liści. W związku z tym dla każdego organizmu istnieje najbardziej odpowiednia kombinacja czynników abiotycznych i biotycznych, optymalna dla jego wzrostu, rozwoju i reprodukcji. Najlepsza kombinacja warunków nazywana jest optimum biologicznym. Identyfikacja optimum biologicznego, znajomość wzorców interakcji czynników środowiskowych mają duże znaczenie praktyczne. Umiejętnie utrzymując optymalne warunki życia roślin i zwierząt rolniczych, możesz zwiększyć ich wydajność.
Im większe odchylenie od optimum, tym bardziej destrukcyjny czynnik ekologiczny działa na organizm.
Zakres działania czynnika środowiskowego ma granice – maksimum i minimum. Nazywa się maksymalne i minimalne wartości czynnika środowiskowego, przy których życie jest nadal możliwe limit wytrzymałości(dolne i górne granice wytrzymałości).
Zdolność organizmów do wytrzymywania pewnych wahań czynników środowiskowych, adaptacji do nowych warunków i opanowania różnych siedlisk nazywa się walencja ekologiczna (tolerancja).
TOLERANCJA Czy zdolność organizmów do wytrzymywania pewnego zakresu zmian warunków życia.
Gatunki organizmów o niskiej tolerancji (żyjące w wąskim zakresie czynników środowiskowych) nazywane są STENOBIOTY, i z szeroką tolerancją - Eurybiotyczny.
Amplituda ekologiczna to szerokość zakresu wahań czynnika ekologicznego, na przykład: temperatura od -50 do +50.
Organizm znajdujący się w nowych warunkach po pewnym czasie przystosowuje się do nich, czego konsekwencją jest zmiana fizjologicznego optimum, czyli przesunięcie kopuły tolerancji.
Takie przesunięcia nazywają się DOSTOSOWANIE lub Aklimatyzacja.
Czynnik ograniczający (ograniczający)- To czynnik, którego intensywność działania wykracza poza granice wytrzymałości organizmu.
Innymi słowy, czynnik prowadzący do ograniczenia zdolności adaptacyjnych organizmu w określonym środowisku nazywa się - ograniczenie.
Na przykład na północy czynnikiem ograniczającym jest niska temperatura, a na pustyni woda. To właśnie czynniki ograniczające ograniczają rozmieszczenie gatunków w przyrodzie.
Krzywa tolerancji
Na przykład temperatura jest najważniejszym czynnikiem ograniczającym (ograniczającym). Dla każdego gatunku maksymalna i minimalna śmiertelna temperatura to granice tolerancji; poza tymi granicami gatunek umiera z zimna lub ciepła. Żywe organizmy mogą żyć w temperaturach od 0 do 50C z pewnymi wyjątkami. W optymalnych temperaturach (optymalny odstęp) organizmy czują się komfortowo, rozmnażają się i obserwuje się wzrost populacji. Wraz ze wzrostem ciepła w górnej granicy odporności i ochłodzeniem w dolnej granicy odporności organizmy wpadają w strefę śmierci i umierają. Ten przykład ilustruje ogólne prawo odporności biologicznej, które ma zastosowanie do ważnych czynników ograniczających. Przedział optymalny charakteryzuje odporność organizmów (tolerancja na ten czynnik) lub walencję ekologiczną.
W połowie XIX wieku. J. Liebig ustanowił prawo minimum: wydajność zależy od współczynnika minimum. Na przykład, jeśli fosfor jest zawarty w glebie tylko w minimalnych ilościach, zmniejsza to plon. Okazało się jednak, że nadmiar tej samej substancji zmniejsza również plon.
W konsekwencji prawo tolerancji Shelforda (1913) mówi: czynnikiem ograniczającym życie organizmu może być co najmniej lub maksymalnie wpływ na środowisko, którego zakres określa wartość odporności organizmu na ten czynnik. To prawo dotyczy również informacji.
