Экологические факторы и методы экологии
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Методы экологических исследований:
Полевые наблюдения
Статистический
Математическое моделирование
Методы химического анализа
Экологические факторы
Отдельные свойства и элементы среды, воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами.
Экологические факторы делят на 3 группы: абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические — факторы неживой природы
Температура
Оптимальная температура — температура наиболее благоприятная для обмена веществ в организме.
Организмы:
Эвритермные — организмы, переносящие широкий интервал температур окружающей среды.
Голубь – эвритермный организм
Стенотермные — организмы, переносящие узкие интервалы колебания температур.
Пингвин – стенотермный организм
Свет
Свет важен для фототрофов.
Растения:
Светолюбивые (сосна, черника, брусника, ель, дуб, береза, ольха, осина).
Сосна – светолюбивое растение
Теневыносливые (орешник, малина, калина, жимолость, кислица, ландыш, подснежник, печеночница, ежевика).
Ель – теневыносливое растение
Тенелюбивые (папоротник, медуница, копытень, сныть, плющ, драцена).
Папоротники – тенелюбивые растения
Фотопериодизм — реакция организмов на изменение длины светового дня (листопад, линька животных, миграции птиц, закрытие венчика тюльпана).
На изменении освещенности в течение суток также базируются суточные ритмы многих растений и животных.
Влажность
Оптимальная влажность — оптимальное количество воды, необходимое для существования вида.
Группы растений по отношению к воде:
Гидатофиты — растения, полностью погруженные в воду (ряска, элодея). У них редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки. Листовые пластинки у гидатофитов, как правило, тонкие, часто рассеченные, что способствует более полному использованию ослабленного в воде солнечного света и усвоению СО2. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима. Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирована, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела.
Ряска – гидатофит
Гидрофиты — растения, частично погруженные в воду (тростник, рогоз, камыш). У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.
Рогоз – гидрофит
Гигрофиты — растения влажных мест обитания (папоротники, папирус, рис, бодяк). Из-за высокой влажности воздуха у них может быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются водяные устьица, выделяющие капельно-жидкую воду. Листья часто тонкие, со слабо развитой кутикулой, содержат много свободной и малосвязанной воды. Обводненность тканей достигает 80 % и более. При наступлении даже непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения завядают и могут погибнуть.
Папирус – гигрофит
Мезофиты — могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем увлажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравного широкотравья, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений. Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна.
Растения – мезофиты
Ксерофиты — растения сухих мест обитания. Подразделяются на склерофиты и суккуленты.
Склерофиты — растения, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свернутыми в трубочку (ковыль, эдельвейс, полынь, верблюжья колючка). Листья могут быть также рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхима, поэтому растения без вредных последствий могут терять до 25 % влаги, не увядая. В клетках преобладает связанная вода. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы. При недостатке воды резко снижают транспирацию.
Эдельвейс – склерофит
Суккуленты — сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Стеблевые суккуленты — кактусы, стапелии, кактусовидные молочаи; листовые суккуленты — алоэ, агавы, мезембриантемумы, молодило, очитки; корневые суккуленты — аспарагус.
Алое – суккулент
Листья, а в случае их редукции стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, часто мощный восковой налет или густое опушение. Устьица погруженные, открываются в щель, где задерживаются водяные пары. Днем они закрыты.
Это помогает суккулентам сберегать накопленную влагу, но зато ухудшает газообмен, затрудняет поступление СО2 внутрь растения. Поэтому многие суккуленты из семейств лилейных, бромелиевых, кактусовых, толстянковых ночью при открытых устьицах поглощают СО2, который только на следующий день перерабатывают в процессе фотосинтеза.
Кроме того, при дыхании ночью углеводы разлагаются не до углекислого газа, а до органических кислот, которые отводятся в клеточный сок. Днем на свету органические кислоты расщепляются с выделением СО2, который используется в процессе фотосинтеза.
Таким образом, крупные вакуоли с клеточным соком запасают не только воду, но и СО2. Так как у суккулентов ночная фиксация углекислоты и переработка ее днем в ходе фотосинтеза разделены во времени, они обеспечивают себя углеродом, не подвергаясь риску чрезмерной потери воды, но масштабы поступления углекислого газа при таком способе невелики, и растут суккуленты медленно.
Суккуленты развивают небольшую сосущую силу и способны всасывать воду лишь атмосферных осадков, просочившихся в верхний слой почвы. Корневая система их неглубокая, но сильно распростертая, что особенно характерно для кактусов.
Биотические — факторы живой природы
Типы биотических отношений организмов:
Нейтрализм — организмы, совместно обитающие на определенной территории, не влияющие друг на друга и не связанные друг с другом непосредственно (сова-кислица).
Мутуализм — взаимное выгодное существования двух видов (птицы-рябина).
Комменсализм — один из организмов получает пользу, а второму безразлично (репейник-заяц). Подразделяется на нахлебничество (один организм в качестве пищи использует недоеденные остатки трапезы другого) и квартиранство (один организм использует жилище другого в качестве собственного).
Аменсализм — отношения вредные одному виду, но при этом бесполезные другому (ель — светолюбивые растения).
Паразитизм — отношения, при которых один вид получает пользу, а второй сильно угнетается (человек-аскарида).
Хищничество — один вид употребляет другой в пищу (волк-заяц).
Протокооперация — взаимодействие благоприятное для обоих организмов, но не обязательное.
Конкуренция — два представителя одного вида борются за общий ресурс. Бывает межвидовой и внутривидовой.
Антропогенные — влияние человека
Примеры: истребление, вырубка лесов, осушение болот, изменения климата, распашка земель, использование химических веществ в хозяйственной деятельности и проч.
