4.4. Уровень экологических систем. Корм как комплексный экологический фактор доклад


4.4. Уровень экологических систем

Наше знакомство с общими закономерностями воз­действия абиотических факторов было бы неполным без рассмотрения специфики проявления его на уровне эко­систем. Особенности влияния экологических факторов на уровне экосистемы представляют собой емкую про­блему, решение которой возможно лишь на основе до­сконального знания свойств и функций экосистемы. Од­нако уже сейчас можно отметить, что любой абиотиче­ский фактор, оказывающий влияние на отдельный вид, входящий в состав изучаемой экосистемы, будет влиять

78

и на саму экосистему, на ее фундаментальные свойства. Это воздействие можно объяснить следующими причи­нами. Во-первых, абиотические факторы в совокупности создают климатический режим экосистемы, на фоне ко­торого протекают все процессы жизнедеятельности ви­дов и осуществляется взаимодействие между ними. Во-вторых, все особи, входящие в состав экосистемы, яв­ляются объектами воздействия абиотических факторов. Действие абиотических факторов может привести к ги­бели особей, что вызовет уменьшение плотности попу­ляций, входящих в состав экосистемы. Если же физио­логическая реакция организма адекватна силе и харак­теру действия абиотического фактора, то возникший адаптивный ответ отразится в итоге на видовом разно­образии, пространственном распределении видов в эко­системе, на характере их взаимодействия друг с дру­гом, что, в конечном счете, скажется на специфических свойствах последней. Абиотические факторы, влияя на биотическую совокупность экосистемы, будут определять не только свойства этой системы, но и стратегию ее раз­вития.

79

Т е м а 5

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ФАКТОРОВ ПИТАНИЯ

Многие экологические термины можно объединить в пары, члены которых имеют противоположный смысл. Продуцент и консумент относятся к различным сторо­нам активности одного и того же организма. Продукци­ей называют ассимиляцию веществ и включение их в организмы. В зависимости от того, используется при этом энергия солнечного света или химическая энергия, заключенная в органических веществах, говорят о про­дуцентах первого (первичные продуценты), второго, тре­тьего, четвертого и т. д. порядка. Кроме того, все про­дуценты являются одновременно и консументами: для того чтобы существовать, как растения, так и животные должны метаболизировать ассимилированные вещества, т. е. использовать их.

Другая пара терминов —автотроф и гетеротроф. Ав-тотрофные организмы (зеленые растения и некоторые бактерии) ассимилируют неорганические ресурсы, об­разуя с помощью световой и химической энергии «упа­ковки» органических молекул (белков, углеводов и дру­гих). Эти органические вещества становятся ресурса­ми для гетеротрофов — организмов, нуждающихся в высокоэнергетических ресурсах, и принимают актив­ное участие в цепи превращений, по ходу которой предшествующий потребитель ресура сам в свою оче­редь превращается в ресурс для следующего потре­бителя.

5.1. Пища как экологический фактор

Основным способом питания растения является фо­тосинтез, в процессе которого под действием солнеч­ной энергии происходит восстановление углекислого газа до углеводов (СН20):

80

где А-донор электронов. У зеленых растений (высшие растения, водоросли) донором электронов является вода, поэтому в результате фотосинтеза образуется кислород:

С02+Н20 -> (СН20) + 02.

У бактерий роль донора электронов могут выполнять, например, сероводород, органические вещества. Так, у зеленых и пурпурных серобактерий восстановление ди­оксида углерода происходит по схеме:

С02+ 2h3S -> (СН20) + 2S + Н20.

При фотосинтезе световая энергия улавливается хлоропластами и преобразуется в конечном итоге в энер­гию химических связей углеводов; в расчете на 1 грамм-атом поглощенного углерода фиксируется 114 ккал энергии. В процессе фотосинтеза участвуют как фотохимические реакции, так и чисто ферментатив­ные (так называемые темновые) реакции и процессы диффузии, благодаря которым происходит обмен угле­кислотой и кислородом между растениями и атмосфер­ным воздухом. Каждый из этих процессов находится под влиянием внутренних и внешних факторов и может ограничивать. продуктивность фотосинтеза в целом.

Растительная масса формируется не только за счет продуктов фотосинтеза. Наряду с углеродом, кислоро­дом и водородом она содержит в среднем 2-4% азота (в белковых веществах – 15-19%). Среди биоэлементов азот по количеству в растениях занимает четвертое место. Между усвоением азота растением и продуктив­ностью существует корреляция; это относится как к от­дельному растению, так и ко всему растительному по­крову Земли. Прирост растительной массы нередко ли­митируется количеством азота. При недостатке азота растения остаются низкорослыми, имеют мелкоклеточ­ные ткани и грубые клеточные стенки.

Кроме светового питания растениям необходимо ми­неральное питание. Они нуждаются во многих элемен-

81

тах, которые либо поступают из минералов, либо ста­новятся доступными в результате минерализации орга­нического вещества. Все химические элементы погло­щаются в форме ионов и включаются в растительную массу, накапливаясь в клеточном соке. После сжига­ния сухого органического материала минеральные ве­щества остаются в виде золы. В золе растений могут находиться все химические элементы, встречающиеся в литосфере. Жизненно необходимыми и незаменимы­ми являются основные элементы минерального пита­ния, которые нужны в больших количествах: натрий, фосфор, сера, калий, кальций, магний, а также микро­элементы—железо, марганец, цинк, медь, молибден, бор и хлор. Кроме того, существуют элементы, кото­рые требуются только для некоторых групп растений: натрий —для маревых, кобальт —для бобовых, алюми­ний—для папоротников и кремний—для диатомовых водорослей.