Pomimo dużej różnorodności czynników środowiskowych, w charakterze ich oddziaływania na organizmy w toku ewolucji, organizmy wykształciły adaptacje do ich oddziaływania.
|
Dostosowanie- adaptacja organizmu do środowiska. Zdolność do adaptacji jest jedną z podstawowych właściwości życia, gdyż zapewnia samą możliwość jego istnienia, zdolność organizmów do przetrwania i rozmnażania się w określonych warunkach środowiskowych. Powstał pod wpływem trzech głównych czynników - zmienności, dziedziczności i doboru naturalnego.
Adaptacja przejawia się na różnych poziomach: od biochemii komórek i zachowania poszczególnych organizmów po strukturę i funkcjonowanie społeczności oraz systemów ekologicznych.
Główne mechanizmy adaptacji na poziomie organizmu:
1) biochemiczny - objawiający się procesami wewnątrzkomórkowymi, na przykład zmianą aktywności komórek lub syntezą enzymów, hormonów;
2) fizjologiczne (zwiększona potliwość wraz ze wzrostem temperatury u wielu gatunków);
3) morfologiczne – cechy budowy i kształtu ciała związane ze stylem życia, siedliskiem;
4) behawioralne – poszukiwanie przez zwierzęta dogodnych siedlisk, tworzenie dołów, gniazd, migracje itp.;
5) ontogenetyczny - przyspieszenie lub spowolnienie rozwoju osobniczego, przyczyniające się do przetrwania w zmieniających się warunkach.
|
Biocenoza to dynamicznie stabilna społeczność roślin, zwierząt i mikroorganizmów, które pozostają w nieustannej interakcji ze sobą oraz składnikami przyrody nieożywionej. Termin „biocenoza” został zaproponowany w 1877 roku. K. Moebiusa.
Każda biocenoza składa się z pewnego zestawu żywych organizmów należących do różnych gatunków. Obejmuje: fitocenoza - zestaw roślin na określonym obszarze; zoocenoza - zestaw zwierząt na określonym obszarze; mikrobiocenoza - zestaw mikroorganizmów zasiedlających glebę; mykocenoza - zbiór grzybów. Nazywa się jednorodną naturalną przestrzenią życiową zajmowaną przez biocenozę biotop (ekotop).
Prostym wskaźnikiem różnorodności biocenozy jest całkowita liczba gatunków, czyli bogactwo gatunkowe. Jeśli jakikolwiek organizm ilościowo dominuje w społeczności, to taki gatunek nazywany jest gatunkiem dominującym lub dominującym. Rozmieszczenie gatunków tworzących biocenozę w przestrzeni nazywa się przestrzenną strukturą biocenozy. Wyróżnia się pionową (utworzoną przez kondygnacje: pierwsza to warstwa nadrzewna, druga to warstwa podlogowa, warstwa ziołowo-krzewowa, warstwa mchowo-porostowa) i pozioma struktura biocenozy (tworząca różnego rodzaju wzory, plamistość itp.).
Składniki tworzące biocenozę są ze sobą połączone. Zmiany, które dotyczą tylko jednego gatunku, mogą wpłynąć na całą biocenozę, a nawet spowodować jej rozkład.
Biocenoza jest związana z czynnikami nieożywionymi (abiotycznymi), podczas gdy powstaje biogeocenoza, która reprezentuje historycznie ustaloną jedność biocenozy i nieożywionego siedliska organizmów na określonym obszarze.
Biogeocenoza- stabilny, samoregulujący się, dynamiczny, wzajemnie powiązany, zrównoważony system składników żywych (biotop) i składników przyrody nieożywionej (ekotop).
Termin „biogeocenoza” został wprowadzony przez V.N. Sukaczew w 1940 r.
 |
|||
Główne wskaźniki cech biogeocenoz :
1. Różnorodność gatunkowa - liczba gatunków roślin i zwierząt tworzących daną biogeocenozę.
2. Gęstość zaludnienia - liczba osobników danego gatunku na jednostkę powierzchni.
3. Biomasa - całkowita ilość materii organicznej, cały agregat osobników z zawartą w niej energią. Biomasa jest zwykle wyrażana w postaci masy suchej masy na jednostkę powierzchni lub objętości.
