По характеру воздействия
ñ Прямо действующие — непосредственно влияющие на организм, главным образом на обмен веществ
ñ Косвенно действующие — влияющие опосредованно, через изменение прямо действующих факторов (рельеф, экспозиция, высота над уровнем моря и др.)
По происхождению
ñ Абиотические — факторы неживой природы:
ñ климатические: годовая сумма температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха
ñ эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы
ñ орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона
ñ химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность
ñ физические: шум, магнитные поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения
ñ Биотические — связанные с деятельностью живых организмов:
ñ фитогенные — влияние растений
ñ микогенные — влияние грибов
ñ зоогенные — влияние животных
ñ микробиогенные — влияние микроорганизмов
ñ Антропогенные (антропические):
ñ физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации
ñ химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта
ñ биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания
ñ социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе
Билет №2
1. Биогеоценоз — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940году. В зарубежной литературе— малоупотребимо. Ранее также широко употреблялось в немецкой научной литературе. Близким по значению понятием является экосистема — система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема— более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь— класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды— почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами большинство искусственных экосистем. Таким образом, каждый биогеоценоз— это экосистема, но не каждая экосистема— биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп (факторы неживой природы:климат, почва). Биотоп— это совокупность абиотических факторов в пределах территории, которую занимает биогеоценоз организмы из других биогеоценозов.
|
|
Свойства биогеоценоза
ñ естественная, исторически сложившаяся система
ñ система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне
|
|
ñ характерен круговорот веществ
ñ открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой— Солнце
Основные показатели биогеоценоза
ñ Видовой состав — количество видов, обитающих в биогеоценозе.
ñ Видовое разнообразие - количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.
В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.
ñ Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:
ñ биомассу продуцентов
ñ биомассу консументов
ñ биомассу редуцентов
ñ Продуктивность
ñ Устойчивость
ñ Способность к саморегуляции
2. Жизненная форма растений, биологическая форма, биоморфа, внешний облик растений (габитус), отражающий их приспособленность к условиям среды. Термин предложен датским ботаником Э. Вармингом (1884), понимавшим под ним форму, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей жизни, от семени до отмирания. Ж. ф. называют также единицу экологической классификации растений, под которой подразумевается группа растений со сходными приспособительными структурами. Это сходство не обязательно связано с родством и часто бывает конвергентным (например, кактусы и некоторые молочаи, образующие Ж. ф. стеблевых суккулентов). Ж. ф. зависит главным образом от структуры надземных и подземных вегетативных органов растений и связана с ритмом их развития и длительностью жизни. В ходе эволюции Ж. ф. вырабатывается в результате естественногоотбора в различных климатических, почвенных и биоценотических условиях. Ж. ф. определённых групп растений отражает их приспособленность к пространственному расселению и закреплению на территории, к наиболее полному использованию всего комплекса условий местообитания.
|
|
Конкретная Ж. ф. каждого растения (дерево, кустарник, лиана, подушковидное растение, стланец и т. д.) изменяется в его онтогенезе. Однолетние сеянцы ели или дуба ещё не имеют формы вечнозелёного или листопадного дерева, которая свойственна этим видам во взрослом состоянии. Один и тот же вид в разных условиях может иметь разную Ж. ф., например многие древесные породы (дуб, бук, ель, лиственница, туркестанский можжевельник и др.), образующие высокоствольные деревья в лесной зоне и лесном поясе гор, дают на северной и высотной границах своего распространения кустарниковые и стелющиеся формы. Поэтому под Ж. ф. как классификационной единицей понимают совокупность взрослых особей в нормальных для них условиях обитания.