Для упорядоченного обмена веществ, хорошей продуктив­ности и беспрепятственного развития нужно, чтобы растение получало питательные вещества, включая микроэлементы, не только в достаточных количествах, но и в надлежащих соотно­шениях. Со времен Либиха известно, что урожай зависит от того вещества, которое имеется в недостаточном количестве. Разные виды растений значительно различаются по своим по­требностям в питательных веществах. Для культурных растений этот вопрос изучен довольно хорошо. О специфических потреб­ностях дикорастущих видов, напротив, известно немного, хотя именно эти сведения помогли бы лучше понять причины, опре­деляющие характерный видовой состав сообществ.

Рассмотрим теперь роль питания в жизни животных. От наличия достаточного количества пищи зависят все формы их жизнедеятельности. Особенность действия пищи как экологического фактора для животных состоит в том, что экологический смысл имеет только нижний предел выносливости — в случае недостатка пищи она служит важным лимитирующим фактором, тогда как ее избыток не лимитирует развития особей (рис. 5.1). Как

82

Рис. 5.1. Особенности действия пищи как экологического фактора в питании животных.

ограничивающий фактор недостаток пищи влияет на пло­довитость и скорость развития животных.

У постельного клопа число отложенных яиц определяется количеством выпитой крови. Плодовитость колорадского жука увеличивается в зависимости от числа съеденных листьев. Точно так же развитие животных идет гораздо быстрее при достаточ­ном количестве пищи. У жука-плавунца продолжительность тре­тьей личиночной стадии равна 14 дням, если личинка получает ежедневно по 25 головастиков; если же она получает в день всего по одному головастику, эта стадия длится 51 день.

Необходимое количество корма возрастает с увеличе­нием размеров животного. Однако, поскольку у мелких животных отношение площади поверхности тела к объему довольно велико, для них характерна более высокая ин­тенсивность обмена и соответственно большая потреб­ность в энергии на единицу массы тела, чем для крупных животных. Следовательно, мелким видам на единицу мас­сы требуется больше пищи, чем крупным. Подобным же образом гомойотермные животные, которые должны под­держивать постоянную внутреннюю температуру тела, по­требляют пищи больше, чем пойкилотермные.

Устойчивость к голоданию у пойкилотермных и гомойотермных животных также различна. У голодающих пой­килотермных животных с повышением температуры сре-

83

ды жизнь укорачивается (рис. 5.2, 2). Продолжительность жизни гомойотермных животных, подвергаемых голоду, тем больше, чем ближе температура среды к некоторо­му значению, которое ниже, но близко к температуре тела (рис. 5.2, 1).

Рис. 5.2. Зависимость продолжительности жизни животных без пищи от температуры (из Дажо, 1975).

1 - домашний воробей, 2 Гусеница Panolis flammed.

Географическое распространение животных зачастую обусловлено пищевыми факторами. Например, бабочка грушевая плодожорка встречается только там, где про­израстает дикая груша. Ареал желудевого долгоносика совпадает с областью распространения его кормового растения —дуба. Пальмовый орлан (Gypohierax angolensis) гнездится в Африке только там, где растет пальма Elalis guinensis, плодами которой он питается.

Наличие или отсутствие пищи существенно влияет на стациальное распределение животных: они предпочита­ют те биотопы, где есть подходящий для них корм. Не­редко эта связь имеет очень жесткий характер. Напри­мер, многие растительноядные насекомые встречаются только на своих кормовых растениях.

Суточные, сезонные и иные регулярные миграции животных в большинстве случаев связаны с потребно­стями питания. Например, некоторые виды оленей но-

84

чью пасутся на лугах, а днем перемещаются для отдыха в лес; летучие мыши, проводящие день в пещерах, но­чью могут в поисках насекомых улетать от своих убе­жищ на десятки километров. Примеров сезонных мигра­ций, вызванных изменениями количества корма, до­статочно много. Усатые киты концентрируются в районах скопления зоопланктона, служащего им пищей. Ежегод­ные перелеты птиц с севера на юг также сформирова­лись в эволюции как способ избежать зимней бескор­мицы.

Недостаточная обеспеченность кормом обычно вызывает у животных склонность к эмиграции из родных мест. Например, клесты-еловики в случае неурожая семян ели совершают да­лекие перелеты в поисках районов с обильным кормом. Для развития миграционного инстинкта необходимо, чтобы осенью в том районе, где обитает вид, пищевые ресурсы иссякли или стали недоступными, а в районе, куда вид перемещается, их было достаточно. Благодаря перелетам птицы наводняют био­топы, не полностью используемые оседлыми видами. Другими словами, перелетные виды используют сезонные кормовые излишки.

