трусики женские украина

На головну

 Роль екологічних факторів у динаміці чисельності організмів - Екологія

Роль екологічних факторів у динаміці чисельності організмів

Зміст

Введення

1. Теоретичні основи дії екологічних факторів

1.1 Поняття екологічних факторів, їх класифікація

1.2 Поняття про оптимум і толерантності

1.3 лімітуючим чинником і закон Лібіха

2. Вплив екологічних факторів на динаміку чисельності

2.1 Поняття динаміки чисельності

2.2 Взаємозв'язок організму і його середовища проживання

2.3 Пристосованість організмів до впливу екологічних факторів

Висновок

Список використаної літератури

Введення

Властивості середовища, що роблять на організми різносторонній вплив, називаються екологічними факторами.

Актуальність даної теми полягає в тому, що в природі ці фактори діють не ізольовано один від одного, а у вигляді складного комплексу. Комплекс екологічних чинників, без яких організм існувати не може, і являє собою умови існування даного організму. Умови існування і організми невіддільні одне від одного.

В залежності від вимог до умов середовища і реакції на певні екологічні фактори, організми формуються в екологічні групи.

Ялиною даної роботи було розглянути роль екологічних чинників у динаміці чисельності організмів.

Завдання роботи наступні:

1. Визначити поняття екологічних факторів, їх класифікацію;

2. Розглянути поняття оптимуму і толерантності;

3. Дослідити лімітуючі фактори та закон Лібіха;

4. Розглянути поняття динаміки чисельності;

5. Проаналізувати взаємозв'язок організму і його середовища проживання;

6. Оцінити пристосованість організмів до впливу екологічних факторів.

1. Теоретичні основи дії екологічних факторів 1.1 Поняття екологічних факторів, їх класифікація

Абіотичні фактори являють собою умови неорганічної середовища, які впливають на організми. Велике розмаїття абіотичних факторів обумовлено великим числом комбінацій різних видів рельєфу і клімату.

Біотичні фактори - це вся сума впливів організмів один на одного в процесі їх життєдіяльності (запилення, затінення, поїдання). У широкому сенсі біотичні фактори представлені внутрішньо- і міжвидовими відносинами організмів. До біотичних факторів слід віднести і антропічний, роль яких зростає з кожним роком. Антропічний чинники зазвичай називають антропогенними. Їх особливість полягає в тому, що антропогенні фактори управляють процесами формування людини і не мають відношення до впливу на інші організми або середу.

Таблиця 1 Класифікація факторів

 Абиотическая біотичного

 Фізичні кліматичні - волога, світло, температура, вітер, тиск, течії, тривалість доби Вплив рослин один на одного і на інші організми в біоценозі (прямо або опосередковано)

 Фізичні едафіческіе - влагоемкость, теплозабезпечення механічний склад і проникність грунту Вплив тварин одна на одну і на інші організми в біоценозі

 Хімічні - склад повітря, вміст у грунті або воді елементів живлення, солоність повітря та води, реакція рН антропічний фактори - всі види людської діяльності

По дії фактори середовища можна класифікувати на прямо-і побічно-діючі (інакше кажучи, опосередковані або модифікують). Прямодействующие: світло, тепло, родючість грунтів, волога (на рослини), косвеннодействующіе - вони ж, але через ланцюги живлення - на тварин.

Однак, те ж тепло може бути і косвеннодействующім фактором. Наведемо приклад: на грунтах з багаторічною мерзлотою в мусоновому кліматі влітку відбувається інтенсивне танення мерзлоти, однак через недостатньої забезпеченості теплом, корнеобитаемого шару властиві перезволоження і анаеробіозіс, що зумовлюють фізіологічну недоступність для рослин елементів живлення. У континентальному сухому кліматі мерзлота в грунтовому профілі, навпаки, в спекотну суху погоду служить джерелом вологи і сприяє оптимізації водного режиму грунтів. Інші косвеннодействующіе фактори: вітер (суворість погоди), течії (насичений. Киснем), сніжний покрив.

Всі екологічні фактори мають одиниці виміру і певний діапазон дії. В рамках цього діапазону і здійснюється життєдіяльність біосистем та окремих організмів.

Можна згрупувати екологічні фактори за часом (еволюційний, історичний), періодичності (періодичний, неперіодичний), черговості (первинний, вторинний), походженням (космічний, абиотический, биотический, біологічний, техногенний, фактор неспокою, послепожарной та ін.), Середовищі виникнення ( атмосферне, водний, геоморфологічний, едафіческіе, фізіологічний, биоценотический, популяційний та ін.). 1.2 Поняття про оптимум і толерантності

а) Поняття про оптимум

Кожен організм і екосистема розвиваються при дії певного поєднання чинників: вологи, світла, тепла, наявності і складу поживних речовин. Ці фактори діють на організм одночасно. Для кожного організму, популяції, екосистеми можна визначити діапазон умов середовища, інакше кажучи, діапазон стійкості (рис. 1), в рамках якого відбувається життєдіяльність об'єктів.

