Основы экологии Автор: Немцева Т.В., ст.преподаватель кафедры ЕМД ГОУ ЯО ИРО

Основные понятия Экология (jikos –жилище, дом; logos –наука) – наука, изучающая закономерности взаимоотношений организмов друг с другом и окружающей средой Термин ввел немецкий биолог Э. Геккель в 1866г. Методы исследования в экологии: Полевые методы Экспериментальные Методы математического моделирования Экологические факторы: Абиотические факторы Биотические факторы Антропогенные факторы Лимитирующий фактор (ограничивающий жизнедеятельность) – фактор, интенсивность которого приближается к пределу выносливости или превышает его Экологический (биологический)оптимум –сочетание условий среды, обеспечивающих усиленный рост, развитие и размножение каждого организма (популяции, вида)

Схема действия экологического фактора

Задания к теме «Зависимость организмов от факторов среды» 1. Определите к каким факторам среды (абиотическим, биотическим или антропогенным) можно отнести: хищничество, вырубку лесов, влажность воздуха, температуру воздуха, паразитизм, свет, строительство зданий, давление воздуха, конкуренцию, выброс СО2 заводами, давление воздуха, соленость воды. 2. Рассмотрите график зависимости численности семиточечной божьей коровки от температуры окружающей среды 3. Объясните, почему существуют редкие и находящиеся под угрозой исчезновения организмы, если любой вид способен к беспредельному росту численности

4. Инфузорий –туфелек поместили в закрытую пробирку с предварительно прокипяченной и охлажденной водой, содержащей пищу для простейших. Как вы думаете, что произойдет с инфузориями дальше? Почему? 5. В естественных лесных сообществах успех размножения мелких птиц (птенцов) составляет около 40%; в лесах рядом с населенными пунктами – не более 10%;в парках этот показатель падает до 1%. Назовите возможные причины такой закономерности. Что необходимо предпринять для увеличения успеха размножения птиц в парках? Ответ: 1) Отрицательное влияние антропогенного фактора на размножение птиц (беспокойство, разорение гнезд, вспугивание птиц с гнезд, обилие кошек и собак, действие ядохимикатов) 2) Для успеха размножения птиц уменьшить влияние антропогенного фактора ( гулять только по дорожкам, выгул собак и кошек на поводке, создание зон покоя с запрещенным входом людей. Увеличить подкормку и количество искусственных гнездовий) 6. Уровень содержания кислорода в воде является одним из важнейших факторов в жизни рыб. Назовите дополнительные приспособления, которые имеют некоторые виды рыб, позволяющие им обитать в воде при недостатке кислорода. Ответ: через кожу –вьюн; за счет плавательного пузыря; дыхание атмосферным воздухом; использование легочного пузыря – у двоякодышащих, сомов, вьюнов; развитие наджаберных камер (резерваторов воздуха) – у некоторых сомов

В небольшом водоеме, образовавшемся после разлива реки, обнаружены следующие организмы: инфузории-туфельки, дафнии, белые планарии, большой прудовик, циклопы, гидры. Объясните, можно ли этот водоём считать экосистемой. Приведите не менее 3-х доказательств. Ответ Названный временный водоем нельзя назвать экосистемой, так какв нём: 1) отсутствуют продуценты; 2) отсутствуют редуценты; 3) отсутствует замкнутый круговорот веществ и нарушены цепи питания. Почему экосистему смешанного леса считают более устойчивой, чем экосистему елового леса? Ответ 1) в смешанном лесу больше видов, чем в еловом; 2) в смешанном лесу цепи питания более длинные и разветвлённые, чем в еловом; 3) в смешанном лесу ярусов больше, чем в еловом.

Популяция – совокупность особей одного вида, длительно существующих на определенной территории и относительно изолированных друг от друга Экологические характеристики популяции: Численность Плотность популяции Пространственное распределение особей ( семьи, стада, колонии, косяки) Рождаемость Половая структура Возрастная структура Взаимосвязи в популяции: мутуализм (симбиоз)- взаимовыгодное сожительство организмов разных видов нейтрализм- совместное обитание особей, непосредственно не взаимодействующих между собой аменсализм – это сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище комменсализм (нахлебничество) – сожительство организмов разных видов, при котором один использует остатки пищи другого, не причиняя вреда паразитизм- сожительство организмов разных видов, при котором один организм питается за счет другого, нанося ему вред Например: Из предложенного списка составьте пары организмов, которые могут находиться в мутуалистических отношениях (названия организмов использовать только один раз) : пчела, гриб, подберезовик, актиния, дуб, береза, рак-отшельник, осина, сойка, клевер, подосиновик, липа, клубеньковые бактерии

Компоненты биоценоза: Неорганические вещества Климатические факторы Органические вещества Продуценты Консументы редуценты Вертикальная структура – ярусность Горизонтальная структура – распределение (мозаичность) организмов Цепи питания: Пасбищная Детритная дафнии Мальки рыб окуньГнил.бактерии водоросли скворец навозНавозные мухи бактерии

Задания для самоконтроля 1. Cоставьте пищевую цепь, используя все названные ниже объекты: перегной, паук-крестовик, ястреб, большая синица, комнатная муха. Определите консумента третьего порядка в составленной цепи. 2. Для борьбы с насекомыми-вредителями человек применяет химические вещества. Объясните, как может измениться жизнь дубравы в случае, если в ней химическим способом будут уничтожены все растительноядные насекомые. 3. Для борьбы с насекомыми-вредителями человек применяет химические вещества. Объясните, как может измениться жизнь дубравы в случае, если в ней химическим способом будут уничтожены все растительноядные насекомые. 4. Почему численность промысловых растительноядных рыб может резко сократиться при уничтожении в водоеме хищных рыб? 5. Почему сов в экосистеме леса относят к консументам второго порядка, а мышей к консументам первого порядка? 6. Почему на лесных тропинках растения отсутствуют или сильно разрежены? 7. Что служит основой формирования разнообразных сетей питания в экосистемах? 8. Объясните, почему происходит естественное зарастание пресноводного водоема. 9. Объясните, какой вред растениям наносят кислотные дожди.

10. В водоем запустили карпов. Объясните, как это могло повлиять на численность обитающих в нём водорослей, карасей и щук. 11. Какие виды топлива – природный газ, каменный уголь, атомная энергия способствуют созданию парникового эффекта? Ответ поясните. 12. Постройте график изменения заготовок шкурок зайца-беляка на севере европейской части России последовательно за 27 лет (объем заготовок в баллах): 2,1, 2, 3,3, 4,5,15, 30, 80, , 0, 1, 1. 2,8, 90, 100,100,130,10.2.1,1 Сколько длится один цикл в динамике численности зайца? Какой прогноз для заготовок шкурок более будет точным? (выберите правильный ответ: А) на 1 год вперед, Б) на 5 лет вперед, В) на 10лет вперед. 13. Экологи установили интересный факт: как только в водоемах люди истребят выдр, рыбы в них становится больше, но потом численность ее заметно уменьшается. Если снова расплодятся выдры, то количество рыбы в них опять возрастет. Объясните почему?