С пищей животные и растения получают, во-первых, энергию, необходимую для жизнедеятельности, и, во-вторых, питательные вещества, необходимые для пост­роения тканей тела и выполнения всех физиологических функций. Требования к пище могут значительно меняться в зависимости от состояния организма, времени года и т. п. Для животных и растений имеют значение как количество питательных веществ, так и их качественный состав.

studfiles.net

Доклад - Пища как экологический фактор

Каждый человек знает, что пища необходима для нормальной жизнедеятельности организма. В течение всей жизни в организме человека непрерывно совершается обмен веществ и энергии. Источником необходимых организму строительных материалов и энергии являются питательные вещества, поступающие из внешней среды в основном с пищей. Если пища не поступает в организм, человек чувствует голод. Но голод, к сожалению, не подскажет, какие питательные вещества и в каком количестве необходимы человеку. Мы часто употребляем в пищу то, что вкусно, что можно быстро приготовить, и не очень задумываемся о полезности и доброкачественности употребляемых продуктов.

Врачи утверждают, что полноценное рациональное питание — важное условие сохранения здоровья и высокой работоспособности взрослых, а для детей еще и необходимое условие роста и развития.

Для нормального роста, развития и поддержания жизнедеятельности организму необходимы белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные соли в нужном ему количестве.

Нерациональное питание является одной из главных причин возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний органов пищеварения, болезней, связанных с нарушением обмена веществ.

Регулярное переедание, потребление избыточного количества углеводов и жиров – причина развития таких болезней обмена веществ, как ожирение и сахарный диабет.

Они вызывают поражение сердечно- сосудистой, дыхательной, пищеварительной и других систем, резко понижают трудоспособность и устойчивость к заболеваниям, сокращая продолжительность жизни в среднем на 8-10 лет.

Рациональное питание – важнейшее и непременное условие профилактики не только болезней обмена веществ, но и многих других.

Пищевой фактор играет важную роль не только в профилактике, но и в лечении многих заболеваний. Специальным образом организованное питание, так называемое лечебное питание – обязательное условие лечения многих заболеваний, в том числе обменных и желудочно-кишечных.

Лекарственные вещества синтетического происхождения в отличие от пищевых веществ являются для организма чужеродными. Многие из них могут вызвать побочные реакции, например — аллергию, поэтому при лечении больных следует отдавать предпочтение пищевому фактору.

В продуктах питания многие биологически активные вещества обнаруживаются в равных, а иногда и в более высоких концентрациях, чем в применяемых лекарственных средствах. Вот почему с древнейших времен многие продукты, в первую очередь овощи, фрукты, семена, зелень, применяют при лечении различных болезней.

Многие продукты питания оказывают бактерицидные действия, подавляя рост и развитие различных микроорганизмов. Так, яблочный сок задерживает развитие стафилококка, сок граната подавляет рост сальмонелл, сок клюквы активен в отношении различных кишечных, гнилостных и других микроорганизмов. Всем известны антимикробные свойства лука, чеснока и других продуктов. К сожалению, весь этот богатый лечебный арсенал не часто используется на практике. Рациональное питание предусматривает необходимость при составлении суточного рациона учитывать, с одной стороны, потребности организма в основных питательных веществах и энергии, с другой – содержание этих веществ и их энергетическую ценность. Необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические правила приготовления пищи. Тщательно мыть, подвергать термической обработке продукты питания. Вы знаете, что это делается для того, чтобы в организм человека не попали биологические загрязнители – болезнетворные и паразитические организмы.

Но теперь появилась новая опасность – химическое загрязнение продуктов питания. Появилось и новое понятие – экологически чистые продукты.

Мы знаем, что азот – составная часть жизненно важных для растений, а также для животных организмов соединений, например белков.

В растения азот поступает из почвы, а затем через продовольственные и кормовые культуры попадает в организмы животных и человека. Ныне сельскохозяйственные культуры чуть ли не полностью получают минеральный азот из химических удобрений, так как навоза и других органических удобрений уже не хватает для обедненных азотом почв. Однако в отличие от органических удобрений в химических удобрениях не происходит свободного выделения в природных условиях питательных веществ.

Значит, не получается и “гармонического” питания сельскохозяйственных культур, удовлетворяющего требования их роста. В результате происходит избыточное азотное питание растений и вследствие этого накопление в нем нитратов.

Излишек азотных удобрений ведет к снижению качества растительной продукции, ухудшению ее вкусовых свойств, снижению выносливости растений к болезням и вредителям, что, в свою очередь, вынуждает земледельца увеличивать применение ядохимикатов. Они также накапливаются в растениях. Повышенное содержание нитратов приводит к образованию нитратов, вредных для здоровья человека. Употребление такой продукции может вызвать у человека серьезные отравления, и даже смерть.

Особенно резко проявляется отрицательное действие удобрений и ядохимикатов при выращивании овощей в закрытом грунте. Это происходит потому, что в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они оседают на растения.

Растения способны накапливать в себе практически все вредные вещества. Вот почему особенно опасна сельскохозяйственная продукция, выращиваемая вблизи промышленных предприятий и крупных автодорог.

www.ronl.ru

реферат по экологии

Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра автомобильных дорог

Дисциплина: экология

Реферат

Экологические факторы. Классификация экологических

факторов.

Студент группы 2-АД-3

Пискунова Полина

Руководитель: доцент

кафедры автомобильных

дорог Ниценкова И.Ю.

Санкт-Петербург

2012

Оглавление.

Введение………………………………………………….…3

Экологические факторы и классификация…………….….4

Абиотические факторы наземной и водной сред….……..5

Биотические факторы………………………………………8

Законы воздействия экологических факторов……………9

Заключение…………………………………………………11

4

Экологические факторы и классификация.

Экологические факторы – это любой элемент окружающей среды, способный оказывать прямое или косвенное воздействие на живой организм хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития или любое условие среды, на которое организм отвечает приспособительными реакциями.