Первая физиономическая классификация основных форм растений по их внешнему облику, определяющему ландшафт местности, принадлежит немецкому естествоиспытателю А. Гумбольдту (1806), который выделил 19 таких форм. Преимущественно физиономическими были системы «основных форм» австрийского ботаника А. Кернера (1863), «растительных форм» немецкого ботаника А. Гризебаха (1872), жизненных форм немецкого систематика О. Друде (1913). Однако в них уже подчёркивались зависимость облика растений от климата, важность биологических признаков. В дальнейшем появились классификации, основанные на специальных приспособительных признаках. Из них наиболее распространена и популярна классификация Ж. ф. датского ботаника К. Раункнера (1905, 1907), основанная на положении почек возобновления по отношению к поверхности почвы в неблагоприятных условиях (зимой или в засушливый период) и характере защитных почечных покровов, т. е. на признаках, легко доступных для наблюдения. Раункиер выделяет след. 5 типов Ж. ф.: фанерофиты - почки возобновления высоко над землёй (деревья, кустарники, деревянистые лианы, эпифиты); хамефиты - низкие растения с почками, расположенными не выше 20-30 см над землёй и часто зимующие под снегом (кустарнички, полукустарнички, некоторые многолетние травы); гемикриптофиты - травянистые многолетники с почками на уровне почвы, защищаемыми снегом и листовым отпадом: криптофиты - почки скрыты под землёй (корневищные, клубневые, луковичные геофиты) или под водой (гидрофиты); терофиты - однолетники, переносящие неблагоприятный период в виде семян (рис. 1). Для травянистых растений чаще пользуются классификацией советского ботаника Г. Н. Высоцкого (1915), развитой Л. И. Казакевичем (1922), в которой за основу принят характер подземных органов и способность растений к вегетативному размножению и захвату площади: стержнекорневые (вегетативное размножение отсутствует), дерновинные, луковичные и клубнелуковичные (у этих групп вегетативное размножение слабо выражено), корнеотпрысковые (вегетативное размножение интенсивное). В. Р. Вильяме подразделял Ж. ф. злаков по способу кущения и положению почек на длиннокорневищные, рыхлокустовые и плотнокустовые.
Советский ботаник И. Г. Серебряков предложил (1962, 1964) классификацию, в которой наиболее крупные подразделения (отделы и типы) выделены по структуре и длительности жизни надземных скелетных осей (деревья со стволом, живущим десятки и сотни лет, кустарники - с осями, живущими 20-30 лет, кустарнички - 5-10 лет, травы с однолетними ортотропными побегами). Каждый тип детализируется далее по ряду признаков.
Изучение Ж. ф. важно для решения целого ряда теоретических и практических вопросов. Так, Раункиер использовал процентный состав Ж. ф. во флоре той или иной области («биологический спектр») для характеристики климата (например, климат фанерофитов - влажные тропики, гемикриптофитов - северный умеренный и холодный пояса). Геоботаники изучают Ж. ф. как отражающие экологические условия компоненты фитоценоза. При комплексном изучении эдификаторов (основных видов, слагающих фитоценоз) степной растительности пользуются понятием экобиоморфа (Е. М. Лавренко и др.), несколько отличным от Ж. ф. и включающим также и физиологические характеристики объектов. При сравнительно-морфогенетических исследованиях ставят целью выяснение хода формирования Ж. ф. как в онтогенезе, так и в филогенезе отдельных систематических групп. Изучение изменений Ж. ф. под влиянием разных факторов среды очень важно для работ по интродукции растений и ведётся в ряде ботанических садов.
3.Экологические факторы.
Билет №3
1.Консорции
2. Динамика фитоценозов. Каждый фитоценоз представляет собой не застывшее явление природы, а систему, находящуюся в состоянии постоянной динамики. Изменчивость фитоценоза во времени – это одна из наиболее характерных его особенностей.
Суточная изменчивость обусловлена сменой дня и ночи, с которой сопряжено изменение различных факторов местообитания. Прежде всего, изменяются условия освещения, а вместе с ними изменяются температура, влажность, воздействие животных и другие факторы. Растения реагируют на суточные изменения экологических условий изменением интенсивности процессов жизнедеятельности. Кроме того, у ряда видов растений существуют суточные ритмы в цветении, в расположении листьев или соцветий. Все это ведет к незначительным изменениям во внешнем облике и структуре фитоценозов, в то время как видовой состав в течение суток остается неизменным.
Сезонная изменчивость фитоценозов, так же как и суточная, характеризуется строгой периодичностью. Она обусловлена двумя причинами – сезонными изменениями экологических условий и особенностями сезонного роста и развития растений. Флористический состав является одним из наиболее стабильных признаков, так как он практически не зависит от фенологического развития растений. Резко меняются по сезонам года состав вегетирующих и покоящихся ценопопуляций, возрастной состав (особенно у ценопопуляций однолетних растений), количественные соотношения ценопопуляций.
