Слайд 2
2. Цели и задачи, стоящие перед экологией
2.1. Обеспечение
рационального использования природных ресурсов:
В общем случае природные ресурсы можно
подразделить на :
1. Исчерпаемые – ресурсы, запасы которых ограничены
1.1 Исчерпаемые невозобновимые – ресурсы, восстановление которых не происходит совсем или скорость восстановления которых исчезающе мала по сравнению со скоростью из потребления. (Каменный уголь, нефть, природный газ.)
1.2 Исчерпаемые возобновимые – ресурсы, скорость восстановления которых соизмерима со скоростью их потребления. Это ресурсы растительного и животного происхождения, например лесные.
Слайд 3
2.2. Сохранение видового разнообразия в биосфере
2.3. Сохранение качества
окружающей природной среды
Слайд 4
Связь промышленного производства с загрязнением окружающей среды
Природный ресурс
производство
продукт
потребление
Отход
Отход
Загрязнение
Слайд 6
Законы Б.Коммонера
Все взаимосвязано
Все должно куда-то деваться
За все надо
платить
Природа знает лучше
Слайд 7
Аутэкология
Экологический фактор
Абиотические
Космические факторы;
Абиотические
факторы наземной среды (влажность воздуха, осадки, ветер, атмосферное давление,
абиотические факторы почвенного покрова, орографические факторы)
Биотические
гомотипические и гетеротипические взаимодействия
прямые и косвенные
Слайд 8
Адаптации к экологическим факторам
Анатомо-морфологические
правило Бергмана, правило Алена, правило
мехового покрова, правило Глогера
Физиологические
(зимний анабиоз)
Поведенческие
сезонные миграции, строительство гнезд
птицами, и т.д
Слайд 9
Закон лимитирующего фактора
Либих 1840 г
наиболее значим для
организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального
его значения
Закон толерантности
Шелфорд 1913г
лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору
Слайд 10
Интенсивность
фактора
Выживаемость, %
оптимум
100
мин
макс
Зона оптимума
Зона нормальной жизнедеятельности
Зона нормальной жизнедеятельности
Зона
угнетения
Зона
угнетения
Диапазон
толерантности
Слайд 11
ПДК и закон толерантности
Устанавливают и утверждают ПДК на
основании определения лимитирующего значения экологического фактора.
Значение ПДК по отношению
к экспериментально установленному значению Спор принимают с определенным запасом n. То есть:
Где:
Тлим – лимитирующее нормальную жизнедеятельность организма значение экологического фактора;
n >1.
Слайд 12
Демэкология
Популяция
Свойства:
место в генетической иерархии, целостность, функциональное
единство, генетическое единство, пространственная определенность, способность к росту биомассы,
способность к адаптации, гомеостаз, потенциальное бессмертие
Параметры:
численность, плотность, рождаемость, смертность, выживаемость, биотический потенциал, возрастная структура, половая структура
Слайд 13
Численность популяции
Типы роста численности
Гиперболический
Слайд 14
Экспоненциальный рост (Мальтузианский, неограниченный)
Слайд 17
Колебания численности
1. Периодические
Релаксационная осцилляция
Затухающая осцилляция
Слайд 18
2. Непериодические колебания численности
Слайд 19
Плотность популяции
Максимальная
Минимальная
Экологическая
Методы регуляции плотности популяции
Внутривидовая конкуренция
Фактор скученности
2.1. Эффект группы
Слайд 20
Эффект группы
КУЗНЕЧИК ЗЕЛЁНЫЙ (Tettigonia viridissima)
САРАНЧА ПЕРЕЛЁТНАЯ (Locusta migratoria)
Слайд 21
3. Дисперсия
4. Каннибализм
5. Эмиграция
6. Стресс-реакция
2.2. Эффект
массы
Слайд 22
Связь плотности популяции с выживаемостью
Принцип Олли
Выживаемость, %
Плотность популяции
Слайд 23
Рождаемость
Рождаемость и плодовитость
Слайд 24
Смертность
Выживаемость
Время
Число особей
Кривые выживания
Слайд 25
Биотический потенциал
b – рождаемость
d – смертность
r может
быть максимальным, минимальным или экологическим. Максимальное значение биотического потенциала
(мальтузианский параметр) проявляется лишь в оптимальных условиях и зависит от физиологических способностей данного биологического вида. Мальтузианский параметр биологического вида можно определить также как врожденную скорость увеличения численности его естественных популяций.
Слайд 26
Возрастная структура
три возрастных периода:
Предрепродуктивный
Репродуктивный
Пострепродуктивный
Слайд 27
Средняя продолжительность жизни особей различных биологических видов.
Слайд 28
Половая структура
Первичное соотношение полов.
Вторичное соотношение полов.