У процесі історичного розвитку в організмів і біосистем сформувалися певні вимоги до умов середовища. Дози факторів, при яких організм, популяція або біоценоз досягають найкращого розвитку і максимальної продуктивності, відповідає оптимуму умов. Зі зміною цієї дози в бік зменшення або збільшення відбувається пригнічення організму і чим сильніше відхилення значення факторів від оптимуму, тим зниження життєздатності більше, аж до загибелі організму або руйнування біоценозу. Умови, за яких життєдіяльність максимально пригнічена, але організм і біоценоз ще існують, називаються пессимальной.

ПРИКЛАД. На півночі лімітуючим фактором є тепло, на півдні цей фактор - вологозабезпеченість. На Крайній Півночі самі продуктивні ліси з модрини Каяндер різнотравні ростуть в заплавах річок - тут складається сприятливий гидротермический режим і грунту під час паводків регулярно поповнюються елементами живлення. Самі низькопродуктивні ліси - з тієї ж модрини, але з покривом з сфагнових мохів, формуються на північних схилах гір в умовах постійного перезволоження і холодності грунтів. Рівень багаторічної мерзлоти під моховим покровом не опускається нижче 30 см. У Південному Примор'ї оптимальні лісорослинні умови властиві північним схилах в їх середній частині, а пессимальной - сухим південних схилах з опуклою поверхнею.

Можна навести багато прикладів оптимум і песимум у рослин, тварин і їх спільнот по відношенню до світла, вологи, теплообеспеченности, засоленості грунтів та ін. Чинникам.

б) Поняття про толерантність

Для різних видів рослин і тварин межі умов, в яких вони себе добре почувають неоднакові. Наприклад, одні рослини віддають перевагу дуже високу вологість, інші воліють посушливі місцеперебування. Одні види птахів відлітають у теплі краї, інші - клести, кедровки і пташенят виводять взимку. Чим ширше кількісні межі умов середовища існування, при яких той чи інший організм, вид і екосистема можуть існувати, тим вище ступінь їхньої витривалості, або толерантності. Властивість видів адаптуватися до умов середовища називається екологічною пластичністю (рис.2), а за амплітудою переносите популяціями природних коливань фактора судять про екологічну валентності виду.

Види з вузькою екологічною пластичністю, тобто здатні існувати в умовах невеликого відхилення від свого оптимуму, вузькоспеціалізовані, називаються стенобіонтних (stenos - вузький), види широко пристосовані, здатні існувати при значних коливаннях факторів - Еврібіонтность (eurys - широкий) Межі, за якими існування неможливо, називаються нижньою і верхньою межами витривалості , або екологічної валентності.

ПРИКЛАД. Риби солоних і прісних водойм - Стенобіонти. Трьохголкова колючка і лосось - Еврибіонти. Стенобіонти-рослини: чозенія, тополя корейський - рослини заплав, гігрофітние рослини (калужница болотна, рогіз,), ксерофіти Примор'я - сосна густоцветковий, абрикос маньчжурський, леспедеца та ін. До стенобіонтам можна віднести майже всіх ссавців, у тому числі і людини. Достатньо невеликого відхилення температури повітря (22-26 ° C) і води (28-38 ° C) від "нормального" значення, пониженого вмісту кисню і підвищеного вмісту шкідливих речовин (хлору, парів ртуті, аміаку та ін.) В повітрі, щоб викликати різке погіршення його стану.

По відношенню до одного фактору вид може бути стенобіонтам, по відношенню до іншого - Еврибіонти. Залежно від цього виділяють прямо протилежні пари видів: стенотермні - Еврітермние (по відношенню до тепла), стеногідріческій - еврігідріческій (до вологи), стеногаленний - еврігаленний (до засоленості), стено- - евріфотний (до світла), та ін.

Існують і інші терміни, що характеризують відношення видів до факторів навколишнього середовища. Додавання закінчення "філ" (phyleo (грец.) - Люблю) означає, що вид пристосувався до високих доз фактора (термофена, гигрофил, оксіфіл, галлофіл, хіонофіл), а додавання "фоб", навпаки, до низьких (галлофоб, хіонофоб) . Замість "термофоба" зазвичай вживається "Кріофени", замість "гігрофоба" - "ксерофіт".

Типові Еврибіонти - найпростіші організми, гриби. З вищих рослин до Еврибіонти можна віднести види помірних широт: сосну звичайну, модрину Даурскую, дуб монгольський, вербу Шверина, брусницю і більшість видів вересових.