К разногодичным изменениям, называемым также флюктуациями, относят более продолжительные, по сравнению с сезонными, модификации фитоценозов. Это такие изменения, которые осуществляются в течение нескольких соседних лет и для которых временным масштабом измерения является один год. Флюктуации, также как и сезонные изменения, являются обратимыми и не ведут к смене одного фитоценоза другим. Однако, в отличие от сезонной изменчивости, флюктуации не отличаются строгой периодичностью, а совершаются то в одну, то в другую сторону от какого-то среднего состояния фитоценоза.
Флюктуациям подвержены почти все признаки фитоценозов, но не в одинаковой степени. Наиболее устойчив флористический состав фитоценоза, достаточно сильно могут флюктуировать признаки структуры, продуктивность, характер фитосреды и т.д. Травянистые фитоценозы подвержены более резким разногодичным изменениям, нежели лесные. Наименее подвержены флюктуациям фитоценозы, образованные вечнозелеными растениями.
Флюктуации могут быть вызваны различными причинами. Главнейшую роль играют внешние причины, прежде всего циклические изменения климатических и гидрологических условий. Так, во влажные годы в одном и том же фитоценозе сильнее разрастаются более влаголюбивые виды, а в засушливые, наоборот, более засухоустойчивые. Для фитоценозов пойменных лугов большое значение имеет продолжительность затопления весной. Если пойма остается под водой более длительный период, чем обычно, то в травостое большую роль начинают играть гигрофиты и даже болотные виды. Флюктуации фитоценозов бывают настолько резкими, что создается впечатление смены одного фитоценоза другим. Однако, в отличие от смен, флюктуации всегда завершаются через сравнительно непродолжительное время возвратом к исходному состоянию.
3.Реакция растений на экологические факторы
Билет №4
1. Флора — исторически сложившаяся совокупность видов растений, распространённых на конкретной территории («флора России») или на территории с определёнными условиями («флора болот») в настоящее время или в прошедшие геологические эпохи. На практике под выражением «Флора территории» нередко понимают не все растения данной территории, а только сосудистые растения; растения других групп, как правило, рассматриваются отдельно в силу особенностей методики сбора и определения. Комнатные растения, растения в оранжереях и других сооружениях с искусственным климатом не входят в состав флоры. Раздел ботаники, занимающийся изучением флоры, называется флористикой.
Название термина произошло от имени древнеримской богини цветов и весеннего цветения Флоры (лат. Flora).
Слово «флора» в значении «совокупность растений» впервые было использовано польским ботаником Михалом Боймом (1614—1659) в работе «Флора Китая», вышедшей в Вене в 1656 году.
Второй раз в этом значение было использовано великим шведским натуралистом Карлом Линнеем (1707—1778)
Расти́тельность (расти́тельный покро́в) — совокупность фитоценозов определённой территории или всей Земли в целом. В отличие от флоры, которая характеризуется только видовым составом, растительность характеризуется и видовым составом, и численностью особей (причём как в отдельных растительных таксонах, так и в целом для рассматриваемой территории), и особенностями сочетания представителей различных растительных таксонов, и экологическими связями между ними.
Растительность является динамической системой. В результате изменения природных условий эта система может существенным образом в очень сжатые сроки измениться.
Различают коренную растительность (не видоизменённую человеком) и производную растительность (то есть изменённую— к примеру, в результате пожаров и хозяйственной деятельности человека значительная часть пространств, на которых росли тропические леса, сейчас занята саванновой растительностью.)
Растительность, которая сохранилась в неизменном виде от более древних эпох, навывают реликтовой. К примеру, во влажных тропических лесах некоторые формации существуют в неизменном виде на одном и том же месте с миоцена.
2.К разногодичным изменениям, называемым также флюктуациями, относят более продолжительные, по сравнению с сезонными, модификации фитоценозов. Это такие изменения, которые осуществляются в течение нескольких соседних лет и для которых временным масштабом измерения является один год. Флюктуации, также как и сезонные изменения, являются обратимыми и не ведут к смене одного фитоценоза другим. Однако, в отличие от сезонной изменчивости, флюктуации не отличаются строгой периодичностью, а совершаются то в одну, то в другую сторону от какого-то среднего состояния фитоценоза.
Флюктуациям подвержены почти все признаки фитоценозов, но не в одинаковой степени. Наиболее устойчив флористический состав фитоценоза, достаточно сильно могут флюктуировать признаки структуры, продуктивность, характер фитосреды и т.д. Травянистые фитоценозы подвержены более резким разногодичным изменениям, нежели лесные. Наименее подвержены флюктуациям фитоценозы, образованные вечнозелеными растениями.