Фактор – это движущая сила какого-либо процесса или влияющее на организм условие.

Каждый живой организм в течение всей своей жизни находится под воздействием множества экологических факторов, различающихся происхождением, качеством, количеством, временем воздействия, т.е. режимом. Таким образом, окружающая среда – это фактически набор действующих на организм экологических факторов.

Классификация экологических факторов:

Абиотические (абиогенные) – факторы неживой природы.

Биотические (биогенные) – факторы живой природы.

По своему происхождению обе группы могут быть как природными, так и антропогенными. Человек в ходе своей деятельности не только меняет режим природных экологических факторов, но и создаёт новые, синтезируя новые химические соединения, ядохимикаты, удобрения, лекарства, синтетические материалы.

К абиотическим факторам относятся:

Физические (космические, климатические, геоморфологические, почвенные).

Химические (компоненты воздуха, воды, кислотность и др. хим. свойства почвы, примеси промышленного происхождения).

К биотическим факторам относятся:

Зоогенные (влияние животных),

Фитогенные (влияние растений),

Микробиогенные (влияние микроорганизмов).

5

Абиотические факторы наземной и водной сред.

Абиотические факторы – это факторы неживой природы, прежде всего климатические (солнечный свет, температура, влажность воздуха), и местные (рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т.п.). Эти факторы могут влиять на организм прямо (непосредственно), как свет и тепло, либо косвенно, как, например, рельеф местности, который обусловливает действие прямых факторов (освещенности, увлажнения, ветра и др.).

Абиотические факторы наземной среды.

Лучистая энергия солнца – энергия солнечного излучения распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн.

Количество солнечного излучения, поступающего к верхней границе атмосферы, практически постоянно и оценивается 8,3 Дж/(см2*мин.) и называется солнечной постоянной. Поступление энергии солнечного излучения к поверхности самой земли существенно колеблется, в зависимости от ряда условий: высота солнца от горизонта, широты, состояния атмосферы и т.д. Наибольшее количество солнечной энергии поглощается в низких широтах экваториального пояса, где температура воздуха у поверхности больше, чем в средних и высоких широтах. Поступление солнечной энергии в разные районы земного шара и её перераспределение определяют климатические условия этих районов. Проходя через атмосферу, солнечное излучение рассеивается на молекулы газа, на взвешенные примеси, поглощаемые водяными парами, озоном, диоксидом углерода, поливидными частицами. Рассеянное солнечное излучение частично доходит до земной поверхности. Его видимая часть создаёт свет днём при отсутствии прямых солнечных лучей (например, при сильной облачности). Энергия солнечного излучения не только поглощается поверхностью земли, но и отражается ею в виде потока длинноволнового излучения. Светлые поверхности отражают свет более интенсивно, чем тёмные.

Влажность воздуха – это содержание в воздухе водяного пара. Больше всего влаги в нижних слоях атмосферы до высоты 1,5-2 км, где концентрируется 50 % всей влаги. Содержание водяного пара в воздухе зависит от температуры воздуха, при каждой конкретной температуре существует определённый предел насыщения воздуха парами. Обычно содержание паров воды в воздухе не достигает возможного max и разница между max возможным и данным конкретным насыщением называют дефицитом влажности или недостатком насыщения. Абсолютная влажность – фактическое содержание водяных паров в воздухе в данный момент времени, выраженное в Паскалях или в мм рт. ст. Относительная влажность – отношение фактического содержания водяных паров в воздухе к max возможному, выраженное в %.

6

Атмосферные осадки – это вода в жидком или твёрдом состоянии, выпадающая на земную поверхность из облаков или непосредственно из воздуха в случае сгущения водяного пара. Из облаков может выпадать дождь, снег, морось, ледяной дождь, снежные зёрна, ледяная крупа, град. Количество выпавших осадков измеряется толщиной слоя выпавших осадков в мм. Осадки тесно связаны с влажностью воздуха и представляют собой результат конденсации ледяных паров. Осадки – важное звено в круговороте воды на земле, причём в разных широтах количество осадков резко колеблется. Атмосферные осадки – важный фактор, определяющий процессы загрязнения природной среды. Загрязняющие вещества могут вымываться из атмосферы и выпадать на поверхность суши и океанов.

Движение воздушных масс или ветер. Причиной образования ветровых потоков и перемещения воздушных масс является неравномерное нагревание разных участков земной поверхности, связанное с перепадами давления. Ветровой поток направляется в сторону меньшего давления, но и вращение земли также влияет на циркуляцию воздушных масс в глобальном масштабе. В приземном слое воздуха движение воздушных масс оказывает влияние на все метеорологические факторы окружающей среды, т.е. на климат, включая режимы температуры, влажность, испарение с поверхности суши и моря.

Ветровые потоки – важнейший фактор переноса, рассеивания и выпадения загрязняющих веществ.

Давление атмосферы. Нормальным давлением принято считать 101,3 Па или 760 мм рт. ст. В пределах земного шара существуют постоянные области высокого и низкого давления, причём наблюдаемый сезонный и суточный min и max давления в одних и тех же точках. Различают также морской и континентальный типы динамики атмосферного давления. Периодическое возникновение области низкого давления характеризуется мощными потоками воздуха, движущимися и перемещающимися в пространстве к центру, которые называются циклоны. Циклоны связаны с неустойчивой погодой и большим количеством осадков. В противоположность им антициклоны характеризуются устойчивой погодой, низкими скоростями ветра, в ряде случаев температурными инверсиями. При антициклонах могут возникать неблагоприятные с точки зрения переноса и рассеивания примесей метеорологические условия.