Im wyższe są te wskaźniki biogeocenozy, tym jest ona większa i bardziej stabilna.
W 1935 angielski botanik A. Tensley wprowadził do biologii termin „ekosystem”. Uważał, że ekosystemy „z punktu widzenia ekologa są głównymi jednostkami naturalnymi na powierzchni ziemi”, do których należy „nie tylko zespół organizmów, ale także cały zespół czynników fizycznych, które tworzą to, co nazywamy środowisko biomowe – szeroko rozumiane czynniki siedliskowe”.
Podobne informacje.
Klasa 12
Temat lekcji: Główne rodzaje interakcji środowiskowych.
Cele Lekcji : Formułowanie pojęć dotyczących sześciu grup oddziaływań biotycznych w przyrodzie ożywionej jako przejaw zbioru biotycznych czynników środowiska.
Cele Lekcji:
Edukacyjny: stworzenie studentom warunków do zdobycia wiedzy o rodzajach interakcji międzygatunkowych, różnorodności powiązań między organizmami różnych gatunków żyjących w danej społeczności.
Rozwijanie : stworzyć warunki do kształtowania umiejętności wyznaczania celów, samodzielnej analizy informacji podczas pracy z tekstem akapitu, przekształcania informacji z tekstu na strukturę (tabela), wyrażania opinii, samokontroli i samooceny.
Edukacyjny: stworzyć warunki do edukacji wytrwałość, dyscyplina, umiejętność słuchania innych, szacunek dla natury.
Rodzaj lekcji: Nauka nowego
Forma lekcji: grupowy, indywidualny.
Metody: praca problemowa, werbalna, samodzielna, praca z tekstem,
Plan lekcji.
Organizowanie czasu.
Aktualizacja wiedzy (zadanie nr 1 na kartach z autotestem)
Nauka nowego
Zdefiniowanie tematu lekcji
Ustalanie celów lekcji
Samodzielna praca z kartami do wypełnienia tabeli
Dyskusja (slajdy). Pod koniec dyskusji rozdaj tabele wszystkim.
Kotwiczenie. (Slajd diagramu relacji)
Zadanie kreatywne (jeśli zostanie czas)
Podczas zajęć.
Pozdrowienia. Sprawdzenie gotowości klasy do lekcji, dostępności podręczników, długopisów, materiałów informacyjnych dla uczniów (Slajd 1)
Aktualizacja wiedzy. Wykonywanie zadań numer 1 na kartach z samooceną i samooceną) (Slajdy 2-4)
Uczyć się nowych rzeczy. (Slajd 5)
Posłuchaj wiersza Marii Levitman i spróbuj ustalić, o czym będzie mowa podczas dzisiejszej lekcji.
Wszyscy schodzimy z naszego rogu
W Matce Naturze.
I dach nad naszymi głowami
Esencja kopuły firmamentu.
Ale duży i stary dom
Zatłoczone najemcami
I musisz się w tym dogadać,
Chociaż jesteśmy „sami z wąsami”.
Odpowiedź: O związkach.
Ideą naszej lekcji jest: Jak wszystkie gatunki radzą sobie w ogromnym domu Natury, w jednej niszy ekologicznej? (slajd 6)
Tematem naszej lekcji są więc „Rodzaje interakcji ze środowiskiem” (slajd 7)
(Zapisz datę i temat w zeszycie)
Wyznaczanie celów. Pod koniec opracowania tego materiału nakreślmy cele, które powinniśmy osiągnąć.
Cele Lekcji (dla uczniów) : (slajd 8)
Poznaj grupy oddziaływań biotycznych.
Poznaj odmiany głównych rodzajów interakcji środowiskowych
Zapoznaj się z konkretnymi przykładami interakcji ze środowiskiem.