Стенобіонтних виробляється у видів, тривалий час розвиваються у відносно стабільних умовах. Чим сильніше вона виражена, тим меншим ареалом володіє вигляд, або його співтовариство. Найбільш поширені види, мають широкий діапазон толерантності до всіх факторів. Вони називаються космополітами. Але таких видів мало.1.3 лімітуючим чинником і закон Лібіха

Закон обмежує (лімітує) фактора або закон мінімуму Лібіха - один з фундаментальних законів в екології, який говорить, що найбільш значущий для організму той фактор, який найбільше відхиляється від оптимального його значення. Тому під час прогнозування екологічних умов або виконання експертиз дуже важливо визначити слабку ланку в житті організмів.

Саме від цього, мінімально (або максимально) представленого в даний конкретний момент екологічного чинника залежить виживання організму. В інші відрізки часу обмежуючим можуть бути інші фактори. Протягом життя особини видів зустрічаються з різними обмеженнями своєї життєдіяльності. Так, чинником, що обмежує поширення оленів, є глибина сніжного покриву; метелики озимої совки (шкідника овочевих і зернових культур) - зимова температура і т. д.

Це закон враховується в практиці сільського господарства. Німецький хімік Юстус Лібіх встановив, що продуктивність культурних рослин, в першу чергу, залежить від того поживної речовини (мінерального елемента), який представлений в грунті найбільш слабо. Наприклад, якщо фосфору в ґрунті лише 20% від необхідної норми, а кальцію - 50% від норми, то обмежуючим фактором буде недолік фосфору; необхідно в першу чергу внести в грунт саме фосфорсодержащие добрива.

На ім'я вченого названо образне уявлення цього закону - так звана "бочка Лібіха". Суть моделі полягає в тому, що вода при наповненні бочки починає переливатися через найменшу дошку в бочці і довжина решти дощок вже не має значення.

Інакше кажучи, закон лімітує фактора полягає в тому, що надлишок або недолік будь-якого абиотического фактора може спричинити за собою обмеження або зупинку зростання популяції видів в екосистемі, навіть якщо всі інші фактори знаходяться в діапазоні толерантності для цих видів. Обмежує зростання популяції видів абиотический фактор називається лімітуючим. Як правило, лімітують факторами наземних екосистем є вода, температура, поживні речовини. Лімітують факторами водних екосистем є солоність, освітленість, температура і наявність кисню.

2. Вплив екологічних факторів на динаміку чисельності 2.1 Поняття динаміки чисельності

У природі не зазначено ні однієї популяції, яка залишалася б стабільною навіть протягом короткого відрізка часу. В залежності від зовнішніх і внутрішніх факторів чисельність постійно коливається - по роках, сезонах, від покоління до покоління. "Хвилі життя", так назвав такі коливання засновник популяційної генетики С.С. Четвериков.

Прийнято розрізняти неперіодичні та періодичні коливання чисельності природних популяцій.

Відомо, що чисельність популяції залежить від багатьох факторів. Нерідко зміни в чисельності популяції пов'язані з діяльністю людини. Але основними причинами є зміни умов існування, породжувані діями абіотичних і біотичних факторів. Впливу цих факторів спрямовані на інтенсивність росту, розмноження, на швидкість розвитку і смертність.

Так, при поліпшенні кормової бази, зниженні числа хижаків, ослабленні конкурентних відносин чисельність популяції збільшується за рахунок підвищення народжуваності та зниження смертності. І, навпаки, при скороченні харчування, посилення тиску паразитів і хижаків, загостренні конкурентних відносин чисельність скорочується за рахунок зниження народжуваності та підвищення смертності.

Динаміка чисельності виводить популяцію з рівноважного стану, що може призвести до змін в екосистемі. Стабільність екосистеми означає, що популяції кожного, хто входить в неї виду перебувають у рівновазі. Рівновага ж в популяції визначається співвідношенням факторів, що обмежують чисельність, збільшують або знижують її. При цьому народжуваність в популяції врівноважена смертністю. Тому проблема збереження рівноваги зводиться до підтримки рівноваги між смертністю і народжуваністю.

При розгляді причин, що викликають зміни чисельності в популяції, дуже важливо виділити залежні та незалежні від щільності чинники. Саме останні здатні надавати регулюючу дію і сприяти встановленню рівноважного стану популяції.

Необхідно зупинитися і на здатності популяції до саморегуляції. Механізми внутрипопуляционной регуляції дозволяють відновити оптимальні чисельність і щільність популяції і не дають популяції зникнути.

Чисельність і щільність популяції залежать від величин народжуваності (плодючості) і смертності.

Народжуваність - це здатність популяції до збільшення.

Смертність популяції - це кількість особин, які загинули за певний період.

Смертність, як і народжуваність, змінюється залежно від умов середовища, віку та стану популяції і виражається у відсотках до початкової або частіше до середньої величини її. У більшості видів смертність в ранньому віці завжди вище, ніж у дорослих особин.

Рівняння експоненціального зростання популяції (використовують для з'ясування потенційних можливостей популяцій до зростання):

де Nt - чисельність популяції в момент часу t,

N0- чисельність популяції в початковий момент часу t0,

е - основа натуральних логарифмів (2,7182),

r - показник темпів розмноження.