Факторы рельефа. Эти факторы имеют, преимущественно, косвенное значение, т.к. высота местности, например, экологическим фактором не является, но от высоты, от степени крутизны склона, горы или холма, ориентации склона относительно сторон света, общей структуре рельефа, зависит весь комплекс микроклиматических и почвенных факторов. Кроме того, крутизна склона и особенности его поверхности могут сказываться на развитии корневых систем растений, их внешнем строении. Рельеф оказывает влияние на процессы почвообразования, причём почвы на склонах особенно ранимы и уничтожение растительности или усиленный выпас скота вызывает эрозию почв. От рельефа местности зависит перенос, рассеивание и

7

накопление вредных примесей в атмосферном воздухе. Расположенные в низинах населённые пункты в зонах рассеивания промышленных выбросов подвергаются сильному застойному загрязнению, а растительность – угнетению вплоть до гибели.

Абиотические факторы водной среды.

Подвижность – постоянное перемещение и перемешивание водных масс в пространстве, способствующее поддержанию относительной однородности физических и химических характеристик.

Температурная стратификация – изменение температуры воды по глубине водного объекта. В летний период поверхностные воды нагреваются сильнее, чем глубинные, т.к. более тёплая вода является менее вязкой, то её циркуляция происходит в поверхностном, нагретом слое, и с более вязкой холодной водой она не перемешивается. Между тёплым и холодным слоем образуется промежуточная зона с резким градиентом температур, которая называется термоклина. Температурная стратификация воды оказывает решающее влияние на размещение в воде живых организмов и на перенос и рассеивание антропогенных примесей.

Общетемпературный режим водного объекта связан с периодическими, годовыми, сезонными, суточными изменениями температуры.

Прозрачность воды. Определяет проникновение в её толщу солнечного света и световой режим. От прозрачности и её обратной характеристики – мутности – зависит фотосинтез фитопланктонов, высших водных растений, а, следовательно, и накопление биомассы, которое возможно лишь в пределах т.н. эвфотической зоны, т.е. в освещённой толще воды, где процессы фотосинтеза преобладают над процессами дыхания.

Мутность связана с содержанием в воде взвешенных веществ, в т.ч. и поступающих в водные объекты с промышленными и иными стоками.

Солёность связана с содержанием в воде растворённой соли. Например: открытый океан (35 г/л), Чёрное море (19 г/л), Каспийское море (13 г/л), Мёртвое море (260 г/л).

Растворённые газы. Первоочередное значение имеют кислород и углекислый газ, от которых зависит фотосинтез и дыхание водообитающих организмов.

Кислотность. Каждый вид гидробионта адаптирован к определённому значению ph: одни предпочитают кислую среду, другие щелочную, третьи – нейтральную. Промышленные, бытовые и с/х стоки существенно изменяют эти показатели, что приводит к смене одних групп водных обитателей другими.

8

Биотические факторы.

Биотические факторы - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую природу.

Классификация биотических взаимодействий:

1. Нейтрализм - ни одна популяция не влияет на другую.

2. Конкуренция - это использование ресурсов (пищи, воды, света, пространства) одним организмом, который тем самым уменьшает доступность этого ресурса для другого организма.

Конкуренция бывает внутривидовая и межвидовая. Если численность популяции невелика, то внутривидовая конкуренция выражена слабо и ресурсы имеются в изобилии. При высокой плотности популяции интенсивная внутривидовая конкуренция снижает наличие ресурсов до уровня, сдерживающего дальнейший рост, тем самым регулируется численность популяции.

Межвидовая конкуренция - взаимодействие между популяциями, которое неблагоприятно сказывается на их росте и выживаемости. При завозе в Британию из Северной Америки каролинской белки уменьшилась численность обыкновенной белки, т.к. каролинская белка оказалась более конкурентоспособной.

3. Паразитизм - один организм (паразит) живёт за счёт питания тканями или соками другого организма (хозяина), тесно связан в своём жизненном цикле. Паразитов различают по месту обитания:

• находятся на поверхности хозяина. Блохи, вши, клещи - животные. Тля, мучнистая роса - растения. У паразита имеются специальные приспособления (крючки, присоски и т.п.)

• внутри хозяина. Вирусы, бактерии, примитивные грибы - растения. Глисты - животные. Высокая плодовитость. Не приводят к гибели хозяина, но угнетают процессы жизнедеятельности

4. Хищничество - поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником). Хищники могут поедать травоядных животных, и также слабых хищников. Хищники обладают широким спектром питания, легко переключаются с одной добычи на другую более доступную.

5. Симбиоз - сожительство двух организмов разных видов, при котором организмы приносят друг другу пользу. По степени партнерства симбиоз бывает:

Комменсализм - один организм питается за счет другого, не нанося ему вреда. Рак - актиния. Актиния прикрепляется к раковине, защищая его от врагов, и питается остатками пищи.

Мутуализм - оба организма получают пользу, при этом они не могут существовать друг без друга. Лишайник - гриб + водоросль. Гриб защищает водоросль, а водоросль кормит его.