Intryga: na slajdzie mam narysowane ikony. Jak myślisz, co mogą oznaczać. (slajd 9)
Aby się o tym przekonać, popracujemy z podręcznikiem i wykonamy Zadanie nr 2. (wypełnij tabelę) Pracują w parach lub indywidualnie. (5-7 minut)
Słuchamy wystąpień uczniów. (przez hiperłącze ze slajdu 9)
(0 0) - neutralizm
(+ +) - protokołowanie
– symbioza
– mutualizm
(+ 0) - komensalizm - freelogowanie
– wspólnota
– kwatera
– drapieżnictwo
(- -) konkurencja - międzygatunkowa
– wewnątrzgatunkowe.
(- 0) - amensalizm
Po ostatnim występie rozdaj gotowe stoły.
Kotwienie:
Teraz spróbuj określić, jaki rodzaj interakcji środowiskowych jest opisany w tym wierszu?
„Oto piękna ćma nad bagnem po kwiat
Usiadł, pociągnął łyk nektaru i wystartował z całej siły(protokooperacja, wzajemnie korzystna (++))
Ale nie latał długo, na obiad dostał ropuchę
Ropucha zamknęła oczy, i oto czapla chybiła
Czapla tego nie wybaczyła, gdy połknęła ropuchę,((+ -) drapieżnictwo, pożyteczne-szkodliwe)
Ale nie zajrzała do lasu, w lesie mieszkał lis
Czapla była gruba, lis uniósł czaplę((+ -) drapieżnictwo, pożyteczne-szkodliwe)
W końcu tak wspaniały obiad był potrzebny lisowi od dawna.
„Wstyd, lisie, ty i hańba, pójdziesz dla nas na obiad”.
Posłuchaj kolejnego wiersza.
„Groźny jest też sąsiad konkurenta,
Mieszka niedaleko, wszystko wydaje się być w porządku,
Ale gdziekolwiek może cię nacisnąć
Witryna zabierze i zaciemni światło.
Umiejętnie otoczy cię podczas polowania-
Nawet nie od razu zrozumiesz to wszystko.
Pannę młodą też będzie mógł zabrać,
Będziesz musiał tylko gorzko płakać ”.
Pytanie: „O jakim rodzaju interakcji ekologicznej jest mowa?
Odpowiedź: O konkurencji
Jeśli pozostał czas
Mam dla ciebie kolejne ciekawe zadanie.
Zadanie numer 3
Kiedyś Ch.Darwin zadał pytanie: „Jaki jest związek między starymi pannami a mlecznością krów?
Zbuduj logiczny łańcuch, używając słów kluczowych: „panny, koty, koniczyny, krowy, trzmiele, myszy, mleko”
Odpowiedź: Zbudujmy logiczny i łańcuch pokarmowy
Wzrost liczby starych panny na danym terenie prowadzi do wzrostu liczby kotów, które te panny rodzą. Wzrost liczby kotów prowadzi do zmniejszenia liczby myszy. Myszy niszczą gniazda trzmieli, ponieważ jest ich mniej, trzmiele nie umierają! Wzrost liczby trzmieli prowadzi do wzrostu plonu koniczyny. Wysokie plony koniczyny skutkują zwiększoną wydajnością mleczną krów w okolicy.
Wnioski:
Relacje w przyrodzie są złożone i różnorodne, często granica między nimi jest arbitralna. Jeden i ten sam organizm jednocześnie jest w różnych powiązaniach z otaczającymi go gatunkami.
W wyniku złożoności i przeplatania się powiązań między organizmami nieostrożna ingerencja człowieka w życie natury może spowodować reakcję łańcuchową zdarzeń, która doprowadzi do nieoczekiwanych i niepożądanych konsekwencji.
Odbicie ... Cel.
Całą różnorodność relacji między organizmami można podzielić na dwa główne typy: antagonistyczny oraz nieantagonistyczny.
drapieżnictwo- forma relacji między organizmami o różnych poziomach troficznych, w której jeden rodzaj organizmów żyje kosztem drugiego, jedząc go.
Konkurencja- forma relacji, w której organizmy na tym samym poziomie troficznym walczą o pożywienie i inne warunki egzystencji, tłumiąc się nawzajem.