Дане рівняння висловлює биотический потенціал популяції - швидкість збільшення її чисельності за наявності сприятливих умов і повній відсутності чинників, що перешкоджають зростанню і розмноженню.

Биотический потенціал являє собою адаптацію, яка еволюціонує під дією природного відбору.

У всіх видів біотичний потенціал досить високий і при сприятливих умовах може викликати стрімке збільшення чисельності популяції - популяційний вибух.

Вибух чисельності популяції можливий, якщо організми виявляються в таких ідеальних умовах, які не перешкоджають їхньому росту і розмноження. Сприятливими факторами вважаються необмежений простір, велика кількість харчових ресурсів, відсутність природних ворогів і конкурентів. При збігу таких умов чисельність зростає експоненціально, або в геометричній прогресії, тобто в кожну одиницю часу до популяції додаються все нові і нові особини. У природі експоненціальне зростання або не відбувається взагалі, або протягом дуже нетривалого времені.2.2 Взаємозв'язок організму і його середовища проживання

Середовище проживання - це частина природи, навколишнє живі організми і що надає на них прямий або непрямий вплив.

Поняття навколишнє середовище було введено в екологію біологом Я. Юкскюль (1864-1944) для "зовнішнього світу, що оточує живі істоти в тій мірі, в якій він сприймається органами почуттів і органами пересування тварин і спонукає їх до певної поведінки".

"Кожен суб'єкт, мов нитки невидимої павутини, пряде свої відносини до тих чи інших властивостях речей, звиваючи ці нитки в міцну мережу, яка і підтримує його існування", - написав якось Я. Юкскюль.

З середовища організми отримують все необхідне для життя і в неї ж виділяють продукти обміну речовин. Середа кожного організму складається з безлічі елементів неорганічної та органічної природи і елементів, принесених людиною і його виробничою діяльністю. При цьому одні елементи можуть бути частково або повністю байдужі організму, інші необхідні, а треті мають негативний вплив.

Розрізняють природну і штучну (створену людиною) середовище проживання.

Окремі властивості і елементи середовища, які впливають на організми, називають екологічними факторами.

На нашій планеті організми освоїли чотири основні середовища проживання: водну, наземну (повітряну), ґрунтову й тіло іншого організму, що використовується паразитами і підлозі паразитами.

Від поняття "середовище проживання" слід відрізняти поняття "умови існування" - сукупність життєво необхідних факторів середовища, без яких живі організми не можуть існувати (світло, тепло, волога, повітря, грунт). На відміну від них інші фактори середовища хоча й істотно впливають на організми, але не є для них життєво необхідними (наприклад, вітер, природне і штучне іонізуюче випромінювання, атмосферний електрику та ін.).

Сприятливі чи несприятливі природні фактори (клімат, їжа, вороги, конкуренти) утворюють середовище, до якого повинна пристосуватися не тільки одинична особина в її боротьбі за життя, але і весь вигляд в цілому, оскільки саме весь вид піддається під впливом середовища природному відбору. Пристосування організмів до змінених зовнішніх умов шляхом зміни внутрішньовидової інформації (через відповідні мутації) визнається, таким чином, головною подією еволюції - зміни видів. Разом з тим пристосованість виду до будь-якої постійної середовищі є передумовою його тривалого стабільного існування. Мінливість і відбір - це, за висловом Конрада Лоренца, "два великих конструктора видоутворення". З позицій екології можна вважати, що різноманіття організмів, їх мінливість і їх збереження в природі, їх становлення і саме їхнє існування є результатом впливу навколишнього середовища та адаптації.

Концепція "навколишнього середовища" Я. Юкскюль поклала початок експериментальним дослідженням взаємовідносин тварин того чи іншого виду із середовищем їх проживання. Разом з тим він проводив розходження між "світом відчуттів" і "світом дій".

Існує безліч живих істот, у достатній мірі пристосованих до властивої їм як виду навколишньому середовищі, бо сам факт їх існування вже доводить, що функціональний коло світу їх відчуттів і світу їх дій, виконуючи своє завдання, поки принаймні, перешкоджає вимирання виду.

Функціональну єдність адаптації організму і навколишнього його середовища пов'язує в одне ціле зовнішній вигляд тварин даного виду і спосіб їх життя. Деякі екологи висловлюють те ж саме іншими словами, говорячи про те, що кожен вид тварин заселяє свою власну "екологічну нішу", тобто що існує рівно стільки екологічних ніш, скільки різних видів тварин. При цьому вираз "ніша" слід розуміти не як притулок, укриття або місце перебування, а як синонім поняття "притаманна йому навколишнє середовище". Таке виділення у функціональному колі виду двох явищ - навколишнього середовища та адаптації - вельми корисно в ході наукового дослідження. Адже навколишнє середовище можна осягати шляхом вимірювання характеристик зовнішнього світу і таким чином встановлювати сферу дії факторів, з яких кожен вид з властивою йому адаптацією "вирізає" свою власну середовище проживання. Але саму цю адаптацію потрібно вивчати, виходячи з тваринного, враховуючи його анатомію, фізіологію і поведінку, для чого необхідно використовувати як підставу інші розділи біологічної науки.