Флюктуации могут быть вызваны различными причинами. Главнейшую роль играют внешние причины, прежде всего циклические изменения климатических и гидрологических условий. Так, во влажные годы в одном и том же фитоценозе сильнее разрастаются более влаголюбивые виды, а в засушливые, наоборот, более засухоустойчивые. Для фитоценозов пойменных лугов большое значение имеет продолжительность затопления весной. Если пойма остается под водой более длительный период, чем обычно, то в травостое большую роль начинают играть гигрофиты и даже болотные виды. Флюктуации фитоценозов бывают настолько резкими, что создается впечатление смены одного фитоценоза другим. Однако, в отличие от смен, флюктуации всегда завершаются через сравнительно непродолжительное время возвратом к исходному состоянию.
3. ЗАКОН КОМПЕНСАЦИИ ФАКТОРОВ, эффекткомпенсациифакторов, законвзаимозаменяемости факторов, закон Рюбеля, закон, выявленный Э. Рюбелем (1930), согласно к-рому отсутствие или недостаток нек-рых экологич. факторов может быть компенсирован каким-либо другим близким (аналогичным) фактором. Так, недостаток света в парнике может быть компенсирован или увеличением концентрации СО2, или стимулирующим действием нек-рых биологически активных веществ (напр., гиббереллинов). Однако такая компенсация факторов, как правиле, относительна, так как фундаментальные экологич. (физиологич.) факторы (свет, вода, СО2, азот, фосфор, калий, многие микроэлементы и др.) в принципе незаменимы (закон Вильямса).
Билет №5.
1.Смотри билет №1 вопрос 1
2.Смотри Билет №3 вопрос 2
3.Экологический ареал-регион, где вид может обитать в связи с наличием подходящих для него условий вне зависимости от того, где расположен этот регион и отделен ли он непреодолимыми для вида преградами
Закон оптимума (в экологии)— любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.
Результаты действия переменного фактора зависят прежде всего от силы его проявления, или дозировки. Факторы положительно влияют на организмы лишь в определенных пределах. Недостаточное либо избыточное их действие сказывается на организмах отрицательно.
Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности. Отклонения от оптимума определяют зоны пессимума. В них организмы испытывают угнетение.
Минимально и максимально переносимые значения фактора — это критические точки, за которыми организм гибнет. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организма данного вида. Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы(зона пессимума).
Закон оптимума универсален. Он определяет границы условий, в которых возможно существование видов, а также меру изменчивости этих условий. Виды чрезвычайно разнообразны по способности переносить изменения факторов. В природе выделяются два крайних варианта— узкая специализация и широкая выносливость. У специализированных видов критические точки значения фактора сильно сближены, такие виды могут жить только в относительно постоянных условиях. Так, многие глубоководные обитатели— рыбы, иглокожие, ракообразные— не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3°C. Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами. Виды с узким диапазоном выносливости называют стенобионтами, а с широким— эврибионтами. Если нужно подчеркнуть отношение к какому-либо фактору, используют сочетания «стено-» и «эври-» применительно к его названию, например, стенотермный вид— не переносящий колебания температур, эвригалинный— способный жить при широких колебаниях солености воды и т.п.
Билет №6
1. Фитоцено́з — растительное сообщество, существующее в пределах одного биотопа. Характеризуется относительной однородностью видового состава, определённой структурой и системой взаимоотношений растений друг с другом и со внешней средой. По Н. Баркману фитоценоз— конкретный сегмент растительности, в котором внутренние флористические различия меньше, чем различия с окружающей растительностью. Термин предложен польским ботаником И.К.Пачоским в 1915 году. Фитоценозы является объектом изучения науки фитоценологии (геоботаники).
Фитоценоз входит в состав биоценоза наряду с зооценозом и микробиоценозом. Биоценоз, в свою очередь, в сочетании с условиями абиотический среды (экотопом) образует биогеоценоз. Фитоценоз является центральным, ведущим элементом биогеоценоза, так как трансформирует первичный экотоп в биотоп, создавая среду обитания для других организмов, а также является первым звеном в круговороте веществ и энергии. От растительности зависят свойства почв, микроклимат, состав животного мира, такие характеристики биогеоценоза, как биомасса, биопродуктивность и т.д. В свою очередь, элементами фитоценоза являются ценопопуляции растений— совокупности особей одного вида в границах фитоценозов.