Główne formy oddziaływań nieantagonistycznych: symbioza, mutualizm i komensalizm.
Symbioza(kohabitacja) to wzajemnie korzystny, ale opcjonalny związek między różnymi typami organizmów.
Wzajemność(wzajemne) - wzajemnie korzystne i obowiązkowe dla wzrostu i przetrwania relacji organizmów różnych gatunków.
komensalizm(towarzysz) - związek, w którym jeden z partnerów czerpie korzyści, a drugi jest obojętny.
Cykl substancji
Świetny obieg substancji w naturze (geologicznej) wynika z oddziaływania energii słonecznej z głęboką energią Ziemi i redystrybucji substancji między biosferą a głębszymi horyzontami Ziemi. Pewną ilość substancji można czasowo wyeliminować z cyklu biologicznego (osadzać się na dnie oceanów, mórz, opadać w głąb skorupy ziemskiej). Ale wielki cykl to także obieg wody między lądem a oceanem przez atmosferę.
Mały cykl substancji w biosferze (biogeochemiczna) występuje tylko w biosferze. Jego istotą jest tworzenie materii żywej z nieorganicznej w procesie fotosyntezy oraz przemiana materii organicznej podczas ponownego rozkładu w związki nieorganiczne.
Pierwiastki chemiczne tworzą zamknięty układ (cykl), w którym atomy są wykorzystywane wielokrotnie. Istota cyklu jest następująca: wchłonięte przez organizm pierwiastki chemiczne następnie go opuszczają, odchodząc do środowiska abiotycznego, a następnie po pewnym czasie ponownie wnikają do żywego organizmu itp. Takie elementy nazywają się biofilny[Ananyeva, 2001].
1.3.3. Czynniki środowiskowe
Czynniki środowiskowe- siła napędowa, przyczyna każdego procesu, zjawiska - każdy element środowiska, który może bezpośrednio lub pośrednio wpływać na organizm żywy, przynajmniej na jednym z etapów jego indywidualnego rozwoju, nazywamy czynnikiem ekologicznym.
Czynniki środowiskowe środowiska zazwyczaj dzieli się na dwie grupy:
1. czynniki o charakterze obojętnym (nieożywionym) - abiotyczne lub abiogenne;
2. Czynniki przyrody ożywionej – biotyczne lub biogeniczne.
Czynniki abiotyczne Jest zbiorem czynników środowiska nieorganicznego, które wpływają na życie i rozmieszczenie organizmów. Dzielą się na fizyczne, chemiczne i edaficzne.
Czynniki fizyczne to takie, których źródłem jest stan fizyczny lub zjawisko (wpływ mechaniczny, temperaturowy itp.), chemiczne skład chemicznyśrodowiska (zasolenie wody, zawartość tlenu itp.), edaficzne (gleba) są kombinacją chemicznych, fizycznych i mechanicznych właściwości gleb i skał, które wpływają zarówno na organizmy bioty glebowej, jak i na system korzeniowy roślin (wpływ wilgotność, struktura gleby, zawartość próchnicy itp. na wzrost i rozwój roślin).
Wszystkie żywe istoty, które otaczają organizm w środowisku, tworzą środowisko biotyczne. Czynniki biotyczne to zespół wpływów aktywności życiowej jednych organizmów na inne.
Czynniki biotyczne mogą wpływać na środowisko abiotyczne, tworząc mikroklimat lub mikrośrodowisko: np. w lesie latem jest chłodniej i wilgotniej, a zimą cieplej. Ale mikrośrodowisko może mieć również charakter abiotyczny: pod śniegiem w wyniku jego ocieplenia przeżywają małe zwierzęta (gryzonie), a sadzonki zbóż ozimych są zachowane.
Czynniki antropogeniczne- czynniki generowane przez człowieka i wpływające na środowisko (zanieczyszczenie, erozja gleby, wylesianie itp.).
Na początku lat 70. XX wieku. Amerykański biolog i ekolog Barry Commoner podsumował systemową naturę ekologii w postaci czterech praw. Ich przestrzeganie jest warunkiem wszelkiej działalności człowieka w przyrodzie.