Для виявлення та пояснення адаптації, вироблених тими чи іншими тваринами, що населяють різні місцеперебування, найкраще виходити з факторів навколишнього середовища. Питання про притаманною увазі адаптації є найбільш відповідним ключем, який відкриває двері в екологію.

Ернст Геккель, пропагандист вчення Чарльза Дарвіна, офіційно визнаний засновником цієї нової "науки про зв'язки організму з навколишнім зовнішнім світом", в 1866 році дав визначення екології (від грецьких слів oicos - будинок і logos - наука), як "вчення про баланс між організмом і середовищем ", предметом якого є зв'язки живих істот як з неорганічної, так і з органічною природою. Це визначення нової гілки науки про життя так добре продумано, що і більш ніж через сторіччя воно все ще повністю зберігає своє значення.

Однак при цьому ми відразу ж відчуваємо, що вираз "баланс" має не тільки чисто біологічний, а й більш широкий зміст. Адже енергетичний баланс організмів включає також фізичні і хімічні чинники. Нарешті, не можна забувати про космічні силах, і насамперед про сонячної енергії. Тому екологи багатьох країн і в першу чергу німецькі вчені серпня Пінеман і Карл Фрідріха, розуміли цю науку в цілому, як вчення про "баланс природи".

Дійсно, сьогодні екологи знають, що лише всеосяжне розгляд природних явищ і, крім того, всіх явищ, пов'язаних з людською цивілізацією, може дати правильне уявлення про умови існування живих істот у навколишньому їхньому середовищі.

екологічний оптимум адаптація абіотіческій2.3 Пристосованість організмів до впливу екологічних факторів

Існує 2 основних способи адаптації особини до змін абіотичних чинників:

1) поведінкові реакції;

2) фізіологічна настройка організму.

Адаптивний комплекс (оптимальна композиція) - сукупність фізіологічних, поведінкових і екологічних особливостей організму, сприяють його виживанню і розмноженню.

Існування адаптивного комплексу обумовлено екологічної індивідуальністю особини - сукупністю її специфічних рис, які полягають у поєднанні спадкових і набутих властивостей. Вона складається в процесі розвитку організму (онтогенез) і виражається в особливостях генотипу і фенотипу кожної особини.

Генотип - це сукупність спадкових ознак організму; фенотип - сукупність всіх ознак і властивостей особини, які формуються в процесі взаємодії її генотипу із зовнішнім середовищем.

Пристосування популяції до змін абіотичних факторів відбувається двома шляхами:

1) зміна характеру її просторового розподілу;

2) шляхом адаптивної еволюції.

Види і складові їх популяції вибірково ставляться до факторів середовища, і тому вони заселяють строго певні місця проживання з відповідними екологічними умовами. Ділянка території, зайнятий популяцією виду, що й характеризується певними екологічними умовами - стація. Кожен вид має свій набір стацій.

Властивість видів вибірково заселяти ті чи інші стації - принцип стаціальной вірності. Цей принцип застосовується тільки в умовах обмеженого простору і часу.

Правило зміни місця проживання: види здатні закономірно змінювати свої місця проживання в широкому діапазоні простору і часу.

Правило зміни ярусів: у різних зонах одні й ті ж види займають неоднакові яруси.

У просторі правило зміни місця проживання виражається в зональної і вертикальної зміні стацій і в зональній зміні ярусів, а в часі - в сезонної і річної зміні стацій.

Зональна зміна стацій: закономірно спрямована зміна місця проживання при переході виду з однієї природної зони в іншу.

Вертикальна зміна стацій: аналогічна зональної, але характерна для гірських умов.

Зональна зміна ярусів: виявляється в тому, що багато видів при просуванні на північ переміщаються з більш високого ярусу в більш низький, а деякі в порівняно сухих зонах стають мешканцями ґрунту.

Сезонна зміна стацій: відбувається при змінах мікроклімату протягом одного сезону. Наприклад, в сухому і жаркому кліматі це проявляється у переселенні деяких степових і пустельних видів у період посухи на посіви культурних рослин, на луки, під полог лісу, де зберігається досить висока вологість і зелений рослинний покрив. Така поведінка характерна для комах і гризунів.

Річна зміна стацій: відбувається при відхиленні погодних умов від середньорічної норми.

Пристосування популяції до змін абіотичних факторів шляхом адаптивної еволюції включає в себе три складові:

1) преадаптація - процес розвитку попередніх адаптації особливостей, на основі яких формується нове пристосування організму до навколишнього його середовищі

2) адаптація

3) постадаптація - еволюційні зміни організмів, які вдосконалюють вже існуючу у них адаптацію до освоєної середовищі існування.