Третичное соотношение
полов
Слайд 29
Половая структура популяции Homo Sapiens
Слайд 30
Возрастно-половые пирамиды
Пирамида молодой популяции
Слайд 31
Возрастно-половые пирамиды
«Нормальная» пирамида
Слайд 32
Возрастно-половые пирамиды
Пирамида стареющей популяции
Слайд 33
Стратегии популяций
r – стратегия (r – стратеги, оппортунистические
популяции)
(большинство растений, одноклеточные организмы, грибы)
k – стратегия (k
– стратеги, равновесные популяции)
Большинство крупных млекопитающих
Слайд 34
Стабильность популяций и причины ее нарушения
Стабильной называется
такая популяция, которая:
находится в благоприятных условиях, близких к оптимальным;
имеет
высокий биотический потенциал, близкий к максимальному, но не достигает его максимального его значения.
Среди причин, приводящих к нарушению стабильности популяций, прежде всего, следует отметить следующие:
Естественные. К ним относятся: резкие изменения климатических факторов, геомагнитные отклонения, цикличность солнечной активности и др.
Антропогенные. Среди них наиболее значимы: чрезмерная интенсивность изъятия особей, разрушение естественных мест обитания, вселение видов в новые условия, загрязнение среды обитания.
Слайд 35
Биоценология
Биоценоз, функциональные группы популяций в биоценозе
По типу
питания:
Автотрофы
Гетеротрофы
Слайд 38
2. По связям в пищевой цепи
Продуценты
Консументы
Редуценты
Слайд 39
Типы взаимодействия популяций в биоценозе
Слайд 41
Закон периодического цикла: колебания численности особей в системе
двух популяций, взаимодействующих по типу хищник – жертва являются
периодическими, зависят от биотических потенциалов этих популяций и от их первоначальной численности.
Закон сохранения средней величины: средняя численность популяции постоянна и не зависит от начального числа особей до тех пор, пока остается постоянной интенсивность хищничества.
Закон нарушения средней величины: уничтожение организмов в двух популяциях, взаимодействующих по типу хищник – жертва, на величины пропорциональные их плотности приводит к увеличению средней численности популяции жертвы и снижению средней численности популяции хищника
Слайд 42
Пищевые цепи
Пищевая цепь – это последовательность организмов, питающихся
друг другом.
Каждое звено пищевой цепи называется
трофическим уровнем.
Солнечная энергия
(фотосинтез)
продуценты
фитофаги
(хищничество)
фаготрофы
1го порядка
фаготрофы 2го
и т.д. порядка
редуценты
Слайд 44
Передача энергии по пищевой цепи
Слайд 45
Экологические пирамиды
Пирамиды чисел
Слайд 48
Упрощённый вариант экологической пирамиды
Слайд 49
Правило Линдемана
при переходе энергии с одного трофического уровня
на другой экологическая эффективность составляет примерно 10%.
Экологическая эффективность
–способность организма превращать пищу в биомассу собственного тела
Число звеньев в пищевой цепи
En - энергия, дошедшая до консумента
n–го порядка
N – количество растительной биомассы
Эn – экологическая эффективность организмов на n-ом трофическом уровне
Слайд 51
Понятие о продуктивности биоценоза
Валовая первичная продуктивность
Чистая первичная продуктивность
Вторичная продуктивность
Чистая продуктивность сообщества
Слайд 52
Структура биоценоза
Структура биоценоза строится из следующих основных компонентов:
Вертикальная
ярусность
Горизонтальная неоднородность
Периодичность во времени (суточная и сезонная)
Пищевые цепи и
пищевая сеть
Типы взаимодействий между популяциями
Слайд 55
Понятие о доминировании
Доминант – это один или
несколько видов организмов, преобладающих в биоценозе по следующим признакам:
Количество
особей
Количество биомассы
Выполняемые функции
Слайд 56
Экологическая ниша
Экологическая ниша организма – это совокупность всех
требований организма к условиям среды обитания и место, где
эти требования удовлетворяются
Местообитание – это пространственно ограниченная совокупность условий абиотической и биотической среды, обеспечивающая весь цикл развития особей одного вида
Экологическая ниша включает в себя следующие основные компоненты:
пространственное размещение вида
зона толерантности вида к различным экофакторам
место биологического вида в пищевой цепи
роль вида в межвидовых взаимодействиях
роль вида в создании и переносе органического вещества
значение вида для биоценоза
Слайд 57
Правило экологической ниши:
два близкородственных вида не могут занимать
одну и ту же экологическую нишу.
Количество экологических ниш
на Земле соответствует количеству обитающих на нашей планете биологических видов.
Принцип конкурентного исключения
(принцип Гаузе 1934г)
Две равноправные формулировки:
1. два вида с одинаковыми экологическим потребностями не могут сосуществовать длительное время, один из них будет неизбежно вытеснен.
2. Сосуществование между полными конкурентами невозможно
Слайд 58
Принцип Гаузе – исключения
(Вьюрки Галапагосских островов)