Czynniki biotyczne działające na rośliny jako pierwotni producenci materii organicznej dzielą się na zoogeniczne i fitogeniczne.
Życie jest nierozerwalnie związane ze środowiskiem. Środa- jedno z podstawowych pojęć ekologicznych, które oznacza całe spektrum elementów i warunków otaczających organizm w tej części przestrzeni, w której organizm żyje, wszystko, wśród czego żyje iz czym bezpośrednio współdziała. Jednocześnie organizmy, dostosowując się do pewnego kompleksu określonych warunków, w procesie życia same stopniowo zmieniają te warunki, to znaczy środowisko ich istnienia.
Pomimo różnorodności czynników środowiskowych i odmiennego charakteru ich pochodzenia, istnieją pewne ogólne zasady i schematy ich oddziaływania na organizmy żywe.
Do życia organizmów niezbędna jest pewna kombinacja warunków. Jeżeli wszystkie warunki środowiskowe są sprzyjające, z wyjątkiem jednego, to właśnie ten stan staje się decydujący dla życia danego organizmu. Ogranicza (ogranicza) rozwój organizmu, dlatego nazywany jest czynnikiem ograniczającym.
Początkowo stwierdzono, że rozwój organizmów żywych jest ograniczony brakiem jakiegokolwiek składnika, na przykład soli mineralnych, wilgoci, światła itp. W połowie XIX wieku niemiecki chemiczno-organiczny Eustace Liebig jako pierwszy eksperymentalnie udowodnił w 1840 roku, że wzrost rośliny zależy od składnika odżywczego, który jest obecny w stosunkowo minimalnej ilości. Nazwał to zjawisko minimalne prawo; na cześć autora nazywana jest też prawem Liebiga:
Jednak, jak się później okazało, czynnikiem ograniczającym może być nie tylko niedobór, ale i nadmiar czynnika, np. straty plonów spowodowane deszczami, przesycenie gleby nawozami itp.
Pogląd, że obok minimum maksimum może być czynnikiem ograniczającym, wprowadził w 1913 roku amerykański zoolog W. Shelford, który sformułował prawo tolerancji:
Korzystny zakres działania czynnika środowiskowego nazywa się strefa optimum(normalna aktywność życiowa). Im większe odchylenie czynnika od optimum, tym bardziej czynnik ten hamuje aktywność życiową populacji. Ten zakres nazywa się strefa ucisku.
Maksymalne i minimalne tolerowane wartości współczynnika to punkt krytyczny poza którym istnienie organizmu lub populacji nie jest już możliwe. Zgodnie z prawem tolerancji każdy nadmiar materii lub energii okazuje się zasadą zanieczyszczającą.
Gatunki, dla których istnienia wymagane są ściśle określone warunki ekologiczne, nazywa się stenobiontyczny(pstrąg, orchidea) oraz gatunki dostosowujące się do sytuacji ekologicznej o szerokim zakresie zmian parametrów - eurybiontyczny(myszy, szczury, karaluchy).
Skład medium
Skład środowiska wodnego... Większość powierzchni Ziemi pokryta jest wodą. Rozmieszczenie i aktywność organizmów w środowisku wodnym w dużej mierze zależą od jego składu chemicznego. Jednak nawet organizmy wodne mają problemy z wodą.
Skład powietrza... Skład powietrza we współczesnej atmosferze znajduje się w stanie równowagi dynamicznej, zależnej od aktywności życiowej organizmów żywych oraz zjawisk geochemicznych w skali globalnej.
Skład gleby jest produktem fizycznej, chemicznej i biologicznej przemiany skał, w tym składników stałych, ciekłych i gazowych.
W procesie rozwoju historycznego żywe organizmy opanowały cztery siedliska... Pierwsza to woda. Życie w wodzie powstawało i rozwijało się przez wiele milionów lat. Drugi – ziemia-powietrze – na lądzie iw atmosferze powstał i szybko przystosował się do nowych warunków roślin i zwierząt. Stopniowo przekształcając górną warstwę lądu – litosferę, stworzyły trzecie siedlisko – glebę, a same stały się siedliskiem czwartym [Akimova, 2001].
