- •Тема1: введение (Смотри контрольные вопросы)
- •1. Возникновение жизни на земле
- •2. Фундаментальные свойства живых систем
- •3. Уровни организации живой материи
- •4. Условия и ресурсы среды
- •5. Популяции и сообщества
- •Тема2: организм и среда (Смотри контрольные вопросы)
- •1.Экологические системы
- •1.1. Понятие экологической системы
- •1.2. Живое, косное и биокосное вещество
- •1.3. Законы в.И.Вернадского
- •2. Пищевые цепи и циркуляция загрязняющих веществ
- •2.1. Понятие простых и сложных пищевых цепей
- •Первая схема:
- •Вторая схема:
- •3.Циркуляция веществ
- •2.Абиотических процессов.
- •4. Энергетические ресурсы и энергия в экосистемах
- •Тема3: экологические системы (Смотри контрольные вопросы)
- •1.Введение. Основные понятия
- •2.Экология питания
- •2.3. Минеральные соли и вода
- •2.3.1. Вода
- •2.3.2. Кальций (Ca)
- •2.3.3. Железо (Fe)
- •2.3.4. Хлористый натрий (NaCl)
- •2.3.6. Витамины
- •3.Климатическая адаптация
- •3.1. Температурная среда
- •3.2. Реакция организма на перегрев
- •3.3. Реакция организма на охлаждение
- •3.4. Границы зоны комфорта
- •4.Болезни
- •Тема4: экология человека (Смотри контрольные вопросы) глобальные проблемы окружающей среды
- •Окружающая среда и стабильность популяций
- •Плотность населения и его численность
- •Плотность популяций
- •Основные принципы регуляции численности популяций
- •Принципы систем естественной регуляции:
- •Процессы, регулирующие численность популяций
- •Экологические показатели
- •Глобальные изменения климата
- •Природные экосистемы суши
- •Лесное и сельское хозяйство
- •Гидрология и водные ресурсы
- •Мировой океан и прибрежные зоны
- •Сезонный снежный покров, лед, вечная мерзлота
- •Человеческие поселения, энергетика, транспорт и промышленность, здравоохранение и качество воздуха
- •Проблемы мегаполисов
- •Классификация городов по численности населения
- •Классификация городов по численности населения
- •Зонирование территории
- •Влияние крупных городов на климат
- •Радиационная экология
- •Разрушение озонового слоя
- •Снижение видового разнообразия
- •Тема5: глобальные проблемы окружающей среды (Смотри контрольные вопросы) экологический мониторинг
- •Тема6: экологический мониторинг (Смотри контрольные вопросы) правовое регулирование в области экологии
- •Тема7 правовое регулирование в области экологии (см. Контрольные вопросы)
5. Популяции и сообщества
Живые организмы участвуют в кругообороте веществ и энергии в биосфере Земли. Они живут группами, благодаря чему выживают и развиваются. Их важнейшими характеристиками являются численность, плотность, рождаемость, смертность, возрастной состав, соотношение полов и др.
В экологии одно их важнейших мест занимают такие направления, как экология популяций и сообществ, которые рассматривают характеристики популяций и сообществ, структуру, свойства и т.д.
ПОПУЛЯЦИИ состоят из одновидовых организмов, совместно населяющих определенные участки и связанных между собой определенными взаимоотношениями, которые обеспечивают им устойчивое существование в данной природной среде.
ВИД - основная структурная и классификационная (ТАКСОНОМИЧЕСКАЯ) единица в системе живых организмов; совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфо-физиологических признаков, населяющих определенный ареал, обособленных от других нескрещиваемостью в природных условиях.
Популяция обладает не только биологическими свойствами составляющих ее организмов, но и свойствами, которые присущи группе особей в целом. Различают СТАТИЧЕСКИЕ и ДИНАМИЧЕСКИЕ характеристик популяций.
К статическим характеристикам относятся:
ЧИСЛЕННОСТЬ;
ПЛОТНОСТЬ;
ВОЗРАСТНОЙ и ПОЛОВОЙ СОСТАВ.
