ЗАО №1 из 3

1. Лекция 1. ОРГАНИЗМ и СРЕДА.

1. Предмет экологии
2. Среды жизни на Земле и экологические
факторы
3. Закономерности действия абиотических
факторов и адаптации к ним
4. Популяции и динамика их численности
5. Сообщества и экосистемы
6. Типы биотических отношений

2. Термин «экология»

• в 1866 г. предложил немецкий зоолог
Эрнст Геккель: название науки происходит от греческих слов
«ойкос» - дом, местообитание
и «логос» - наука, то есть буквально оно переводится как
наука о местообитании.
• Экология - наука, изучающая
взаимоотношения организмов с
окружающей средой,
а также структуру и законы функционирования
популяций, экосистем и биосферы

3. Уровни организации живой материи

Объекты
экологии
биосфера
↑
сообщества и экосистемы
↑
популяции и виды
↑
организмы
↑
органы
↑
ткани
↑
клетки
↑
гены

4. 2. Среды жизни на земле и экологические факторы

Среда
– это совокупность тел и сил
внешнего по отношению к
живому организму мира
Из среды организм получает все
необходимое для жизни и в нее же
выделяет продукты обмена веществ.

5. На Земле существует 4 основных среды обитания организмов:

1. Водная
– самая
древняя,
где и
зародилась
жизнь

6.

2.
Наземновоздушная, где
живем и мы
3.
Почвенная
4.
Другие живые
организмы

7.

Экологические факторы
(от лат. фактор – действующий)
– отдельные условия или элементы
среды, которые влияют на
организм
(Они влияют на жизнеспособность,
рост, развитие, плодовитость и другие
характеристики организма)

8.

Экологические факторы
Абиотические
(воздействие
неживой природы)
Биотические
Антропогенные
(воздействие человека
(воздействие
других организмов) или всего общества)
•климатические факторы:
свет, температура,
влажность…
•химические: кислотность,
состав воздуха, почвы
или воды, …
•физические: радиация, шум,
гравитационное и
электромагнитное поля
•межвидовые
хищничество,
паразитизм,
конкуренция,
симбиоз…
•внутривидовые
отношение
полов,
забота о
потомстве,
конкуренция…
• загрязнение
• уничтожение лесов,
степей…
• создание полей,
городов…
• разведение
полезных видов и
уничтожение вредных

9. 3. Закономерности действия абиотических факторов

закон оптимума
для каждого вида живых организмов
существуют оптимальные значения
каждого экологического фактора.
Чем больше значения фактора
отклоняются от оптимума в сторону
увеличения или уменьшения, тем
сильнее угнетается жизнедеятельность
особей

10. Зависимость степени благоприятности фактора от его интенсивности

11.

Закон лимитирующих факторов:
факторы среды,
имеющие значения близкие к пределам
выносливости
(т.е. лимитирующие),
ограничивают существование вида даже при
оптимальных значениях других факторов

12.

Адаптации – это приспособление
организма к окружающей среде
Генотипические
Индивидуальные
происходят в ряду
поколений под действием
отбора, и их результат
передается по наследству
возникают на
протяжении жизни одной
особи и потомкам не
передаются
(=акклиматизация или
акклимация)

13. Примеры адаптаций

14. Популяция (от лат. «популюс» - народ) - изолированно проживающая на одной территории часть вида

4. Популяции и динамика их численности
Популяция (от лат. «популюс» - народ) изолированно проживающая на одной
территории часть вида
(стая голубей, зайцы
одного леса,
стадо оленей,
тараканы одного
общежития)

15. Выживаемость - доля особей, доживающих до определенного возраста

Кривые выживания:
I - выпуклая (кривая
дрозофилы и человека) -
IV
II – диагональная (кривая
гидры) - смертность одинакова
во всех возрастах
III – вогнутая (кривая
устрицы) - у видов, не
заботящихся о потомстве
IV - ступенчатая кривая –
выживаемость меняется в разные
периоды жизни

16. Возрастные пирамиды популяций человека со стабильной (А) и растущей (Б) численностью

Б
А

17. Гомеостаз – способность системы к самоподдержанию и саморегулированию на основе обратной связи

Рождаемость
Защитные механизмы
Способность выдерживать
неблагоприятные условия
Нехватка ресурсов
Неблагоприятные
погодные условия
Хищники, паразиты
Болезни

18.