9

Законы воздействия экологических факторов на живые организмы

Несмотря на многообразие экологических факторов и различную природу их происхождения, существуют некоторые общие правила и закономерности их воздействия на живые организмы.

Для жизни организмов необходимо определенное сочетание условий. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма. Оно ограничивает (лимитирует) развитие организма, поэтому называется лимитирующим фактором. Первоначально было установлено, что развитие живых организмов ограничивает недостаток какого-либо компонента, например, минеральных солей, влаги, света и т.п. В середине XIX века немецкий химик-органик Юстас Либих первым экспериментально доказал, что рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в относительно минимальном количестве. Он назвал это явление законом минимума; в честь автора его еще называют законом Либиха.

В современной формулировке закон минимума звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Однако, как выяснилось позже, лимитирующим может быть не только недостаток, но и избыток фактора, например, гибель урожая из-за дождей, перенасыщение почвы удобрениями и т.п. Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввел спустя 70 лет после Либиха американский зоолог В.Шелфорд, сформулировавший закон толерантности. Согласно закону толерантности лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору.

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно.

В соответствии с законом толерантности любой избыток вещества или энергии оказывается загрязняющим среду началом. Так, избыток воды даже в засушливых районах вреден и вода может рассматриваться как обычный загрязнитель, хотя в оптимальных количествах она просто необходима. В частности, избыток воды препятствует нормальному почвообразованию в черноземной зоне.

10

Виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобиотными, а виды, приспосабливающиеся к экологической обстановке с широким диапазоном изменения параметров, - эврибиотными.

Среди законов, определяющих взаимодействие индивида или особи с окружающей его средой, выделим правило соответствия условий среды генетической предопределенности организма. Оно утверждает, что вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям.

11

Заключение.

Экология – жизненно важная для человека наука, изучающая его непосредственное природное окружение. Человек, наблюдая природу и присущую ей гармонию, невольно стремился внести эту гармонию в свою жизнь. Это желание стало особенно острым лишь сравнительно недавно, после того как сделались очень заметными последствия неразумной хозяйственной деятельности, приводящие к разрушению природной среды. А это в конечном итоге оказало неблагоприятное влияние на самого человека.

Экология – фундаментальная научная дисциплина, идеи которой имеют очень важное значение. И если мы признаем важность этой науки, нам надо научиться правильно пользоваться ее законами, понятиями, терминами. Ведь они помогают людям определять свое место в окружающей их среде, правильно и рационально использовать природные богатства. Использование человеком природных богатств при полном незнании законов природы часто приводит к тяжелым, непоправимым последствиям.

Основы экологии как науки о нашем общем доме – Земле, должен знать каждый человек планеты.

3

Введение.

Окружающий органический мир - составная часть среды каждого живого существа. Взаимные связи организмов - основа существования биоценозов и популяций.

Живое неотрывно от среды. Каждый отдельный организм, являясь самостоятельной биологической системой, постоянно находится в прямых или косвенных отношениях с разнообразными компонентами и явлениями окружающей его среды или, иначе, среды обитания, влияющими на состояние и свойства организмов.

Среда - одно из основных экологических понятий, которое означает весь спектр окружающих организм элементов и условий в той части пространства, где обитает организм, все то, среди чего он живет и с чем непосредственно взаимодействует. При этом организмы, приспособившись к определенному комплексу конкретных условий, в процессе жизнедеятельности сами постепенно изменяют эти условия, т.е. среду своего существования.

Список использованной литературы

  1. Экология: Учеб. Для общеобразоват. учеб. заведений. – 2-ое изд. Москва: Дрофа 1998 г.

  2. zooeco.com

  3. ecology-portal.ru

studfiles.net

Пища как экологический фактор

Каждый человек знает, что пища необходима для нормальной жизнедеятельности организма. В течение всей жизни в организме человека непрерывно совершается обмен веществ и энергии. Источником необходимых организму строительных материалов и энергии являются питательные вещества, поступающие из внешней среды в основном с пищей. Если пища не поступает в организм, человек чувствует голод. Но голод, к сожалению, не подскажет, какие питательные вещества и в каком количестве необходимы человеку. Мы часто употребляем в пищу то, что вкусно, что можно быстро приготовить, и не очень задумываемся о полезности и доброкачественности употребляемых продуктов.

Врачи утверждают, что полноценное рациональное питание - важное условие сохранения здоровья и высокой работоспособности взрослых, а для детей еще и необходимое условие роста и развития.

Для нормального роста, развития и поддержания жизнедеятельности организму необходимы белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные соли в нужном ему количестве.

Нерациональное питание является одной из главных причин возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний органов пищеварения, болезней, связанных с нарушением обмена веществ.

Регулярное переедание, потребление избыточного количества углеводов и жиров – причина развития таких болезней обмена веществ, как ожирение и сахарный диабет.

Они вызывают поражение сердечно- сосудистой, дыхательной, пищеварительной и других систем, резко понижают трудоспособность и устойчивость к заболеваниям, сокращая продолжительность жизни в среднем на 8-10 лет.

Рациональное питание – важнейшее и непременное условие профилактики не только болезней обмена веществ, но и многих других.

Пищевой фактор играет важную роль не только в профилактике, но и в лечении многих заболеваний. Специальным образом организованное питание, так называемое лечебное питание – обязательное условие лечения многих заболеваний, в том числе обменных и желудочно-кишечных.