К динамическим характеристикам относятся:
РОЖДАЕМОСТЬ;
СМЕРТНОСТЬ;
СКОРОСТЬ ПОПУЛЯЦИОННОГО РОСТА.
Численность популяции не может быть любой; она не может быть слишком малой (до 2000 особей), но и не может быть бесконечно большой, так как тогда она не сможет прокормиться и разместиться на данной площади.
Плотностью популяции называется число особей, приходящихся на единицу площади. Часто плотность измеряют не числом особей, а их массой (биомассой). Плотность равная численности или биомассе популяции на единицу обитаемого пространства называют ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ.
Возрастной состав также является статической характеристикой популяции.
Растущая популяция характеризуется преобладающим числом молодых особей, а в сокращающейся популяции преобладают особи старческого (пострепродуктивного) возраста.
Другая статическая характеристика популяции - половой состав. У высших животных число особей женского и мужского пола различно. Так, например, в человеческой популяции это соотношение составляет 515 : 485.
Рождаемость является динамической характеристикой популяции. Различают максимальную и реальную рождаемость.
Реально-реализованная рождаемость (ПЛОДОВИТОСТЬ) называется ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РОЖДАЕМОСТЬЮ. Экологическая рождаемость зависит от численности популяции, ее полового и возрастного состава, а также от физических условий среды.
Рождаемость равна общему числу вновь появившихся особей деленному на промежуток времени, в течение которого они появились.
Удельная рождаемость равна рождаемости, деленной на число всех особей в популяции.
Смертность определяется как число особей, погибших за данный отрезок времени.
Удельная смертность равна смертности, деленной на число всех особей в популяции.
Смертность - показатель, противоположный рождаемости. У большинства живых организмов интенсивность смертности меняется на протяжении всей жизни. Чаще она больше на ранних стадиях развития, затем она снижается, а к старости снова возрастает.
Чем больше смертность, тем меньше средняя продолжительность жизни и наоборот. Иначе говоря, чем меньше средняя продолжительность жизни, тем меньшее количество живых организмов доживет до старости. Зависимости возраста и численности популяции представляются в виде КРИВЫХ ВЫЖИВАНИЯ.
В Биосфере Земли живые организмы живут в окружении других представителей живой природы.
В сообществах организмы одной популяции могут питаться особями другой или использовать их как среду обитания (НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ взаимодействие). Разные организмы могут использовать один и тот же ресурс; один вид может быть передающим звеном в цепи развития паразита, живущего за счет другого (ОПОСРЕДОВАННЫЕ или КОСВЕННЫЕ взаимодействия).
Различают следующие типы экологических взаимодействий:
1. если две популяции не влияют друг на друга, то это носит название НЕЙТРАЛИЗМ (в природе нейтрализм встречается крайне редко);
2. если для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно (он испытывает угнетение), в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы, то это называется АМЕНСАЛИЗМ. Например - когда светолюбивые растения растут в густом еловом лесу;
3. к взаимополезным взаимодействиям относятся:
ПРОТОКООПЕРАЦИЯ;
СИМБИОЗ;
МУТУАЛИЗМ (птицы, кормящиеся на коже носорога);
4. к полезно-нейтральным взаимодействиям относятся:
КОМЕНСАЛИЗМ (нахлебничество, сотрапезничество, квартиранство);
5. к полезно-вредным взаимодействиям относятся:
ПАРАЗИТИЗМ;
ХИЩНИЧЕСТВО;
6. к взаимовредным взаимодействиям относятся:
КОНКУРЕНЦИЯ (различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию).
СООБЩЕСТВОМ называется совокупность образующих его видов и взаимоотношения между ними.
С этим понятием тесно связано понятие биогеоценоза.
БИОГЕОЦЕНОЗОМ называют исторически сложившуюся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (БИОТОПОМ).
Структурой сообщества называют соотношение различных групп организмов, различающиеся по систематическому положению, по роли, которую они играют в процессе переноса энергии и вещества, по месту в пространстве, в пищевой сети, либо по иному признаку, существенному для понимания закономерностей группы естественных экосистем.