Znasz środę?
2. Jakie znasz rodzaje konkurencji?
3. Czym jest symbioza?
Oddziaływania środowiskowe organizmów.
W warunkach naturalnych każdy żyjący organizm nie żyje w izolacji. Otacza go wielu innych przedstawicieli dzikiej przyrody. I wszyscy wchodzą ze sobą w interakcje. Interakcje między organizmami, a także ich wpływ na warunki życia są kombinacją biotycznych czynników środowiskowych. Ekologiczne interakcje organizmów najwyraźniej przejawiają się w relacjach pokarmowych i przestrzennych.
Wszystkie interakcje biotyczne można podzielić na 6 grup:
- (0 0) - organizmy nie wpływają na siebie nawzajem;
- (++) - istnieją wzajemnie korzystne relacje między organizmami - tzw. relacja symbiotyczna;
- (- -) - związki szkodliwe dla obu organizmów;
- (+ -) - jeden organizm korzysta, drugi jest uciskany;
- (+0) - jeden gatunek korzysta, drugi nie cierpi;
- (- 0) - jeden gatunek jest gnębiony, drugi nie korzysta.
Rozważmy ogólnie główne typy interakcji (ryc. 124).
Jeśli organizmy nie wpływają na siebie nawzajem, następuje neutralizacja. (0 0). W naturze prawdziwy neutralizm jest bardzo rzadki, ponieważ możliwe są pośrednie lub pośrednie interakcje między wszystkimi gatunkami, których efektu nie widzimy po prostu z powodu niekompletności naszego wiedza, umiejętności .
Dla jednego z żyjących razem gatunków wpływ drugiego jest negatywny (doznaje ucisku), podczas gdy ciemięzca nie otrzymuje ani krzywdy, ani korzyści - jest to amensalizm (gr. a - ujemna cząstka i łac. mensa - stół, posiłek) (- 0 ) . Przykładem amensalizmu jest światłolubne trawy rosnące pod świerkiem, które mocno zacieniają, a samo drzewo nie dba o to.
Forma relacji, w której jeden gatunek otrzymuje jakąkolwiek korzyść, korzyść, nie przynosząc żadnej szkody ani korzyści drugiemu, nazywana jest komensalizmem (łac. com – z, razem i mensa – stół, posiłek) (+ 0). Ten rodzaj relacji jest szeroko rozpowszechniony w Natura... Na przykład duże ssaki (psy, jelenie) niosą owoce i nasiona z haczykami (jak łopian), nie otrzymując z tego żadnej szkody ani korzyści. Komensalizm to jednostronne używanie jednego rodzaju organizmu przez inny bez szkody dla niego. Istnieje kilka rodzajów komensalizmu.
Freelogowanie to konsumpcja resztek jedzenia gospodarza. Lisy polarne w tundrze podążają za niedźwiedziem polarnym i zjadają resztki jego pożywienia.
Wspólne spożywanie to spożywanie różnych substancji lub części z tego samego zasobu. Przykładem jest związek między różnymi rodzajami bakterii glebowych-saprofitów, przetwarzających różną materię organiczną ze zgniłych resztek roślinnych i wyższych rośliny którzy spożywają sole mineralne powstałe w tym procesie.
Schronienie - wykorzystanie przez niektóre gatunki innych (ich ciał lub mieszkań) jako schronienia lub mieszkania. Ten typ zależności jest szeroko rozpowszechniony w roślinach – przykładem są pnącza i epifity (storczyki, porosty, mchy), które osadzają się bezpośrednio na pniach i gałęziach drzew. Wiele gatunków stawonogów żyje w gniazdach ptaków i norach gryzoni; niektóre ryby chowają się wśród macek meduz i ukwiałów z komórkami parzyjącymi. Ryba gorczakowa składa jaja w płaszczu małża dwuskorupowego, nie uszkadzając go.