Рослини, в залежності від умов проживання, адаптуються до тіні - тіньовитривалі рослини або, навпаки, до сонця - світлолюбні рослини (наприклад, хлібні злаки). Однак сильне яскраве сонце (яскравість вище оптимальної) пригнічує фотосинтез, тому в тропіках важко отримати високий врожай культур, багатий білком. У помірних зонах (вище і нижче екватора) цикл розвитку рослин і тварин приурочений до сезонах року: підготовка до зміни температурних умов здійснюється на основі сигналу - зміни довжини дня, яка в певну пору року в даному місці завжди однакова. В результаті цього сигналу включаються фізіологічні процеси, що призводять до зростання, цвітінню рослин навесні, плодоношення влітку і скидання листя восени; у тварин - до линяння, накопичення жиру, міграції, розмноження у птахів і ссавців, настанню стадії спокою у комах. Зміна довжини дня тварини сприймають за допомогою органів зору. А рослини - за допомогою спеціальних пігментів, розташованих в листі рослин. Подразнення сприймаються за допомогою рецепторів, внаслідок чого відбувається ряд біохімічних реакцій (активація ферментів або виділення гормонів), а потім проявляються фізіологічні або поведінкові реакції.

Вивчення фотоперіодизму рослин і тварин показало, що реакція організмів на світло заснована не просто на кількості одержуваного світла, а на чергуванні протягом доби періодів світла і темряви певної тривалості. Організми здатні вимірювати час, тобто володіють "біологічним годинником" - від одноклітинних до людини. "Біологічний годинник" - також управляються сезонними циклами та іншими біологічними явищами. "Біологічний годинник" визначають добовий ритм активності як цілих організмів, так і процесів, що відбуваються навіть на рівні клітин, зокрема клітинних поділів.

Пойкілотермние організми в процесі еволюції виробили різні пристосування до мінливих температурних умов середовища. Головним джерелом надходження теплової енергії у пойкілотермних тварин - зовнішнє тепло. У пойкілотермних організмів виробилися різні пристосування до низької температури. Деякі тварини, наприклад, арктичні риби, що живуть постійно при температурі -1,8oС, містять в тканинної рідини речовини (глікопротеїди), що перешкоджають утворенню кристалів льоду в організмі; у комах накопичується для цих цілей гліцерин. Інші тварини, навпаки, збільшують теплопродукцию організму за рахунок активного скорочення мускулатури - так вони підвищують температуру тіла на декілька градусів. Треті регулюють свій теплообмін за рахунок обміну тепла між судинами кровоносної системи: судини, що виходять з м'язів, тісно стикаються з судинами, що йдуть від шкіри і несучими охолоджену кров (таке явище властиве холодноводних риб). Адаптивне поведінка проявляється в тому, що багато комахи, рептилії і амфібії вибирають місця на сонці для обігріву або змінюють різні пози для збільшення поверхні обігріву.

У ряду холоднокровних тварин температура тіла може змінюватися в залежності від фізіологічного стану: наприклад, у літаючих комах внутрішня температура тіла може підніматися на 10-12oС і більше внаслідок посиленої роботи м'язів. У громадських комах, особливо у бджіл, розвинувся ефективний спосіб підтримки температури шляхом колективної терморегуляції (у вулику може підтримуватися температура 34-35oС, необхідна для розвитку личинок).

Пойкілотермние тварини здатні пристосовуватися і до високих температур. Це відбувається також різними способами: тепловіддача може відбуватися за рахунок випаровування вологи з поверхні тіла або зі слизової верхніх дихальних шляхів, а також за рахунок підшкірної судинної регуляції (наприклад, у ящірок швидкість течії крові по судинах шкіри збільшується при підвищенні температури).

Найбільш досконала терморегуляція спостерігається у птахів і ссавців - гомойтермних тварин. У процесі еволюції вони набули здатність підтримувати постійну температуру тіла завдяки наявності чотирьохкамерного серця і однієї дуги аорти, що забезпечило повне розділення артеріального і венозного кровотоку; високого обміну речовин; пір'яного або волосяного покриву; регуляції тепловіддачі; добре розвиненою нервової системи придбали здатність до активного життя при різній температурі. У більшості птахів температура тіла трохи вище 40oС, а у ссавців - трохи нижче. Дуже важливе значення для тварин має не тільки здатність до терморегуляції, але і адаптивне поведінка, споруда спеціальних притулків і гнізд, вибір місця з більш сприятливою температурою і т.п. Вони також здатні пристосовуватися до низьких температур кількома шляхами: крім пір'яного або волосяного покриву, теплокровні тварини за допомогою тремтіння (мікросокращенія зовні нерухомих м'язів) зменшують тепловтрати; при окислюванні бурої жирової тканини у ссавців утворюється додаткова енергія, що підтримує обмін речовин.