Лекарственные вещества синтетического происхождения в отличие от пищевых веществ являются для организма чужеродными. Многие из них могут вызвать побочные реакции, например - аллергию, поэтому при лечении больных следует отдавать предпочтение пищевому фактору.

В продуктах питания многие биологически активные вещества обнаруживаются в равных, а иногда и в более высоких концентрациях, чем в применяемых лекарственных средствах. Вот почему с древнейших времен многие продукты, в первую очередь овощи, фрукты, семена, зелень, применяют при лечении различных болезней.

Многие продукты питания оказывают бактерицидные действия, подавляя рост и развитие различных микроорганизмов. Так, яблочный сок задерживает развитие стафилококка, сок граната подавляет рост сальмонелл, сок клюквы активен в отношении различных кишечных, гнилостных и других микроорганизмов. Всем известны антимикробные свойства лука, чеснока и других продуктов. К сожалению, весь этот богатый лечебный арсенал не часто используется на практике. Рациональное питание предусматривает необходимость при составлении суточного рациона учитывать, с одной стороны, потребности организма в основных питательных веществах и энергии, с другой – содержание этих веществ и их энергетическую ценность. Необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические правила приготовления пищи. Тщательно мыть, подвергать термической обработке продукты питания. Вы знаете, что это делается для того, чтобы в организм человека не попали биологические загрязнители – болезнетворные и паразитические организмы.

Но теперь появилась новая опасность – химическое загрязнение продуктов питания. Появилось и новое понятие – экологически чистые продукты.

Мы знаем, что азот – составная часть жизненно важных для растений, а также для животных организмов соединений, например белков.

В растения азот поступает из почвы, а затем через продовольственные и кормовые культуры попадает в организмы животных и человека. Ныне сельскохозяйственные культуры чуть ли не полностью получают минеральный азот из химических удобрений, так как навоза и других органических удобрений уже не хватает для обедненных азотом почв. Однако в отличие от органических удобрений в химических удобрениях не происходит свободного выделения в природных условиях питательных веществ.

Значит, не получается и “гармонического” питания сельскохозяйственных культур, удовлетворяющего требования их роста. В результате происходит избыточное азотное питание растений и вследствие этого накопление в нем нитратов.

Излишек азотных удобрений ведет к снижению качества растительной продукции, ухудшению ее вкусовых свойств, снижению выносливости растений к болезням и вредителям, что, в свою очередь, вынуждает земледельца увеличивать применение ядохимикатов. Они также накапливаются в растениях. Повышенное содержание нитратов приводит к образованию нитратов, вредных для здоровья человека. Употребление такой продукции может вызвать у человека серьезные отравления, и даже смерть.

Особенно резко проявляется отрицательное действие удобрений и ядохимикатов при выращивании овощей в закрытом грунте. Это происходит потому, что в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они оседают на растения.

Растения способны накапливать в себе практически все вредные вещества. Вот почему особенно опасна сельскохозяйственная продукция, выращиваемая вблизи промышленных предприятий и крупных автодорог.

mirznanii.com

ПИЩА КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР — Мегаобучалка

Основным способом питания растения является фо­тосинтез, в процессе которого под действием солнеч­ной энергии происходит восстановление углекислого газа до углеводов (СН20):

 

где А-донор электронов. У зеленых растений (высшие растения, водоросли) донором электронов является вода, поэтому в результате фотосинтеза образуется кислород:

С02+Н20 -> (СН20) + 02.

У бактерий роль донора электронов могут выполнять, например, сероводород, органические вещества. Так, у зеленых и пурпурных серобактерий восстановление ди­оксида углерода происходит по схеме:

С02+ 2h3S -> (СН20) + 2S + Н20.

При фотосинтезе световая энергия улавливается хлоропластами и преобразуется в конечном итоге в энер­гию химических связей углеводов; в расчете на 1 грамм-атом поглощенного углерода фиксируется 114 ккал энергии. В процессе фотосинтеза участвуют как фотохимические реакции, так и чисто ферментатив­ные (так называемые темновые) реакции и процессы диффузии, благодаря которым происходит обмен угле­кислотой и кислородом между растениями и атмосфер­ным воздухом. Каждый из этих процессов находится под влиянием внутренних и внешних факторов и может ограничивать. продуктивность фотосинтеза в целом.

Растительная масса формируется не только за счет продуктов фотосинтеза. Наряду с углеродом, кислоро­дом и водородом она содержит в среднем 2-4% азота (в белковых веществах – 15-19%). Среди биоэлементов азот по количеству в растениях занимает четвертое место. Между усвоением азота растением и продуктив­ностью существует корреляция; это относится как к от­дельному растению, так и ко всему растительному по­крову Земли. Прирост растительной массы нередко ли­митируется количеством азота. При недостатке азота растения остаются низкорослыми, имеют мелкоклеточ­ные ткани и грубые клеточные стенки.

Кроме светового питания растениям необходимо ми­неральное питание. Они нуждаются во многих элемен-

тах, которые либо поступают из минералов, либо ста­новятся доступными в результате минерализации орга­нического вещества. Все химические элементы погло­щаются в форме ионов и включаются в растительную массу, накапливаясь в клеточном соке. После сжига­ния сухого органического материала минеральные ве­щества остаются в виде золы. В золе растений могут находиться все химические элементы, встречающиеся в литосфере. Жизненно необходимыми и незаменимы­ми являются основные элементы минерального пита­ния, которые нужны в больших количествах: натрий, фосфор, сера, калий, кальций, магний, а также микро­элементы—железо, марганец, цинк, медь, молибден, бор и хлор. Кроме того, существуют элементы, кото­рые требуются только для некоторых групп растений: натрий —для маревых, кобальт —для бобовых, алюми­ний—для папоротников и кремний—для диатомовых водорослей.