W przyrodzie często spotykane są wzajemnie korzystne relacje, w których organizmy różnych gatunków czerpią obopólną korzyść z tych relacji.Ta grupa wzajemnie korzystnych relacji biotycznych obejmuje różnorodne relacje symbiotyczne (++) organizmów.
Warunkiem takiego związku jest wspólne życie, pewien stopień współżycia organizmów.
Najprostszym typem obopólnie korzystnych relacji jest protokooperacja (dosłownie: podstawowa współpraca) (+). W tej formie współistnienie jest korzystne dla obu gatunków, ale niekoniecznie dla nich. Przykładem takiej zależności jest roznoszenie nasion niektórych roślin leśnych przez mrówki, zapylanie różnych roślin przez pszczoły. W takich przypadkach brakuje niezbędnego bliskiego połączenia określonej pary partnerów.
Symbiotyczny związek, w którym istnieje stabilne, wzajemnie korzystne współistnienie dwóch organizmów różnych gatunków, nazywa się mutualizmem (++). Takimi są na przykład relacje między krabem pustelniczym a ukwiałami (ryc. 125) lub wysoko wyspecjalizowanymi roślinami do zapylania owadami zapylającymi (koniczyna i trzmiel). Jedynym dystrybutorem jego nasion jest Dziadek do Orzechów, który żywi się wyłącznie nasionami (orzechami) sosny cedrowej. Mutualizm ma charakter bardzo szeroko rozwinięty.
Typową symbiozę reprezentuje związek termitów i wiciowców żyjących w ich jelitach. Te pierwotniaki wytwarzają enzym, który rozkłada błonnik na cukry. Termity nie mają własnych enzymów do trawienia celulozy i bez symbiontów umarłyby. A wiciowce otrzymują sprzyjające warunki środowiskowe w jelicie i nie występują w naturze w stanie wolnym. Dobrze znanym przykładem symbiozy jest współistnienie roślin zielonych (przede wszystkim drzew) i grzybów.
Drapieżnictwo (+ -) - tego typu związek populacje, w którym przedstawiciele jednego gatunku jedzą (niszczą) przedstawicieli innego, to znaczy organizmy jednej populacji służą jako pokarm dla organizmów innej. Drapieżnik zazwyczaj sam łapie i zabija swoją zdobycz, po czym zjada ją w całości lub w części. Zachowania łowieckie są charakterystyczne dla takich drapieżników. Ale oprócz drapieżników-łowców istnieje też spora grupa drapieżników-zbieraczy, których sposób żywienia polega na prostym poszukiwaniu i zbieraniu zdobyczy. Takich jest na przykład wiele owadożernych ptaków, które zbierają pokarm na ziemi, w trawie lub na drzewach.
Drapieżnictwo jest powszechną formą komunikacji nie tylko między zwierzętami, ale także między roślinami i zwierzętami. Tak więc roślinożerność (zjadanie roślin przez zwierzęta) jest w istocie także drapieżnictwem; z drugiej strony szereg roślin owadożernych (rosiczka, nepentes) również można zaliczyć do drapieżników (ryc. 127).
Jeśli w systemie ekologicznym dwa lub więcej gatunków (populacji) o podobnych wymaganiach ekologicznych żyje razem, powstaje między nimi negatywny typ relacji, który jest upojony konkurencją (- -). Relacje konkurencyjne zostaną omówione w następnym akapicie.
Są to główne typy związków biotycznych w żywej przyrodzie. Należy pamiętać, że rodzaj interakcji danej pary gatunków może się zmieniać w różnych warunkach i w zależności od etapów ich cykli życiowych. Ponadto ten sam gatunek w społeczności może mieć różne relacje z otaczającymi go gatunkami. Relacje międzypopulacyjne w przyrodzie są więc nieskończenie różnorodne, a ich badanie i poznanie jest najważniejszym zadaniem ekologii.
Kamenskiy A.A., Kriksunov E.V., Pasechnik V.V. Biologia klasa 10
Zgłoszone przez czytelników ze strony internetowej