Пристосування теплокровних до високих температур в чому схоже з аналогічними пристосуваннями холоднокровних - потовиділення і випаровування води зі слизової рота і верхніх дихальних шляхів, у птахів - тільки останній спосіб, так як у них немає потових залоз; розширення кровоносних судин, розташованих близько до поверхні шкіри, що посилює тепловіддачу (у птахів цей процес протікає в безпері ділянках тіла, наприклад через гребінь). Температура, як і світловий режим, від якого вона залежить, закономірно змінюється протягом року і у зв'язку з географічною широтою. Тому всі пристосування більш важливі для проживання при негативних температурах.

Залежно від вимог, що пред'являються до водного режиму, серед рослин розрізняють такі екологічні групи:

1. Гідратофіти - рослини постійно живуть у воді;

2. Гідрофіти- рослини лише частково занурюються у воду;

3. Гелофіти- болотні рослини;

4. Гігрофіти- наземні рослини, що живуть в надмірно зволожених місцях;

5. Мезофіти- воліють помірне зволоження;

6. Ксерофіти- рослини, пристосовані до постійному нестачі вологи; серед ксерофитов розрізняють:

суккуленти- накопичують воду в тканинах свого тіла (соковиті);

склерофіти- втрачають значну кількість води.

Багато тварин пустель здатні обходитися без питної води; деякі швидко і довго можуть бігати, здійснюючи довгі міграції на водопій (сайгаки, антилопи, верблюди та ін.); частина тварин видобуває воду з їжі (комахи, плазуни, гризуни). Жирові відкладення пустельних тварин можуть служити своєрідним резервом води в організмі: при окислюванні жирів утворюється вода (відкладення жиру в горбі верблюдів або підшкірні відкладення жиру у гризунів). Малопроникні покриви шкіри (наприклад, у плазунів,) захищають тварин від втрати вологи. Багато тварин перейшли до нічного способу життя або ховаються в норах, уникаючи иссушающего дії низької вологості і перегріву. В умовах періодичної сухості ряд рослин і тварин переходять у стан фізіологічного спокою - рослини призупиняють ріст і скидають листя, тварини впадають в сплячку. Ці процеси супроводжуються зниженим обміном речовин в період сухості.

Висновок

Можна зробити висновок про те, що лімітуючі фактори - це фактори, як правило, несприятливим чином впливають на життєдіяльність організмів, що обмежують їх ріст і розвиток.

Лімітують факторами можуть бути:

абиотические фактори;

забруднення природного середовища;

ємність природного середовища;

чисельність популяції.

Цікаво відзначити, що лімітують факторами можуть бути не тільки речовини, що знаходяться в нестачі, а й речовини, що містяться в навколишньому середовищі, в надлишку, тобто як максимальні, так і мінімальні екологічні впливи. Діапазон між ними становить межа толерантності (витривалості) організму в межах кривої життєдіяльності.

Закон лімітує фактора (мінімуму Лібіха): найбільш значущий той з факторів зовнішнього середовища, який найбільше відхиляється від оптимальних для організму значень, оскільки від нього в даний момент залежить виживання особин. Вихід значення такого фактора за межі стійкості призводить до загибелі організму.

У природі не зазначено ні однієї популяції, яка залишалася б стабільною навіть протягом короткого відрізка часу. В залежності від зовнішніх і внутрішніх факторів чисельність постійно коливається - по роках, сезонах, від покоління до покоління. "Хвилі життя", так назвав такі коливання засновник популяційної генетики С.С. Четвериков.

Прийнято розрізняти неперіодичні та періодичні коливання чисельності природних популяцій.

Відомо, що чисельність популяції залежить від багатьох факторів. Нерідко зміни в чисельності популяції пов'язані з діяльністю людини. Але основними причинами є зміни умов існування, породжувані діями абіотичних і біотичних факторів. Впливу цих факторів спрямовані на інтенсивність росту, розмноження, на швидкість розвитку і смертність.

Середовище проживання - це частина природи, навколишнє живі організми і що надає на них прямий або непрямий вплив.

Поняття навколишнє середовище було введено в екологію біологом Я. Юкскюль (1864-1944) для "зовнішнього світу, що оточує живі істоти в тій мірі, в якій він сприймається органами почуттів і органами пересування тварин і спонукає їх до певної поведінки".

З середовища організми отримують все необхідне для життя і в неї ж виділяють продукти обміну речовин. Середа кожного організму складається з безлічі елементів неорганічної та органічної природи і елементів, принесених людиною і його виробничою діяльністю. При цьому одні елементи можуть бути частково або повністю байдужі організму, інші необхідні, а треті мають негативний вплив.

Існує безліч живих істот, у достатній мірі пристосованих до властивої їм як виду навколишньому середовищі, бо сам факт їх існування вже доводить, що функціональний коло світу їх відчуттів і світу їх дій, виконуючи своє завдання, поки принаймні, перешкоджає вимирання виду.