Для упорядоченного обмена веществ, хорошей продуктив­ности и беспрепятственного развития нужно, чтобы растение получало питательные вещества, включая микроэлементы, не только в достаточных количествах, но и в надлежащих соотно­шениях. Со времен Либиха известно, что урожай зависит от того вещества, которое имеется в недостаточном количестве. Разные виды растений значительно различаются по своим по­требностям в питательных веществах. Для культурных растений этот вопрос изучен довольно хорошо. О специфических потреб­ностях дикорастущих видов, напротив, известно немного, хотя именно эти сведения помогли бы лучше понять причины, опре­деляющие характерный видовой состав сообществ.

Рассмотрим теперь роль питания в жизни животных. От наличия достаточного количества пищи зависят все формы их жизнедеятельности. Особенность действия пищи как экологического фактора для животных состоит в том, что экологический смысл имеет только нижний предел выносливости — в случае недостатка пищи она служит важным лимитирующим фактором, тогда как ее избыток не лимитирует развития особей (рис. 5.1). Как

Рис. 5.1. Особенности действия пищи как экологического фактора в питании животных.

ограничивающий фактор недостаток пищи влияет на пло­довитость и скорость развития животных.

У постельного клопа число отложенных яиц определяется количеством выпитой крови. Плодовитость колорадского жука увеличивается в зависимости от числа съеденных листьев. Точно так же развитие животных идет гораздо быстрее при достаточ­ном количестве пищи. У жука-плавунца продолжительность тре­тьей личиночной стадии равна 14 дням, если личинка получает ежедневно по 25 головастиков; если же она получает в день всего по одному головастику, эта стадия длится 51 день.

Необходимое количество корма возрастает с увеличе­нием размеров животного. Однако, поскольку у мелких животных отношение площади поверхности тела к объему довольно велико, для них характерна более высокая ин­тенсивность обмена и соответственно большая потреб­ность в энергии на единицу массы тела, чем для крупных животных. Следовательно, мелким видам на единицу мас­сы требуется больше пищи, чем крупным. Подобным же образом гомойотермные животные, которые должны под­держивать постоянную внутреннюю температуру тела, по­требляют пищи больше, чем пойкилотермные.

Устойчивость к голоданию у пойкилотермных и гомойотермных животных также различна. У голодающих пой­килотермных животных с повышением температуры сре-

ды жизнь укорачивается (рис. 5.2, 2). Продолжительность жизни гомойотермных животных, подвергаемых голоду, тем больше, чем ближе температура среды к некоторо­му значению, которое ниже, но близко к температуре тела (рис. 5.2, 1).

 

 

Рис. 5.2. Зависимость продолжительности жизни животных без пищи от температуры (из Дажо, 1975).

1 - домашний воробей, 2 Гусеница Panolis flammed.

Географическое распространение животных зачастую обусловлено пищевыми факторами. Например, бабочка грушевая плодожорка встречается только там, где про­израстает дикая груша. Ареал желудевого долгоносика совпадает с областью распространения его кормового растения —дуба. Пальмовый орлан (Gypohierax angolensis) гнездится в Африке только там, где растет пальма Elalis guinensis, плодами которой он питается.

Наличие или отсутствие пищи существенно влияет на стациальное распределение животных: они предпочита­ют те биотопы, где есть подходящий для них корм. Не­редко эта связь имеет очень жесткий характер. Напри­мер, многие растительноядные насекомые встречаются только на своих кормовых растениях.

Суточные, сезонные и иные регулярные миграции животных в большинстве случаев связаны с потребно­стями питания. Например, некоторые виды оленей но-

чью пасутся на лугах, а днем перемещаются для отдыха в лес; летучие мыши, проводящие день в пещерах, но­чью могут в поисках насекомых улетать от своих убе­жищ на десятки километров. Примеров сезонных мигра­ций, вызванных изменениями количества корма, до­статочно много. Усатые киты концентрируются в районах скопления зоопланктона, служащего им пищей. Ежегод­ные перелеты птиц с севера на юг также сформирова­лись в эволюции как способ избежать зимней бескор­мицы.

Недостаточная обеспеченность кормом обычно вызывает у животных склонность к эмиграции из родных мест. Например, клесты-еловики в случае неурожая семян ели совершают да­лекие перелеты в поисках районов с обильным кормом. Для развития миграционного инстинкта необходимо, чтобы осенью в том районе, где обитает вид, пищевые ресурсы иссякли или стали недоступными, а в районе, куда вид перемещается, их было достаточно. Благодаря перелетам птицы наводняют био­топы, не полностью используемые оседлыми видами. Другими словами, перелетные виды используют сезонные кормовые излишки.

С пищей животные и растения получают, во-первых, энергию, необходимую для жизнедеятельности, и, во-вторых, питательные вещества, необходимые для пост­роения тканей тела и выполнения всех физиологических функций. Требования к пище могут значительно меняться в зависимости от состояния организма, времени года и т. п. Для животных и растений имеют значение как количество питательных веществ, так и их качественный состав.

megaobuchalka.ru


Смотрите также