5. Структура сообщества и
экосистемы
Биоценоз (от греч. био – живое,
ценоз – сообщество) -
совокупность всех
взаимосвязанных
растений, животных,
микроорганизмов,
проживающих на
однородном участке
суши или водоема
(К.Мебиус, 1877)
(например, водоросли, рыбы,
лягушки, жуки, инфузории
и т.д., живущие в одном
пруду)

19. Биотоп (био – живое, топос – место)

занимаемое биоценозом
пространство и вся неживая
среда вокруг (земля, вода, воздух,
свет, тепло…)
Биоценоз + биотоп =
экосистема

20. Экосистемы (А. Тенсли, 1935) - основные единицы природы

т.е. любые природные или
созданные человеком сообщества
живых существ вместе со средой
обитания, функционирующие как
единое целое (лес, озеро, поле…)
Главные признаки для экосистемы –
это наличие круговорота веществ и потока
энергии, которые обеспечивают ее
относительную стабильность

21.

Структура
лесной
экосистемы

22. Видовая структура биоценоза – характеризуется показателями:

1.
Богатство или обилие видов –
общее число видов в биоценозе
(обычно на единице площади или объема)
2. Выравненность – частота
встречаемости особей каждого вида
среди всех особей сообщества

23. Пространственная структура биоценоза:

1.
Ярусность – вертикальное
расслоение
(до 6 ярусов в смешанном лесу и 3 на лугу)
2. Мозаичность – горизонтальное
расчленение, чередование участков с
разной растительностью
(вследствие случайности, пятнистости
микрорельефа и состава почв)

24. Ярусность

Снижает конкуренцию за
ресурсы и помогает
полнее их
использовать

25. 6. Типы биотических отношений Взаимодействие для вида вредно (-), полезно(+) или безразлично(0)

Тип
взаимодействия
Мутуализм
(симбиоз)
Виды
А
В
Характер
Взаимодействия
+ + Взаимополезные
обязательные
Сотрудничество
+ + Взаимополезные,
(протокооперация)
но не обязательные
Комменсализм
+
(нахлебничество,
квартирантство)
0 Одному
виду
полезно, а другому
безразлично

26.

Хищничество
+
–
Жертва убивается
Паразитизм и
потребитель-ресурс
+
–
Жертва
длительно
остается живой
Конкуренция
при
дефиците ресурсов
–
–
Взаимовредные
отношения,
сдерживают
численность,
но
отбирают
более
приспособленных
Аменсализм
(антибиоз,
аллелопатия)
–
0
Вид В подавляет А, но
сам не страдает
Нейтрализм
0
0
Виды не влияют друг
на друга

27. Экологическая ниша и правило Гаузе

У каждого вида в биоценозе есть своя
экологическая ниша
(Дж.Гриннел, 1914),
которая включает:
занимаемое видом пространство,
потребляемые им ресурсы,
время активности,
требования к абиотическим условиям
и биотические связи

28.

Фундаментальная
ниша, которую
популяция могла бы
занимать в отсутствии
конкурентов и
хищников
Реализованная
ниша, которую
популяция смогла
занять в конкретной
экосистеме.

29. Закон конкурентного вытеснения = правило Г.Ф. Гаузе (1930)

Два вида, занимающие одну и ту же
экологическую нишу, не могут
устойчиво сосуществовать,
и в результате конкуренции один из видов
будет вытеснен другим, и он либо погибнет,
либо эмигрирует, либо они разделят свою
широкую нишу на 2 более узкие

30. Разделение ниш возможно:

В пространстве (лесные и
луговые растения и животные)
По пище (норка питается
рыбой, хорь – мышевидными
грызунами)
По времени (ласточка и
летучая мышь)