Функціональну єдність адаптації організму і навколишнього його середовища пов'язує в одне ціле зовнішній вигляд тварин даного виду і спосіб їх життя. Деякі екологи висловлюють те ж саме іншими словами, говорячи про те, що кожен вид тварин заселяє свою власну "екологічну нішу", тобто що існує рівно стільки екологічних ніш, скільки різних видів тварин.

Список використаної літератури

1. Акімова Т.В. Екологія. Природа-Людина-Техніка .: Підручник для студентів техн. направл. і специал. вузів / Т.А.Акімова, А.П.Кузьмін, В.В.Хаскін ..- За заг. ред. А.П.Кузьміна; Лауреат Всеросс. конкурсу з створ. нових підручників з загальним естественнонауч. дисципл. для студ. вузів. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.- 343 с.

2. Акімова Т.В. Екологія. Людина-Економіка-Біота-середу: Підручник для студентів вузів / Т.А.Акімова, В.В.Хаскін; 2-е вид., Перераб. і дополн.- М.: ЮНИТИ, 2001.- 556 с.

3. Бродський А.К. Загальна екологія: Підручник для студентів вузів. М .: Изд. Центр "Академія", 2006. - 256 с.

4. Вахненко Д.В., Гарнізоненко Т.С., Колесніков С.І. Біологія з основами екології. Підручник для вузів / Д.В. Вахненко, Т.С. Гарнізоненко, С.І. Колесников. - Ростов-на-Дону: Фенікс, 2003. - 448 с.

5. Воронков Н.А. Екологія: загальна, соціальна, прикладна. Підручник для студентів вузів. М .: Агар, 2006. - 424 с.

6. Колесніков С.І. "Екологічні основи природокористування". Підручник. Изд-во "Дашков і К", 2008-304с.

7. Константинов В.М., Челедзе Ю.Б. ЕОПП: Навчальний посібник для студентів установ середньої професійної освіти. М .: Видавничий центр "Академія", НМЦ СПО, 4-е изд., Испр. і доп. 2006-208 с.

8. Коробкін В.І. Екологія: Підручник для студентів вузів / В.І. Коробкін, Л.В.Передельскій. -6-Е вид., Доп. І перераб.- Ростон н / Д: Фенікс, 2003.- 575с.

9. Коробкін В.І. Екологія: Підручник для студентів вузів / В.І. Коробкін, Л.В.Передельскій. -6-Е вид., Доп. І перераб.- Ростон н / Д: Фенікс, 2003.- 575с.

10. Лисов П.К., Акиф А.П., Добротіна Н.А. Біологія з основами екології: Підручник / П.К.Лисов, А. П. Акиф, Н.А.Добротіна- М .: Вища школа., 2007.- 655 с.

11. Ніколайкін Н.І., Ніколайкіна Н.Є., Мелехова О.П. Екологія. 2-е ізд.Учебнік для вузів. М .: Дрофа, 2003. - 624 с.

12. Ніколайкін Н.І., Ніколайкіна Н.Є., Мелехова О.П. Екорлогія. 2-е ізд.Учебнік для вузів. М .: Дрофа, 2003. - 624 с.

13. Пехов А.П. Біологія з основами екології. Навчальний посібник для вузів з грифом МО / А.П. Пехов. - СПб .: Изд-во "Лань", 2002. - 672 с.

14. Трушина Т.П. Екологічні основи природокористування. Підручник для коледжів та середньо-спеціальних навчальних закладів. 5-е вид. перераб., Ростов на Дону: "Фенікс", 2009- 408 с.

15. Чернова Н.М. Загальна екологія: Підручник для студентів педагогічних вузів / Н.М.Чернова, А.М.Билова. - М .: Дрофа, 2004.-416 с.

16. Чернова Н.М. Загальна екологія: Підручник для студентів педагогічних вузів / Н.М.Чернова, А.М.Билова. - М .: Дрофа, 2004.-416 с.

17. Екологія. Під ред. проф.В.В.Денісова. Ростов-н / Д .: ІКЦ "МарТ", 2006. - 768 с.

18. Екологія. Під ред. проф.В.В.Денісова. Ростов-н / Д .: ІКЦ "МарТ", 2006. - 768 с.

19. Екологія: Підручник для студентів вищих. і середовищ. навч. закладів, що навч. по техн. спец. і напрямками / Л.І.Цветкова, М.І.Алексеев, Ф.В.Карамзінов та ін .; під заг. ред. Л.І.Цветковой. М .: АСБВ; СПб .: Хіміздат, 2001.- 550 с.

20. Екологія: Підручник для студентів вищих. і середовищ. навч. закладів, що навч. по техн. спец. і напрямками / Л.І.Цветкова, М.І.Алексеев, Ф.В.Карамзінов та ін .; під заг. ред. Л.І.Цветковой. М .: АСБВ; СПб .: Хіміздат, 2001.- 550 с.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка