Forelesning nummer 6

    Biotiske faktorer

    1. Konsept, typer biotiske faktorer.

      Biotiske faktorer i det terrestriske og akvatiske miljøet, jordsmonn

      Biologisk aktive stoffer fra levende organismer

      Antropogene faktorer

    Generelle mønstre for interaksjon mellom organismer og miljøfaktorer

    1. Konseptet med den begrensende faktoren. Liebigs lov om minimum, Shelfords lov

      Spesifisitet av virkningen av menneskeskapte faktorer på kroppen

      Klassifisering av organismer i forhold til miljøfaktorer

1. Biotiske faktorer

Indirekte interaksjoner består i at noen organismer er miljødannende i forhold til andre, og den prioriterte betydningen her tilhører selvsagt fotosyntetiske planter. For eksempel er den lokale og globale miljødannende funksjonen til skog velkjent, inkludert deres jord- og feltvern og vannbeskyttelsesrolle. Et særegent mikroklima skapes direkte i skogforholdene, som avhenger av trærnes morfologiske egenskaper og lar spesifikke skogsdyr, urteplanter, moser osv. leve her.. Forholdene til fjærgressstepper representerer helt forskjellige regimer av abiotiske faktorer. I reservoarer og vassdrag er planter hovedkilden til en så viktig abiotisk komponent i miljøet som oksygen.

Samtidig fungerer planter som direkte habitater for andre organismer. For eksempel, i vevet til et tre (tre, bast, bark) utvikles mange sopp, hvis fruktlegemer (tinder-sopp) kan sees på overflaten av stammen; inne blader, frukter, stilker av urteaktige og treaktige planter mange insekter og andre virvelløse dyr lever, og trehull er et vanlig habitat for en rekke pattedyr og fugler. For mange arter av lurende dyr er foringsstedet kombinert med habitatet.

Interaksjoner mellom levende organismer i terrestriske og akvatiske miljøer

Interaksjoner mellom levende organismer (hovedsakelig dyr) er klassifisert etter deres gjensidige reaksjoner.

Skille mellom homotypisk (fra gresk. homos- samme) reaksjoner, dvs. interaksjoner mellom individer og grupper av individer av samme art, og heterotypiske (fra gresk. heteros- annerledes, annerledes) - interaksjoner mellom representanter forskjellige typer... Blant dyr er det arter som bare kan spise én type mat (monofager), på et mer eller mindre begrenset utvalg av matkilder (smale eller brede oligofager), eller på mange arter, ved å bruke ikke bare plantevev, men også dyrevev ( polyfager) for mat. Sistnevnte inkluderer for eksempel mange fugler som er i stand til å spise både insekter og plantefrø, eller en så kjent art som bjørnen, som av natur er et rovdyr, men som villig spiser bær og honning.

Den vanligste typen heterotypiske interaksjoner mellom dyr er predasjon, det vil si direkte forfølgelse og spising av noen arter av andre, for eksempel insekter - av fugler, planteetende hovdyr - av kjøttetende rovdyr, små fisk - av større, etc. Predasjon er utbredt blant virvelløse dyr - insekter, edderkoppdyr, ormer, etc.

Andre former for interaksjoner mellom organismer inkluderer velkjent pollinering av planter av dyr (insekter); forese, dvs. overføring av noen arter av andre (for eksempel plantefrø av fugler og pattedyr); kommensalisme (kompaniskap), når noen organismer lever av matrester eller sekreter fra andre, et eksempel på dette er hyener og gribber som sluker restene av løvenes mat; synoykiyu (samliv), for eksempel bruken av noen dyr av habitater (hull, reir) til andre dyr; nøytralisme, det vil si gjensidig avhengighet mellom ulike arter som lever i et felles område.

En av de viktige typene interaksjon mellom organismer er konkurranse, som er definert som ønsket til to arter (eller individer av samme art) om å eie samme ressurs. Dermed skilles intraspesifikk og interspesifikk konkurranse. Konkurranse mellom arter anses i tillegg som ønsket til en art om å fjerne en annen art (konkurrent) fra av dette stedet et habitat.

Det er imidlertid vanskelig å finne reelle bevis på konkurranse under naturlige (i stedet for eksperimentelle) forhold. Selvfølgelig kan to forskjellige individer av samme art prøve å ta kjøttstykker eller annen mat fra hverandre, men slike fenomener forklares med forskjellen i kvalitet på individene selv, deres forskjellige tilpasningsevne til de samme miljøfaktorene. Enhver type organisme er ikke tilpasset en faktor, men til deres komplekse, og kravene til to forskjellige (selv nære) arter faller ikke sammen. Derfor vil den ene av de to bli kastet ut i det naturlige miljøet ikke på grunn av den andres konkurranseambisjoner, men rett og slett fordi den er mindre tilpasset andre faktorer.Et typisk eksempel er konkurransen om lys mellom bar- og løvtreslag hos unger. står.

Løvfellende (osp, bjørk) overgår furu eller gran i vekst, men dette kan ikke betraktes som en konkurranse mellom dem: førstnevnte er rett og slett bedre tilpasset forholdene for hogst og utbrente områder enn sistnevnte. Langsiktig arbeid med ødeleggelse av løvfellende "ugress" ved hjelp av ugressmidler og arboricider (kjemikalier for ødeleggelse av urte- og buskplanter), førte som regel ikke til "seier" for bartrær, siden ikke bare lys innhold, men også mange andre faktorer (som biotiske og abiotiske) oppfylte ikke kravene deres.

En person må ta hensyn til alle disse omstendighetene når han forvalter dyrelivet, ved utnyttelse av dyr og planter, det vil si når han fisker eller utfører slike økonomiske aktiviteter som plantevern i landbruket.

Jordbiotiske faktorer

Som nevnt ovenfor er jord en bio-inert kropp. I prosessene for dens dannelse og funksjon sentral rolle levende organismer leker. Disse inkluderer først og fremst grønne planter som trekker næringsstoffer fra jorda kjemiske substanser og returnere dem tilbake sammen med døende vev.

Men i prosessene med jorddannelse spiller levende organismer (pedobionter) som bor i jorda en avgjørende rolle: mikrober, virvelløse dyr, etc. Mikroorganismer spiller en ledende rolle i transformasjonen av kjemiske forbindelser, migrering av kjemiske elementer og plantenæring.

Den primære ødeleggelsen av dødt organisk materiale utføres av virvelløse dyr (ormer, bløtdyr, insekter, etc.) i prosessen med å mate og skille ut fordøyelsesprodukter i jorda. Fotosyntetisk binding av karbon i jord utføres i noen typer jord av mikroskopiske grønn- og blågrønnalger.

Jordmikroorganismer utfører hoveddestruksjonen av mineraler og fører til dannelse av organiske og mineralske syrer, alkalier, frigjør enzymene de syntetiserte, polysakkarider, fenoliske forbindelser.

Det viktigste leddet i det biogeokjemiske nitrogenkretsløpet er nitrogenfiksering, som utføres av nitrogenfikserende bakterier. Det er kjent at den totale produksjonen av nitrogenfiksering av mikrober er 160-170 millioner tonn / år. Det bør også nevnes at nitrogenfiksering vanligvis er symbiotisk (delt med planter) av knutebakterier lokalisert på plantens røtter.

Biologisk aktive stoffer fra levende organismer

Blant de økologiske faktorene av biotisk natur er kjemiske forbindelser som produseres aktivt av levende organismer. Dette er spesielt fytoncider - overveiende flyktige stoffer dannet av planteorganismer som dreper mikroorganismer eller hemmer veksten deres. Disse inkluderer glykosider, terpenoider, fenoler, tanniner og mange andre stoffer. For eksempel slipper 1 ha med løvskog ut omtrent 2 kg flyktige stoffer per dag, bartrær - opptil 5 kg, einer - omtrent 30 kg. Derfor er luften i skogens økosystemer av stor sanitær og hygienisk betydning, og dreper mikroorganismer som forårsaker farlige menneskelige sykdommer. For en plante utfører phytoncides funksjonen til å beskytte mot bakterielle, soppinfeksjoner, fra protozoer. Planter er i stand til å produsere beskyttende stoffer som svar på infeksjon med patogene sopp.

De flyktige stoffene til noen planter kan tjene som et middel til å fortrenge andre planter. Den gjensidige påvirkningen av planter ved å frigjøre fysiologisk aktive stoffer i miljøet kalles allelopati (fra gresk. allelon- gjensidig, patos- lidelse).

Organiske stoffer dannet av mikroorganismer og som har evnen til å drepe mikrober (eller hindre deres vekst) kalles antibiotika; et typisk eksempel er penicillin. Antibiotika inkluderer også antibakterielle stoffer som finnes i plante- og dyreceller.

Farlige alkaloider, som har en giftig og psykotropisk effekt, finnes i mange sopp og høyerestående planter. Alvorlig hodepine, kvalme og til og med tap av bevissthet kan skyldes et langt opphold i villrosmarinmyren.

Virveldyr og virvelløse dyr har egenskapene til å produsere og frigjøre frastøtende, tiltrekke, signalisere og drepe stoffer. Blant dem er mange edderkoppdyr (skorpion, karakurt, tarantel, etc.), krypdyr. Mennesket bruker mye dyre- og plantegift til medisinske formål.

Den felles utviklingen av dyr og planter har utviklet de mest komplekse informasjon-kjemiske relasjonene i dem. For å gi bare ett eksempel: mange insekter skiller matartene sine ved lukt, spesielt barkbiller flyr bare til et døende tre, og gjenkjenner det ved sammensetningen av de flyktige terpenene i harpiksen.

Antropogene miljøfaktorer

Hele historien til vitenskapelig og teknologisk fremgang er en kombinasjon av menneskelig transformasjon for sine egne formål av naturlige miljøfaktorer og skapelse av nye som ikke fantes i naturen før.

Smelting av metaller fra malm og produksjonsutstyr er umulig uten å skape høye temperaturer, trykk og kraftige elektromagnetiske felt. Å oppnå og opprettholde høye avlinger av landbruksvekster krever produksjon av gjødsel og kjemisk plantebeskyttelse mot skadedyr og patogener. Moderne helsetjenester er utenkelig uten cellegift og fysioterapi. Disse eksemplene kan multipliseres.

Prestasjonene til vitenskapelig og teknologisk fremgang begynte å bli brukt i politiske og økonomiske formål, som ble manifestert på den ekstreme måten i opprettelsen av spesielle miljøfaktorer som påvirker en person og hans eiendom: fra skytevåpen til midler for massefysisk, kjemisk og biologisk påvirkning. I dette tilfellet kan vi snakke direkte om helheten av antropotrope (dvs. rettet mot menneskekroppen) og spesielt antropocidale miljøfaktorer som forårsaker miljøforurensning.

På den annen side, i tillegg til slike målrettede faktorer, under drift og behandling naturlige ressurser side kjemiske forbindelser og soner dannes uunngåelig høye nivåer fysiske faktorer. I en rekke tilfeller kan disse prosessene være brå i naturen (i forhold til ulykker og katastrofer) med alvorlige miljømessige og materielle konsekvenser. Derfor var det nødvendig å lage metoder og midler for å beskytte en person mot farlige og skadelige faktorer, som nå er implementert i det ovennevnte systemet - livssikkerhet.

I en forenklet form er en veiledende klassifisering av menneskeskapte miljøfaktorer vist i fig. 1.

Ris. 1. Klassifisering av menneskeskapte miljøfaktorer

2. Generelle mønstre for interaksjon mellom organismer og miljøfaktorer

Enhver miljøfaktor er dynamisk, foranderlig i tid og rom.

Varme årstider gir plass til kalde årstider med jevne mellomrom; i løpet av dagen observeres mer eller mindre store svingninger i temperatur, belysning, fuktighet, vindstyrke etc. Alt dette er naturlige, svingninger i miljøfaktorer, men mennesker er også i stand til å påvirke dem. Påvirkningen av menneskeskapte aktiviteter på miljøet manifesteres i det generelle tilfellet ved å endre modusene (absolutte verdier og dynamikk) til miljøfaktorer, så vel som i sammensetningen av faktorer, for eksempel når xenobiotika introduseres i naturlige systemer under produksjon eller spesielle tiltak, som plantevern ved hjelp av sprøytemidler eller innføring av organisk og mineralgjødsel i jorda.

Imidlertid krever hver levende organisme strengt definerte nivåer, mengder (doser) av miljøfaktorer, samt visse grenser for deres fluktuasjoner. Hvis modusene for alle miljøfaktorer tilsvarer de arvelig faste kravene til organismen (dvs. dens genotype), så er den i stand til å overleve og gi levedyktig avkom. Kravene og motstanden til en bestemt type organisme mot miljøfaktorer bestemmer grensene for den geografiske sonen den kan bo i, det vil si dens rekkevidde. Miljøfaktorer bestemmer også amplituden av fluktuasjoner i antallet av en bestemt art i tid og rom, som aldri forblir konstant, men varierer innenfor mer eller mindre vide grenser.

Begrensende faktor lov

En levende organisme under naturlige forhold blir samtidig utsatt for ikke én, men mange miljøfaktorer - både biotiske og abiotiske, og hver faktor kreves av kroppen i visse mengder eller doser. Planter trenger betydelige mengder fuktighet, næringsstoffer (nitrogen, fosfor, kalium), men andre stoffer, som bor eller molybden, kreves i ubetydelige mengder. Likevel påvirker mangelen eller fraværet av noe stoff (både makro- og mikroelementer) kroppens tilstand negativt, selv om alle de andre er til stede i de nødvendige mengder. En av grunnleggerne av agrokjemi, den tyske vitenskapsmannen Justus Liebig (1803-1873), formulerte teorien om mineralernæringen til planter. Han fant at utviklingen av en plante eller dens tilstand ikke avhenger av de kjemiske elementene (eller stoffene), det vil si faktorer som er tilstede i jorda i tilstrekkelige mengder, men av de som ikke er nok. For eksempel kan innholdet av nitrogen eller fosfor i jorda som er tilstrekkelig for en plante ikke kompensere for mangelen på jern, bor eller kalium. Hvis noen (minst ett) av næringsstoffene i jorda er mindre enn nødvendig for en gitt plante, vil den utvikle seg unormalt, sakte eller ha patologiske abnormiteter. Yu. Liebich formulerte resultatene av sin forskning i form av en fundamental minimumsloven.

Stoffet som er tilstede i minimum kontrollerer utbyttet, bestemmer størrelsen og stabiliteten over tid.

Selvfølgelig er minimumsloven gyldig ikke bare for planter, men også for alle levende organismer, inkludert mennesker. Det er kjent at mangelen på noen elementer i kroppen i noen tilfeller må kompenseres for ved bruk av mineralvann eller vitaminer.

Noen forskere utleder fra loven om minimum en ekstra konsekvens, ifølge hvilken kroppen til en viss grad er i stand til å erstatte et mangelfullt stoff med et annet, det vil si å kompensere for mangelen på en faktor ved tilstedeværelsen av en annen - funksjonelt eller fysisk nærme. Slike muligheter er imidlertid ekstremt begrensede.

Det er for eksempel kjent at morsmelk for spedbarn kan erstattes med kunstige blandinger, men kunstige barn som ikke har fått morsmelk de første timene av livet, lider som regel av diatese, manifestert i en tendens til hudutslett , betennelse i luftveiene, etc.

Liebigs lov er en av økologiens grunnleggende lover.

På begynnelsen av 1900-tallet viste imidlertid den amerikanske vitenskapsmannen W. Shelford at et stoff (eller en hvilken som helst annen faktor) som ikke bare er tilstede i et minimum, men også i overkant sammenlignet med nivået som kroppen krever, kan føre til uønskede konsekvenser for kroppen.

For eksempel fører selv et lite avvik av innholdet av kvikksølv i kroppen (i prinsippet et ufarlig element) fra en viss norm til alvorlige funksjonsforstyrrelser (den velkjente "Minamata-sykdommen"). Mangelen på fuktighet i jorda gjør næringsstoffene som finnes i den ubrukelige for planten, men overdreven fuktighet fører også til lignende konsekvenser av årsaker, for eksempel "kvelning" av røttene, forsuring av jorda og forekomsten av anaerobe prosesser . Mange mikroorganismer, inkludert de som brukes i biologiske avløpsrenseanlegg, er svært følsomme for grensene for innholdet av frie hydrogenioner, dvs. for surheten i mediet (pH).

La oss analysere hva som skjer med organismen under forholdene til dynamikken til regimet til en eller annen økologisk faktor. Hvis du plasserer et dyr eller en plante i et forsøkskammer og endrer lufttemperaturen i det, vil tilstanden (alle livsprosesser) til organismen endres. I dette tilfellet vil et visst beste (optimalt) nivå av denne faktoren (Topt) for kroppen bli avslørt. hvor aktiviteten (A) vil være maksimal (fig. 2.). Men hvis modusene til faktoren avviker fra det optimale i en eller annen retning (større eller mindre), vil aktiviteten avta. Ved å nå en viss maksimums- eller minimumsverdi vil faktoren bli uforenlig med livsprosesser. Kroppen vil gjennomgå endringer som forårsaker dens død. Disse nivåene vil dermed vise seg å være dødelige, eller dødelige (Tlet og T’let).

Teoretisk like, men ikke absolutt analoge resultater kan oppnås i eksperimenter med endring i andre faktorer: luftfuktighet, innholdet av forskjellige salter i vann, surhet i mediet, etc. (se fig. 2, b). Jo større amplitude av fluktuasjoner av faktoren der organismen kan opprettholde sin levedyktighet, desto høyere er stabiliteten, dvs. toleranse for en eller annen faktor (fra lat. toleranse- tålmodighet).

Ris. 2. Miljøfaktorens påvirkning på kroppen

Derfor er ordet "tolerant" oversatt med stabil, tolerant, og toleranse kan defineres som en organismes evne til å motstå avvik av miljøfaktorer fra verdiene som er optimale for dens vitale aktivitet.

Det følger av alt ovenfor at W. Shelfords lov, eller så kalt loven om toleranse.

Enhver levende organisme har visse, evolusjonært nedarvede øvre og nedre grenser for motstand (toleranse) mot enhver miljøfaktor.

I en slik formulering kan loven illustreres med en modifisert kurve (fig. 2, b), hvor verdiene av ikke temperatur, men andre ulike faktorer, både fysiske og kjemiske, er plottet langs den horisontale aksen. For organismen er det ikke bare det faktiske endringsområdet til faktoren som betyr noe, men også hastigheten som faktoren endrer seg med. Eksperimenter er kjent når, med et kraftig fall i lufttemperatur fra +15 til -20 ° C, døde larvene til noen sommerfugler, og med en langsom, gradvis avkjøling var det mulig å bringe dem til live igjen etter mye lavere temperaturer. Loven er utformet slik at den er gyldig for enhver miljøfaktor. Generelt er dette sant. Men unntak er mulig når det kanskje ikke er en øvre eller nedre stabilitetsgrense. Vi vil ta for oss et spesifikt eksempel på et slikt unntak nedenfor.

Toleranseloven har imidlertid en annen tolkning. Toleranseloven er assosiert med de utbredte konseptene om begrensende faktorer i økologi. Det er ingen enkelt tolkning av dette konseptet, og forskjellige økologer legger helt forskjellige betydninger inn i det.

Det antas for eksempel at en økologisk faktor spiller rollen som en begrensende faktor hvis den er fraværende eller er over eller under et kritisk nivå (Dajo, 1975, s. 22); en annen tolkning er at en begrensende faktor er en som setter et rammeverk for en prosess, fenomen eller eksistens av en organisme (Reimers, 1990, s. 544); samme begrep brukes i forbindelse med ressurser som begrenser befolkningsveksten og kan skape grunnlag for konkurranse (Ricklefs, 1979, s. 255). I følge Odum (1975, s. 145) er enhver tilstand som nærmer seg toleransegrensene eller går utover disse grensene en begrensende faktor. Så for anaerobe organismer anses oksygen som den begrensende faktoren, for planteplankton i vann - fosfor, etc.

Hva skal egentlig forstås med denne setningen? Svaret på dette spørsmålet er ekstremt viktig for søknader og er forbundet med miljøforurensning. La oss gå tilbake til fig. 2, a. Som du kan se, representerer området mellom Tlet og T'let grensene for overlevelse, hvoretter døden inntreffer. Samtidig er det faktiske området for organismens motstand mye smalere. Hvis modusen til faktoren avvikes fra Topt i eksperimentet, vil den vitale tilstanden til organismen (A) avta, og ved visse øvre eller nedre verdier av faktoren vil det oppstå irreversible patologiske endringer i den eksperimentelle organismen. Kroppen vil gå inn i en deprimert, pessimal tilstand. Selv om du stopper eksperimentet og returnerer faktoren til det optimale, vil organismen ikke lenger være i stand til å gjenopprette tilstanden sin (helse), selv om dette ikke betyr at den definitivt vil dø. Slike situasjoner er velkjente innen medisin: Når mennesker utsettes for skadelige kjemikalier, støy, vibrasjoner osv. i løpet av sin arbeidserfaring, utvikler de yrkessykdommer. Før en faktor har en dødelig effekt på en organisme, kan den altså vise seg å være en begrensende faktor for dens vitale tilstand.

Enhver dynamikk i tid og rom økologisk faktor (fysisk, kjemisk, biologisk) kan, avhengig av størrelsen, være både dødelig og begrensende. Dette gir grunnlag for å formulere følgende postulat, som har en lovs betydning.

Ethvert element i miljøet kan fungere som en begrensende miljøfaktor hvis nivået forårsaker irreversible patologiske endringer i kroppen og overfører den (kroppen) til en irreversibelt pessimal tilstand, som kroppen ikke er i stand til å forlate, selv om nivået av dette faktor går tilbake til det optimale.

Dette postulatet er direkte relatert til den sanitære beskyttelsen av miljøet og til den sanitære og hygieniske reguleringen av kjemiske forbindelser i luft, jord, vann, mat.

I fig. 2, og verdiene av faktoren, ved overskridelse som den vil bli begrensende, betegnes Tlim og T'lim.

Faktisk kan loven om den begrensende faktor betraktes som et spesielt tilfelle av en mer generell lov, toleranseloven, og den kan gis følgende anvendte formulering.

Enhver levende organisme har øvre og nedre terskler (grenser) for motstand mot enhver miljøfaktor, når denne faktoren går utover dette forårsaker denne faktoren irreversible, vedvarende funksjonelle avvik i kroppen i visse organer og fysiologiske (biokjemiske) prosesser, uten direkte å føre til døden.

De betraktede mønstrene og illustrerende figur 2 a, b representerer generell teori... Men dataene som er oppnådd i et ekte eksperiment, tillater som regel ikke å konstruere slike ideelt symmetriske kurver: de faktiske hastighetene for forringelse av den vitale tilstanden til organismen når faktornivået avviker fra det optimale i en eller annen retning er ikke samme.

Kroppen kan være mer motstandsdyktig, for eksempel mot lave temperaturer eller nivåer av andre faktorer, men mindre motstandsdyktig mot høye, som er vist i fig. 3. Følgelig vil de pessimale delene av toleransekurvene være mer eller mindre "steile". Så for termofile organismer kan selv en liten reduksjon i temperaturen i miljøet ha negative (og irreversible) konsekvenser for deres tilstand, mens en økning i temperaturen vil gi en langsom, gradvis effekt.

Det foregående gjelder ikke bare for temperaturen i miljøet, men også for andre faktorer, for eksempel innholdet av visse kjemikalier i vann, trykk, fuktighet osv. Dessuten, hos arter som utvikler seg med transformasjon (mange amfibier, leddyr), toleranse til de samme faktorene på forskjellige stadier av ontogenese kan være forskjellige.

Målet er å studere typene interaksjoner og interrelasjoner mellom organismer. Gi en definisjon av zoogene, fytogene og antropogene faktorer.

Biotiske faktorer er et sett med påvirkninger av den vitale aktiviteten til noen organismer på andre.
Blant dem skilles vanligvis:

Påvirkningen av dyreorganismer (zoogene faktorer),

Påvirkning av planteorganismer (fytogene faktorer),

Menneskelig påvirkning (antropogene faktorer).

Virkningen av biotiske faktorer kan betraktes som deres virkning på miljøet, på individuelle organismer som bor i dette miljøet, eller "virkningen av disse faktorene på hele samfunn.

Det er to typer interaksjoner mellom organismer:

Interaksjon mellom individer av samme art - intraspesifikk konkurranse;

Forholdet mellom individer av forskjellige arter. Påvirkningen som to arter som lever sammen har på hverandre kan være nøytral, gunstig eller ugunstig.

Relasjonstyper:

1) gjensidig fordelaktig (protosamarbeid, symbiose, mutalisme);

2) nyttig-nøytral (kommensalisme - parasittisme, selskap, losji);

4) gjensidig skadelig (interspesifikk, konkurranse, intraspesifikk).

Nøytralisme - begge typer er uavhengige og har ingen innflytelse på hverandre;

-
konkurranse - hver art har en negativ effekt på den andre. Arten konkurrerer på jakt etter mat, ly, eggleggingsplasser, etc. Begge kalles konkurrerende arter;

Mutualisme er et symbiotisk forhold der begge samboende arter drar nytte av hverandre;

Samarbeid – begge danner et fellesskap. Det er valgfritt, siden hver art kan eksistere separat, isolert, men livet i samfunnet kommer dem begge til gode;

Kommensalisme er et forhold mellom arter der en av partnerne drar nytte av uten å skade den andre;

Amensalisme er en type interspesifikk relasjon der, i et felles habitat, en art undertrykker eksistensen av en annen art, uten å oppleve motstand;

Predasjon er en type forhold der representanter for en art spiser (ødelegger) representanter for en annen, dvs. organismer av samme art tjener som mat for CSO-venner

Blant de gjensidig fordelaktige forholdene mellom arter (populasjoner), i tillegg til gjensidighet, skilles symbiose og protosamarbeid.

Protosamarbeid er en enkel type symbiotisk forhold. I denne formen er sameksistens fordelaktig for begge artene, men ikke nødvendigvis for dem, dvs. er en uunnværlig betingelse for overlevelse av arter (populasjoner).

Med kommensalisme, som nyttige-nøytrale forhold, skilles parasittisme, samvær og losji.

Frilogging er forbruket av vertens matrester, for eksempel forholdet mellom haier og vedhengende fisk.

Samspising er forbruk av ulike stoffer eller deler av samme ressurs. For eksempel forholdet mellom forskjellige typer jordbakterier-saprofytter, bearbeiding av forskjellig organisk materiale fra råtne planterester, og høyere planter, som konsumerer den resulterende
mineralsalter.

Bolig - bruk av noen typer andre (deres kropper eller deres boliger) som et tilfluktssted eller bolig.

1. Zoogene faktorer

Levende organismer lever omgitt av mange andre, inngår ulike relasjoner med dem, både med negative og positive konsekvenser for seg selv, og kan til syvende og sist ikke eksistere uten dette livsmiljøet. Kommunikasjon med andre organismer - nødvendig tilstand ernæring og reproduksjon, muligheten for beskyttelse, demping av ugunstige miljøforhold, og på den annen side -
fare for skade og ofte en umiddelbar trussel mot et individs eksistens. Det umiddelbare levemiljøet til en organisme utgjør dens biotiske miljø. Hver art kan bare eksistere i et slikt biotisk miljø, der forbindelser med andre organismer gir normale forhold for livet. Det følger at forskjellige levende organismer ikke finnes på planeten vår i noen kombinasjon, men danner visse samfunn, som inkluderer arter tilpasset samliv.

Interaksjoner mellom individer av samme art manifesteres i intraspesifikk konkurranse.

Intraspesifikk konkurranse. Med intraspesifikk konkurranse mellom individer opprettholdes relasjoner der de er i stand til å reprodusere og sikre overføring av deres iboende arvelige egenskaper.

Intraspesifikk konkurranse manifesterer seg i territoriell atferd, når for eksempel et dyr forsvarer hekkestedet sitt eller et kjent område i distriktet. Så, i løpet av hekkesesongen til fugler, beskytter hannen et visst territorium, som han i tillegg til hunnen ikke tillater noen individer av arten hans. Det samme bildet kan observeres hos mange fisker (for eksempel pinnerygger).

Manifestasjonen av intraspesifikk konkurranse er eksistensen av et sosialt hierarki hos dyr, som er preget av utseendet til dominerende og underordnede individer i befolkningen. For eksempel, i maibillen, undertrykker tre år gamle larver de ett og to år gamle larvene. Dette er grunnen til at fremveksten av voksne biller bare observeres en gang hvert tredje år, mens det er hos andre insekter
(for eksempel såing av klikkbiller) varigheten av larvestadiet er også tre år, og fremveksten av voksne skjer årlig på grunn av mangel på konkurranse mellom larvene.

Konkurransen mellom individer av samme art om mat blir mer intens ettersom bestandstettheten øker. I noen tilfeller kan intraspesifikk konkurranse føre til differensiering av en art, til dens oppløsning i flere populasjoner som okkuperer forskjellige territorier.

Med nøytralisme er individer ikke direkte relatert til hverandre, og deres samliv i samme territorium medfører verken positive eller negative konsekvenser for dem, men avhenger av tilstanden til fellesskapet som helhet. Så, elg og ekorn som bor i samme skog kommer praktisk talt ikke i kontakt med hverandre. Relasjoner som nøytralisme utvikles i artsrike samfunn.

Interspecies-konkurranse er et aktivt søk av to eller flere arter av samme matressurs, habitat. Konkurranseforhold har en tendens til å oppstå mellom arter med lignende økologiske krav.

Konkurranseforhold kan være svært forskjellige – fra direkte fysisk kamp til fredelig sameksistens.

Konkurranse er en av grunnene til at to arter, som er litt forskjellige når det gjelder ernæring, atferd, livsstil, osv., sjelden lever sammen i ett samfunn. Her har konkurransen karakter av direkte fiendtlighet. Den hardeste konkurransen med uforutsette konsekvenser oppstår når en person introduserer dyrearter i samfunn uten å ta hensyn til de allerede etablerte relasjonene.

Rovdyret fanger som regel først offeret, dreper det og spiser det deretter. For dette har han spesielle enheter.

Ofrene har også historisk utviklet beskyttende egenskaper i form av anatomisk-morfologiske, fysiologiske, biokjemiske

har for eksempel utvekster av kroppen, torner, torner, skjell, beskyttende farge, giftige kjertler, evnen til raskt å gjemme seg, grave seg ned i løs jord, bygge tilfluktsrom utilgjengelig for rovdyr, ty til alarmsignaler. Som et resultat av slike gjensidige tilpasninger dannes visse grupper av organismer i form av spesialiserte rovdyr og spesialiserte byttedyr. Så hovedmaten til gaupen er harer, og ulven er et typisk polyfag rovdyr.

Kommensalisme. Et forhold der en av partnerne har fordeler uten å skade den andre, som nevnt tidligere, kalles kommensalisme. Kommensalisme, basert på inntak av matrester fra eierne, kalles også frilogging. Slik er for eksempel forholdet mellom løver og hyener, å plukke opp rester av uspist mat, eller haier med vedhengende fisk.

Et godt eksempel på kommensalisme er gitt av noen brakker som fester seg til huden til en hval. Samtidig får de fordelen - raskere bevegelse, og hvalen vil ikke forårsake nesten noen ulempe. Generelt har partnerne ingen felles interesser, og hver enkelt eksisterer perfekt for seg selv. Men slike allianser gjør det som regel lettere for en av deltakerne å flytte eller få mat, søke tilflukt osv.

2. Fytogene faktorer

De viktigste formene for forhold mellom planter:

2. Indirekte transbiotisk (gjennom dyr og mikroorganismer).

3. Indirekte transbiotisk (miljødannende påvirkninger, konkurranse, allelopati).

Direkte (kontakt) interaksjoner mellom planter. Et eksempel på mekanisk samhandling er skader på gran og
furutrær inn blandingsskoger fra den kjølende effekten av bjørk.

Et typisk eksempel på nær symbiose, eller gjensidighet mellom planter, er samlivet mellom alger og sopp, som danner en spesiell integrert organisme - lav.

Et annet eksempel på symbiose er samliv. høyere planter med bakterier, den såkalte bakteriotrofien. Symbiose med knute
bakterier - nitrogenfiksering er utbredt blant belgfrukter (93 % av de studerte artene) og mimosa (87 %).

Det er en symbiose av mycelet til soppen med roten til en høyere plante, eller mykorrhiza-dannelse. Slike planter kalles mykotrofe eller
mykotrofer. Sopphyfene setter seg på plantens røtter og gir den høyere planten en kolossal absorpsjonskapasitet.
Kontaktoverflaten til rotceller og hyfer i ektotrofisk mykorrhiza er 10-14 ganger større enn overflaten av kontakt med jordsmonn til celler - en "bar" rot, mens sugeoverflaten til roten på grunn av rothår øker kun rotoverflaten. 2-5 ganger. Av de 3425 artene av karplanter som ble studert i vårt land, ble mykorrhiza funnet i 79%.

Akkresjonen av røttene til nært voksende trær (av samme art eller beslektede arter) blir også referert til som direkte fysiologisk
plantekontakter. Fenomenet er ikke så sjeldent i naturen. I tette bestander av gran vokser ca 30 % av alle trær sammen med røtter. Det er konstatert at det foregår en utveksling mellom de oppsamlede trærne gjennom røttene i form av overføring av næringsstoffer og vann. Avhengig av graden av forskjell eller likhet i behovene til sammenvokste partnere, er relasjoner mellom dem ikke utelukket, verken av konkurransedyktig karakter i form av avskjæring av stoffer av et mer utviklet og sterkt tre, eller symbiotiske.

Tilknytningsformene i form av predasjon er av en viss betydning. Predasjon er utbredt ikke bare mellom dyr, men også mellom planter og dyr. Dermed er en rekke insektetende planter (soldugg, nepentes) klassifisert som rovdyr.

Indirekte transbiotiske forhold mellom planter (gjennom dyr og mikroorganismer). En viktig økologisk rolle
dyr i plantelivet består i deltakelse i prosessene med pollinering, spredning av frø og frukt. Pollinering av planter med insekter,
kalt entomofili, bidro til utviklingen av en rekke tilpasninger, både hos planter og insekter.

Fugler deltar også i pollinering av planter. Pollinering av planter ved hjelp av fugler, eller ornitofili, er utbredt i de tropiske og subtropiske områdene på den sørlige halvkule.

Pollinering av planter av pattedyr, eller zoogami, er mindre vanlig. Det meste av zoogamien feires i Australia, i skogene
Afrika og Sør-Amerika. For eksempel blir australske busker fra Dryandra-slekten bestøvet av kenguruer som villig drikker sin rikelige nektar, og beveger seg fra blomst til blomst.

Mikroorganismer er ofte involvert i indirekte transbiotiske forhold mellom planter. Rhizosfære av røtter
mange trær, for eksempel eik, endrer jordmiljøet i stor grad, spesielt dets sammensetning, surhet, og skaper derved gunstige forhold for bosetting der av ulike mikroorganismer, først og fremst azotobakterier. Disse bakteriene, etter å ha slått seg ned her, lever av sekresjonene av eikereøtter og organisk rusk skapt av hyfene til mykorrhizasopp. Bakterier, som lever ved siden av røttene til eiken, tjener som en slags "forsvarslinje" fra penetrasjon av patogene sopp inn i røttene. Denne biologiske barrieren skapes ved hjelp av antibiotika som skilles ut av bakterier. Koloniseringen av bakterier i rhizosfæren til eik har umiddelbart en positiv effekt på plantens tilstand, spesielt unge.

Indirekte transbiotiske forhold mellom planter (miljøpåvirkning, konkurranse, allelopati). Endringen i miljøet av planter er den mest universelle og utbredte typen forhold mellom planter i leddet
eksistens. Når en bestemt art, eller en gruppe plantearter, som et resultat av dens vitale aktivitet, endrer seg kraftig i kvantitative og kvalitative termer, vil de viktigste økologiske faktorene være på en slik måte at andre arter i samfunnet må leve under forhold som er vesentlig forskjellige fra sonekomplekset av faktorer i det fysiske miljøet, så snakker dette om den miljødannende rollen, den miljødannende påvirkningen av den første typen i forhold til resten.

En av dem er gjensidig påvirkning gjennom endringer i mikroklimafaktorer (for eksempel svekkelse av solstråling inne i planten
dekke, uttømming av fotosyntetisk aktive stråler, en endring i den sesongmessige belysningsrytmen, etc.). Noen planter påvirker andre gjennom endringer i temperatur, fuktighet, vindhastighet, karbondioksidinnhold osv.

Kjemiske utskillelser fra planter kan tjene som en av måtene for interaksjon mellom planter i et samfunn, og utøve enten en giftig eller stimulerende effekt på organismer. Disse kjemiske interaksjonene kalles allelopati. Som et eksempel kan man nevne utslipp av betefrøfrukter, som hemmer spiringen av puppefrøene.

Konkurranse utmerker seg som en spesiell form for transbiotiske forhold mellom planter. Er det de gjensidige eller ensidige
negative påvirkninger, som oppstår fra bruk av energi og matressurser i habitatet. Sterk innflytelse konkurranse om jordfuktighet (spesielt uttalt i områder med utilstrekkelig fuktighet) og konkurranse om jordnæringsstoffer, som er mer merkbar på dårlig jord, påvirker plantelivet.

Interspesifikk konkurranse manifesterer seg i planter på samme måte som intraspesifikk konkurranse (morfologiske endringer, redusert fruktbarhet,
nummer osv.). Den dominerende arten fortrenger gradvis eller reduserer dens levedyktighet. Den hardeste konkurransen, ofte med uforutsette konsekvenser, oppstår når nye plantearter introduseres i samfunn uten å ta hensyn til de allerede etablerte relasjonene.

3. Antropogene faktorer

Menneskelig handling som en økologisk faktor i naturen er enorm og mangfoldig. For tiden har ingen av miljøfaktorene en så betydelig og universell innflytelse som mennesket, selv om dette er den yngste faktoren av alle som virker på naturen. Påvirkningen fra den menneskeskapte faktoren økte gradvis, fra epoken med samling (hvor den skilte seg lite fra påvirkning av dyr) til i dag, epoken med vitenskapelig og teknologisk fremgang og babyboom... I løpet av sin aktivitet skapte mennesket et stort antall av de mest forskjellige arter av dyr og planter, betydelig forvandlet naturlig naturlige komplekser... På store områder skapte han spesielle, ofte praktisk talt optimale levekår for mange arter. Ved å skape et stort utvalg av varianter og arter av planter og dyr, bidro mennesket til fremveksten av nye egenskaper og kvaliteter i dem, og sikret deres overlevelse under ugunstige forhold, både i kampen for tilværelsen med andre arter, og immunitet mot effektene av patogene mikroorganismer.

Endringer gjort av mennesker i det naturlige miljøet skaper gunstige forhold for reproduksjon og utvikling for noen arter, og ugunstige for andre. Og som et resultat genereres nye numeriske relasjoner mellom arter, næringskjeder omorganiseres, og tilpasninger dukker opp som er nødvendige for at organismer kan eksistere i et endret miljø. Dermed beriker eller fattiger menneskelige handlinger samfunn. Påvirkningen av en menneskeskapt faktor i naturen kan være både bevisst og tilfeldig, eller ubevisst. Mennesket, som pløyer opp jomfruelige land og brakkland, skaper jordbruksland (agrocenoser), viser svært produktive og sykdomsresistente former, setter ned noen og ødelegger andre. Disse effektene er ofte positive, men ofte slitte negativ karakter, for eksempel: tankeløs gjenbosetting av mange dyr, planter, mikroorganismer, rovdyr ødeleggelse av en rekke arter, miljøforurensning, etc.

Mennesket kan utøve både direkte og indirekte innflytelse på dyr og vegetasjonsdekke på jorden. Variasjon av moderne
former for menneskelig påvirkning på vegetasjon er presentert i tabell. 4.

Hvis vi legger til det ovennevnte menneskets innvirkning på dyr: fiske, deres akklimatisering og re-akklimatisering,
ulike former for plante- og husdyrvirksomhet, tiltak for plantevern, vern av sjeldne og
eksotiske arter osv., så viser bare én liste over disse påvirkningene på naturen hvor stor den menneskeskapte faktoren er.

Endringer skjer ikke bare i stor skala, men også på eksemplet med individuelle arter. Så på de gjenvunnede landene, på avlinger av korn, hvetetrips, kornbladlus, begynte noen typer insekter (for eksempel en skadelig skilpadde) å formere seg i store mengder, forskjellige typer stammeloppebiller, tykkfot og andre. Mange av disse artene har blitt dominerende, og tidligere eksisterende arter har forsvunnet eller blitt presset til ekstreme forhold. Endringer påvirket ikke bare flora og fauna, men også mikroflora og mikrofauna, mange ledd i næringskjedene har endret seg.

Tabell 4

De viktigste formene for menneskelig påvirkning på planter og vegetasjon

Menneskelig aktivitet forårsaker en rekke adaptive reaksjoner fra organismers side. Fremveksten av ugress, veikanten
planter, låveskadegjørere og andre lignende er en konsekvens av organismenes tilpasning til menneskelig aktivitet v
natur. Det har dukket opp organismer som helt eller delvis har mistet tilknytningen til den frie naturen, for eksempel fjøssnute, melbiller og andre. Mange lokale arter tilpasser seg ikke bare livet i agrocenoses, men utvikler seg også spesielle
adaptive funksjoner i strukturen, tilegne seg utviklingsrytmer som tilsvarer leveforholdene i de dyrkede områdene, i stand til å motstå høstingen, ulike agrotekniske tiltak (jorddyrkingssystem, avlingsrotasjoner), kjemiske midler for skadedyrbekjempelse.

Som svar på den kjemiske behandlingen av avlinger utført av mennesker, utviklet mange organismer motstand mot forskjellige insektmidler, på grunn av utseendet til spesielle lipider modifisert i kjemisk sammensetning, evnen til fettvev til å løse opp og varme opp en betydelig mengde gift i seg selv , så vel som i forbindelse med intensivering av enzymatiske reaksjoner i metabolismen av organismer, evnen til å omdanne giftige stoffer til nøytrale eller ikke-giftige. Tilpasningene i organismer assosiert med menneskelige aktiviteter inkluderer sesongmessige migrasjoner puppene av skogen deres til byen og tilbake.

Et eksempel på påvirkningen av den menneskeskapte faktoren er stærens evne til å okkupere fuglehus for reir. Stærer foretrekker også kunstige hus når det er en huling i treet i nærheten. Og det er mange slike eksempler, de indikerer alle at menneskets påvirkning på naturen er en kraftig miljøfaktor.

Saker til diskusjon

1. Hva er den biotiske strukturen til et økosystem?

2. Nevn hovedformene for intraspesifikke relasjoner mellom organismer.

3. Hva er hovedformene for interartsforhold mellom organismer.

6. Hvilke mekanismer gjør at levende organismer kan kompensere for virkningen av miljøfaktorer?

7. List opp hovedretningene for menneskelig aktivitet i naturen.

8. Gi eksempler på direkte og indirekte menneskeskapte påvirkninger på habitatet til levende organismer.

Temaer for rapporter

1. Typer interaksjoner og relasjoner mellom organismer

3. Økologi og mennesket.

4. Klima og mennesker

SEMINAR 4

BEFOLKNINGENS ØKOLOGI

Målet er å studere populasjonsnivået (populasjons-art) av biologisk organisering. Kjenne til strukturen til populasjoner, dynamikk
antall, har en ide om stabiliteten og levedyktigheten til bestander.

1. Begrepet en befolkning

Organismer av samme art i naturen er alltid representert ikke individuelt, men av visse organiserte aggregater -
populasjoner. Populasjoner (fra lat. Populus - populasjon) er en samling av individer av en biologisk art, som i lang tid bor i et bestemt rom, har en felles genpool, evnen til fritt å blande seg og, i en eller annen grad, isolert fra andre populasjoner av denne arten.

Sammensetningen av én type organismer kan omfatte flere, noen ganger mange, populasjoner. Hvis representanter ulike populasjoner ett slag
plassert under de samme forholdene, vil de beholde forskjellene sine. Tilhørighet til en art gir imidlertid muligheten til å skaffe fruktbare avkom fra representanter for forskjellige populasjoner. Populasjon er en elementær form for eksistens og utvikling av en art i naturen.

Å kombinere organismer av samme art til en populasjon avslører deres kvalitativt nye egenskaper. er avgjørende
antall og romlige fordeling av organismer, kjønn og alderssammensetning, arten av forholdet mellom individer,
avgrensning eller kontakter med andre bestander av denne arten mv. Sammenlignet med levetiden til en individuell organisme, kan en populasjon eksistere i svært lang tid.

Samtidig har befolkningen også likhetstrekk med organismen som et biosystem, siden den har en viss struktur, et genetisk program for selvreproduksjon, evnen til å autoregulere og tilpasse seg.

Studiet av populasjoner er en viktig gren av moderne biologi i skjæringspunktet mellom økologi og genetikk. Praktisk verdi
populasjonsbiologi er at populasjoner er reelle enheter for utnyttelse og beskyttelse av naturlige økosystemer. Samspillet mellom mennesker og arter av organismer i det naturlige miljøet eller under økonomisk kontroll formidles, som regel, gjennom populasjoner. Det kan være stammer av patogene eller gunstige mikrober, varianter av kulturplanter, raser av oppdrettsdyr, populasjoner kommersiell fisk etc. Det er ikke mindre viktig at mange av populasjonsøkologiens lover er knyttet til menneskelige populasjoner.

2. Befolkningsstruktur

Befolkningen er preget av en viss strukturell organisasjon - forholdet mellom grupper av individer etter kjønn, alder, størrelse,
genotype, fordeling av individer over territoriet, etc. I denne forbindelse skilles ulike strukturer av befolkningen: kjønn, alder,
dimensjonal, genetisk, romlig-etologisk osv. Strukturen til en populasjon dannes på den ene siden ut fra generelle
artens biologiske egenskaper er derimot påvirket av miljøfaktorer, dvs. har en adaptiv karakter.

Kjønnsstruktur (kjønnssammensetning) - forholdet mellom menn og kvinner i en befolkning. Seksuell struktur iboende
bare populasjoner av toboende organismer. I teorien skal kjønnsforholdet være det samme: 50 % av totalen
skal være menn og 50 % kvinner. Det faktiske kjønnsforholdet avhenger av virkningen av ulike miljøfaktorer, genetiske og fysiologiske egenskaper hos arten.

Skille mellom primære, sekundære og tertiære relasjoner. Primært forhold - forholdet observert under dannelsen
reproduktive celler (gameter). Vanligvis er det 1:1. Dette forholdet skyldes den genetiske mekanismen for kjønnsbestemmelse. Sekundær
ratio - forholdet observert ved fødselen. Tertiært forhold - forholdet observert hos voksne kjønnsmodne
enkeltpersoner.

For eksempel, i en person, i det sekundære forholdet, dominerer gutter, i det tertiære forholdet dominerer kvinner: per 100 gutter
106 jenter blir født, i alderen 16-18 år på grunn av den økte mannlige dødeligheten er dette forholdet utjevnet og ved 50 års alder er det 85 menn per 100 kvinner, og ved 80 - 50 menn per 100 kvinner.

Hos noen fisk (R. Pecilia) skilles tre typer kjønnskromosomer ut: Y, X og W, hvorav Y-kromosomet bærer mannlige gener, og X
og W-kromosomer - kvinnelige gener, men av ulik grad av "kraft". Hvis genotypen til et individ har formen YY, utvikler menn seg, hvis XY -
hunner, hvis WY, så avhengig av miljøforhold, utvikler de seksuelle egenskapene til hannen eller hunnen.

I sverdmannpopulasjoner avhenger kjønnsforholdet av pH-verdien i miljøet. Ved pH = 6,2 er antall hanner i avkommet 87-
100%, og ved pH = 7,8 - fra 0 til 5%.

Aldersstruktur (alderssammensetning) - forholdet i befolkningen av individer i forskjellige aldersgrupper. Den absolutte alderssammensetningen uttrykker antall bestemte aldersgrupper på et bestemt tidspunkt. Den relative alderssammensetningen uttrykker andelen eller prosentandelen av individer i en gitt aldersgruppe i forhold til den totale befolkningen. Alderssammensetning bestemmes av en rekke egenskaper og egenskaper ved arten: tiden for å nå puberteten, forventet levealder, hekkeperiodens varighet, dødelighet, etc.

Avhengig av individers evne til å reprodusere, skilles tre grupper ut: preproduktive (individer er ennå ikke i stand til å reprodusere),
reproduktive (individer i stand til å reprodusere) og post-reproduktive (individer som ikke lenger er i stand til å reprodusere).

Aldersgrupper kan deles inn i mindre kategorier. For eksempel skilles følgende forhold i planter:
sovende frø, frøplanter og frøplanter, juvenil tilstand, umoden tilstand, jomfrutilstand, tidlig generativ, middels generativ, sen generativ, subsenil, senil (senil), halv-lik tilstand.

Aldersstrukturen til en befolkning uttrykkes ved hjelp av alderspyramider.

Romlig-etologisk struktur - arten av fordelingen av individer innenfor området. Det avhenger av funksjonene
miljø og etologi (atferdskarakteristikker) til arten.

Det er tre hovedtyper av fordeling av individer i rommet: uniform (regelmessig), ujevn (aggregert, gruppe, mosaikk) og tilfeldig (diffus).

Ensartet fordeling er preget av lik avstand mellom hvert individ og alle naboer. Det er karakteristisk for populasjoner som eksisterer under forhold med jevn fordeling av miljøfaktorer eller som består av individer som viser motsetning til hverandre.

Ujevn fordeling er manifestert i dannelsen av grupper av individer, mellom hvilke det er store ubefolkede
territorium. Det er typisk for populasjoner som lever under forhold med ujevn fordeling av miljøfaktorer eller som består av individer,
lede en gruppe (flokk) livsstil.

Tilfeldig fordeling uttrykkes i ulik avstand mellom individer. Er resultatet av sannsynlige prosesser,
heterogenitet i miljøet og svak sosiale forbindelser mellom individer.

I henhold til type bruk av plass er alle mobile dyr delt inn i stillesittende og nomadiske. En stillesittende livsstil har en rekke
biologiske fordeler, som fri orientering i kjent territorium når man leter etter mat eller husly, muligheten til å skape matreserver (ekorn, åkermus). Dens ulemper inkluderer utarming av matressurser med en for høy befolkningstetthet.

I henhold til formen for sameksistens kjennetegnes dyr av en ensom livsstil, familie, i kolonier, flokker, flokker.
Enkelt bilde livet manifesteres i det faktum at individer i populasjoner er uavhengige og isolerte fra hverandre (pinnsvin, gjedder, etc.). Imidlertid er det bare karakteristisk for visse stadier av livssyklusen. Den fullstendig ensomme eksistensen av organismer i naturen er det ikke
forekommer, siden reproduksjon ville være umulig i dette tilfellet. Familiens livsstil observeres i populasjoner med styrking av tilknytninger
mellom foreldre og avkom (løver, bjørner osv.). Kolonier er gruppebosettinger av stillesittende dyr, både eksisterende og oppstår kun for hekkesesongen (lommer, bier, maur osv.). Flokker er midlertidige sammenslutninger av dyr som letter utførelsen av enhver funksjon: beskyttelse mot fiender, skaffe mat, migrasjon (ulver, sild, etc.). Besetninger er lengre enn flokker, eller permanente sammenslutninger av dyr, der som regel alle vitale funksjoner til arten utføres: beskyttelse mot fiender, skaffe mat, migrasjon, reproduksjon, oppdrett av unge dyr, etc. (hjort, sebraer, etc.).

Genetisk struktur - forholdet i en populasjon av ulike genotyper og alleler. Settet med gener til alle individer i befolkningen
kalt genpoolen. Genpoolen er preget av frekvensene av alleler og genotyper. Frekvensen av et allel er dets andel i hele settet med alleler til et gitt gen. Summen av frekvensene til alle alleler er lik én:

hvor p er andelen av den dominante allelen (A); q - fraksjon av recessiv allel (a).

Når du kjenner allelfrekvensene, kan du beregne genotypefrekvensene i populasjonen:

(p + q) 2 = p 2 + 2pq + q 2 = 1, hvor p og q er frekvensene til henholdsvis de dominante og recessive allelene, p er frekvensen til den homozygote dominante genotypen (FF), 2pq er frekvensen av den heterozygote dominante genotypen (Aa), q - frekvensen av den homozygote recessive genotypen (aa).

I følge Hardy-Weinbergs lov forblir de relative frekvensene av alleler i en populasjon uendret fra generasjon til generasjon. Lov
Hardy-Weinberg er rettferdig dersom følgende betingelser er oppfylt:

Befolkningen er stor;

Fri kryssing gjennomføres i befolkningen;

Det er ikke noe utvalg;

Ingen nye mutasjoner oppstår;

Det er ingen migrasjon av nye genotyper inn eller ut av populasjonen.

Det er åpenbart at bestander som tilfredsstiller disse betingelsene i lang tid ikke eksisterer i naturen. Befolkningen er alltid påvirket av ytre og indre faktorer som bryter med den genetiske balansen. En langsiktig og retningsbestemt endring i den genotypiske sammensetningen av en populasjon, dens genpool har fått navnet på et elementært evolusjonært fenomen. En evolusjonsprosess er umulig uten en endring i populasjonens genmasse.

Faktorene som endrer den genetiske strukturen til befolkningen er som følger:

Mutasjoner er kilden til nye alleler;

Ulik levedyktighet for individer (individer er gjenstand for utvalg);

Ikke-tilfeldig kryssing (for eksempel under selvbefruktning reduseres frekvensen av heterozygoter konstant);

Gendrift - en endring i frekvensen av alleler er tilfeldig og uavhengig av virkningen av seleksjon (for eksempel utbrudd av sykdommer);

Migrasjon er en utstrømning av eksisterende gener og (eller) en tilstrømning av nye.

3. Regulering av størrelsen (tettheten) av befolkningen

Homestase av en befolkning - opprettholde et visst antall (tetthet). Endringer i tall avhenger av en rekke faktorer.
miljøer - abiotiske, biotiske og menneskeskapte. Du kan imidlertid alltid fremheve nøkkelfaktor som påvirker sterkest
fruktbarhet, dødelighet, migrasjon av individer mv.

Faktorene som regulerer befolkningstettheten er delt inn i tetthetsavhengige og tetthetsuavhengige faktorer. Tetthetsavhengige faktorer endres med tetthet, disse inkluderer biotiske faktorer... Tetthetsuavhengige faktorer forblir konstante med endringer i tetthet, de er abiotiske faktorer.

Populasjoner av mange arter av organismer er i stand til selvregulering av antallet. Det er tre mekanismer for hemming av befolkningsvekst:

Med en økning i tetthet øker frekvensen av kontakter mellom individer, noe som forårsaker dem en stressende tilstand, som reduserer
fruktbarhet og økende dødelighet;

Med økt tetthet, utvandring til nye naturtyper, randsoner, hvor forholdene er mindre gunstige og
dødeligheten øker;

Temaer for rapporter

Med en økning i tetthet skjer endringer i den genetiske sammensetningen av populasjonen, for eksempel erstattes raskt hekkende individer med sakte ynglende.

Å forstå mekanismene for regulering av populasjonsstørrelsen er ekstremt viktig for evnen til å kontrollere disse prosessene.
Menneskelige aktiviteter er ofte ledsaget av synkende bestander av mange arter. Årsakene til dette er overdreven utryddelse av individer, forverring av levekår på grunn av miljøforurensning, forstyrrelse av dyr, spesielt i hekkesesongen, reduksjon av rekkevidden, etc. Det er ingen og kan ikke være "gode" og "dårlige" arter i naturen, alle er nødvendige for dens normale utvikling. For tiden er spørsmålet om bevaring av biologisk mangfold akutt. Å redusere genpoolen til dyrelivet kan føre til tragiske konsekvenser. Internasjonal union Bevaring av natur og naturressurser (IUCN) publiserer "Red Book", som registrerer følgende arter: truede, sjeldne, avtagende, udefinerte og "svarteliste" over ugjenkallelig utdødde arter.

For å bevare arter bruker mennesker forskjellige måter regulering av bestandsstørrelsen: riktig forvaltning av jaktøkonomi og -næringer (fastsetting av tidspunkt og grunnlag for jakt og fangst av fisk), forbud mot jakt på enkelte dyrearter, regulering av avskoging, etc.

Samtidig skaper menneskelig aktivitet forutsetninger for fremveksten av nye former for organismer eller utvikling av gamle arter, som dessverre ofte er skadelige for mennesker: patogener, skadedyr på landbruksvekster, etc.

Saker til diskusjon

1. Definisjon av befolkningen. Hva er hovedkriteriene som brukes for å dele en art i populasjoner?

2. Nevn hovedtyper av befolkningsstruktur. Vis anvendt verdi aldersstruktur populasjoner.

3. Hva menes med det biotiske potensialet til en populasjon (art)? Hvorfor er det ikke fullt ut realisert under naturlige forhold?
Hva er faktorene som hindrer realiseringen av potensialet?

4. Nevn mekanismene for regulering av antall individer i populasjoner.

5. Liste opp mekanismene for interspesifikk og intrapopulasjonsregulering av antall individer i populasjoner.

6. Er begrepet "homeostase" anvendelig for populasjoner og hvordan manifesterer det seg?

1. Strukturen og egenskapene til populasjoner.

2. Dynamikk og homeostase av populasjoner.

4. Veksten av den menneskelige befolkningen.

3. Teoretisk grunnlag forvaltning av kunstige populasjoner.

ØKOLOGI AV SAMFUNN OG ØKOSYSTEMER

Målet er å studere komposisjonen og funksjonell strukturøkosystemer. Kjenne næringskjedene og trofiske nivåer av stabiliseringstilstanden og
økosystemutvikling.

Hovedobjektet for økologi er økologisk system, eller økosystem, er et romlig definert sett av levende organismer og deres habitat, forent av material-energi og informasjonsinteraksjoner.

Begrepet «økosystem» ble introdusert i økologien av den engelske botanikeren A. Tensley (1935). Konseptet med et økosystem er ikke begrenset til noen
tegn på rang, størrelse, vanskelighetsgrad eller opprinnelse. Derfor kan det brukes både på relativt enkle kunstige (akvarier, drivhus, hveteåker, bebodd romskip), og til et komplekst naturlig kompleks av organismer og deres habitater (innsjø, skog, hav, økosfære). Skille mellom akvatiske og terrestriske økosystemer. I en naturlig sone er det mange lignende økosystemer - enten slått sammen til homogene komplekser, eller atskilt av andre økosystemer. For eksempel tomter edelløvskoger alternerende barskoger, eller sumper blant skog, etc. Hvert lokalt terrestrisk økosystem har en abiotisk komponent - en biotop, eller økotop, - et sted med samme landskap, klima, jordforhold og en biotisk komponent - et samfunn eller biocenose - helheten av alle levende organismer som bor i en gitt biotop. Biotopen er vanlig
habitat for alle medlemmer av samfunnet. Biocenoser består av representanter for mange arter av planter, dyr og mikroorganismer. Nesten hver art i biocenosen er representert av mange individer av forskjellig kjønn og alder. De danner en populasjon (eller en del av en populasjon) av en gitt art i et økosystem.

Samfunnsmedlemmer samhandler så tett med habitatet at biocenosen ofte er vanskelig å vurdere separat fra biotopen. For eksempel,



Et stykke land er ikke bare et «sted», men også et mangfold av jordorganismer og avfallsprodukter fra planter og dyr.
Derfor er de kombinert under navnet biogeocenosis: biotop + biocenosis = biogeocenosis

Biogeocenose er et elementært terrestrisk økosystem, hovedform eksistensen av naturlige økosystemer. Begrepet biogeocenose ble introdusert
N.V. Sukachev (1942). For de fleste biogeocenoser er den definerende egenskapen en viss type vegetasjonsdekke, som brukes til å bedømme om homogene biogeocenoser tilhører et gitt økologisk samfunn (samfunn av en bjørkeskog, mangrovekratt, fjærgresssteppe, sphagnummyr, etc.) ( Fig. 4).

Ris. 4. Plan for biogeocenose (ifølge V.I. Sukachev)

1. Sammensetning og den funksjonelle strukturen til økosystemet

Hvert økosystem har en energisk og spesifikk funksjonell struktur. Hvert økosystem inkluderer grupper av organismer av forskjellige arter, kjennetegnet ved fôring - autotrofer og heterotrofer (fig. 5).

Ris. 5. Forenklet skjema for overføring av stoffer og energi i et økosystem: Overføring av stoffer, overføring av energi, synk av energi til miljøet.

Autotrofer (selvnærende) - organismer som danner det organiske stoffet i kroppen fra uorganiske stoffer - dioksid
karbon og vann - gjennom prosessene med fotosyntese og kjemosyntese. Fotosyntesen utføres av fotoautotrofer - alle klorofyllbærende
(grønne) planter og mikroorganismer. Kjemosyntese er observert i noen kjemoautotrofe bakterier, som brukes som
energikildeoksidasjon av hydrogen, svovel, hydrogensulfid, ammoniakk, jern. Kjemoautotrofer spiller en relativt liten rolle i naturlige økosystemer, med unntak av ekstremt viktige nitrifiserende bakterier.

Autotrofer utgjør hoveddelen av alle levende ting og er fullt ansvarlige for dannelsen av alt nytt organisk materiale.
i ethvert økosystem, dvs. er produsenter av produkter - produsenter av økosystemer.

Forbrukere er forbrukere av organisk materiale fra levende organismer. Disse inkluderer:

Planteetende dyr (fytofager) som lever av levende planter (bladlus, gresshoppe, gås, sau, hjort, elefant);

Rovdyr (zoofager) som spiser andre dyr er forskjellige rovdyr (rovinsekter, insektetere og rovfugler, rovkrypdyr og dyr), angriper ikke bare fytofager, men også andre rovdyr (rovdyr av andre, tredje orden);

Symbiotrofer - bakterier, sopp, protozoer, som lever av safter eller sekreter fra vertsorganismen og opptrer sammen med dette og
trofiske funksjoner som er avgjørende for ham; disse er filamentøse sopp - mykorrhiza, som er involvert i roternæringen til mange planter; belgfruktknutebakterier som binder molekylært nitrogen; mikrobiell populasjon av komplekse mager hos drøvtyggere, øker fordøyelighet og assimilering av spist plantemat. Det er mange dyr med et blandet kosthold, som spiser både plante- og dyrefôr.

Detritofager, eller saprofager, er organismer som lever av dødt organisk materiale - restene av planter og dyr. den
forskjellige forråtningsbakterier, sopp, ormer, insektlarver, biller-koprofager og andre dyr - alle utfører funksjonen til å rense økosystemer. Detritivorer er involvert i dannelsen av jord, torv, bunnsedimenter i vannforekomster.

Reduksjonsmidler - bakterier og lavere sopp - fullfører det destruktive arbeidet til forbrukere og saprofager, og bringer nedbrytningen av organisk materiale til sin
fullføre mineralisering og returnere de siste delene av karbondioksid, vann og mineralelementer til økosystemmiljøet.

Alle disse gruppene av organismer i ethvert økosystem samhandler tett med hverandre, og koordinerer strømmene av materie og energi. Deres
felles funksjon opprettholder ikke bare strukturen og integriteten til biocenosen, men har også en betydelig innvirkning på
abiotiske komponenter i biotopen, forårsaker selvrensing av økosystemet, dets miljø. Dette gjelder spesielt i vann
økosystemer der grupper av filtratorganismer eksisterer.

Et viktig kjennetegn ved økosystemer er mangfoldet av artssammensetning. Samtidig avsløres en rekke mønstre:

Jo mer varierte forholdene til biotoper er innenfor et økosystem, jo ​​flere arter inneholder den tilsvarende biocenosen;

Jo flere arter et økosystem inneholder, jo færre individer er det i de tilsvarende artspopulasjonene. I biocenoser
tropiske skoger med stort artsmangfold, bestandene er relativt små. Tvert imot, i systemer med små arter
mangfold (biocenoser av ørkener, tørre stepper, tundra), noen populasjoner når store antall;

Jo større mangfold biocenosen har, jo større er den økologiske stabiliteten til økosystemet; biocenoser med lavt mangfold er utsatt for store svingninger i antall dominerende arter;

Menneskedrevne systemer, representert av en eller et svært lite antall arter (agrocenoser med landbruk
monokulturer), er ustabile i naturen og kan ikke forsørge seg selv;

Ingen del av et økosystem kan eksistere uten en annen. Hvis det av en eller annen grunn oppstår et brudd på strukturen til økosystemet, forsvinner en gruppe organismer, en art, så i henhold til loven kjedereaksjoner hele samfunnet kan endre seg dramatisk eller til og med kollapse. Men det skjer ofte at etter en tid etter forsvinningen av en art, dukker det opp andre organismer, en annen art, men som utfører en lignende funksjon i økosystemet. Dette mønsteret kalles substitusjonsregelen, eller duplisering: hver art i økosystemet har en "dobbel". Denne rollen spilles vanligvis av arter som er mindre spesialiserte og samtidig
være miljømessig mer fleksibel, tilpasningsdyktig. Så hovdyr i steppene erstattes av gnagere; i grunne innsjøer og myrer er stork og hegre erstattet av vadefugler m.m. I dette tilfellet spilles den avgjørende rollen ikke av den systematiske posisjonen, men av nærheten til de økologiske funksjonene til grupper av organismer.

2. Matvev og trofiske nivåer

Ved å spore matrelasjonene mellom medlemmer av biocenosen er det mulig å bygge næringskjeder og næringsnett av ulike
organismer. Et eksempel på en lang næringskjede er rekkefølgen av dyr i det arktiske hav: «mikroalger
(fytoplankton) - små planteetende krepsdyr (zooplankton) - kjøttetende planktonofager (ormer, krepsdyr, bløtdyr, pigghuder) - fisk (2-4 ledd i rovfisksekvensen er mulig) - sel - isbjørn"Matvevene til terrestriske økosystemer er vanligvis kortere.

Næringsvev dannes fordi praktisk talt ethvert medlem av en næringskjede også er et ledd i en annen.
næringskjede: den konsumeres og konsumeres av flere typer andre organismer. Så, i maten til engulven - coyote, er det opptil 14 tusen arter av dyr og planter. Sannsynligvis samme rekkefølge av antall arter som deltar i forbruk, nedbrytning og ødeleggelse av stoffer fra liket av coyoten.

Ris. 6. Forenklet diagram av en av de mulige næringsnettene

Det finnes flere typer næringsnett. Beitematkjeder, eller utnytterkjeder, starter med produsenter; for slike kjeder, under overgangen fra et trofisk nivå til et annet, er en økning i størrelsen på individer karakteristisk, med en samtidig reduksjon i befolkningstetthet, reproduksjonshastighet og produktivitet, og i biomasse.

For eksempel "gress - voles - rev" eller "gress - gresshoppe - frosk - hegre ---------- kite" (fig. 6). Dette er de vanligste næringskjedene.

På grunn av en viss rekkefølge matforhold de individuelle trofiske nivåene for overføring av stoffer og energi i økosystemet, assosiert med ernæring, er forskjellige en viss gruppe organismer. Dermed er det første trofiske nivået i alle økosystemer dannet av produsenter - planter; sekund - primære forbrukere- fytofager, den tredje - sekundære forbrukere - zoofager, etc. Som allerede nevnt, lever mange dyr av ikke en, men flere trofiske nivåer(Et eksempel er den grå rottens diett, brunbjørn og en person).

Aggregatene av trofiske nivåer av forskjellige økosystemer er modellert ved hjelp av trofiske pyramider av tall (tall),
biomasse og energi. Vanlige pyramider av tall, dvs. viser antall individer på hvert av de trofiske nivåene i et gitt økosystem, for
beitekjeder har en meget bred base (et stort antall produsenter) og en kraftig innsnevring mot sluttforbrukerne. I dette tilfellet er antall "trinn" preget av minst 1-3 størrelsesordener. Men dette gjelder bare for urteaktige samfunn - eng- eller steppebiocenoser. Bildet er kraftig forvrengt hvis vi tar i betraktning et skogsamfunn (tusenvis av fytofager kan livnære seg på ett tre) eller hvis så forskjellige fytofager som bladlus og en elefant dukker opp på samme trofiske nivå.

Denne forvrengningen kan overvinnes med en biomassepyramide. I terrestriske økosystemer er plantebiomassen alltid betydelig høyere
biomasse av dyr, og biomassen til fytofager er alltid større enn biomassen til zoofager. Biomassepyramider ser annerledes ut for vannlevende, spesielt
marine økosystemer: biomassen til dyr er vanligvis mye høyere enn for planter. Denne "feilen" skyldes det faktum at pyramidene av biomasse ikke tar hensyn til varigheten av eksistensen av generasjoner av individer på forskjellige trofiske nivåer og hastigheten på dannelse og forbruk av biomasse. Hovedprodusenten av marine økosystemer er planteplankton, som har et høyt reproduksjonspotensial og et raskt generasjonsskifte. I havet kan opptil 50 generasjoner planteplankton endres per år. For tiden mens rovfisk(og enda mer store bløtdyr og hvaler) vil akkumulere sin biomasse, mange generasjoner av planteplankton vil endre seg, total biomasse som det er mange flere av. Det er grunnen til at pyramidene for dannelseshastigheter for levende stoffer og produktivitet er en universell måte å uttrykke den trofiske strukturen til økosystemene. De kalles vanligvis energipyramider, som betyr det energiske uttrykket for produksjon, selv om det ville være mer riktig å snakke om kraft.

3. Stabilitet og utvikling av økosystemer

I naturlige økosystemer er det konstante endringer i tilstanden til populasjoner av organismer. De er forårsaket av ulike årsaker.
Kortsiktig - værforhold og biotiske påvirkninger; sesongmessig (spesielt i tempererte og høye breddegrader) - stor årlig rate temperatur. Fra år til år – ulike, tilfeldige kombinasjoner av abiotiske og biotiske faktorer. Imidlertid er alle disse svingningene som regel mer eller mindre regelmessige og går ikke utover grensene for stabiliteten til økosystemet - dets vanlige størrelse, artssammensetning, biomasse, produktivitet, tilsvarende de geografiske og klimatiske forholdene i området . Denne tilstanden til økosystemet kalles klimaks.

Klimakssamfunn er preget av fullstendigheten av den adaptive responsen til et kompleks av miljøfaktorer, en stabil dynamisk balanse mellom de biologiske potensialene til populasjonene som kommer inn i samfunnet og miljøets motstand. Konstans
kritiske miljøparametere blir ofte referert til som økosystemhomeostase. Stabiliteten til et økosystem er som regel jo større, jo større det er i størrelse og jo rikere og mer mangfoldig er dets arter og bestandssammensetning.

Mens de streber etter å opprettholde homeostase, er økosystemer likevel i stand til endringer, utvikling og overgang fra enklere til mer
komplekse former. Storskala endringer i geografiske omgivelser eller landskapstype påvirket av naturkatastrofer eller menneskelige aktiviteter fører til visse endringer i tilstanden til biogeocenosene i området og til gradvis utskifting av noen samfunn med andre. Slike endringer kalles økologisk suksesjon (fra latin suksess - kontinuitet, sekvens).

Skille mellom primær suksesjon - den gradvise koloniseringen av organismer av det fremvoksende jomfrulandet, bar mors
bergarter (tilbaketrukket sjø eller isbre, tørr innsjø, sanddyner, nakne steiner og frossen lava etter vulkanutbrudd etc.). I disse tilfellene spiller prosessen med jorddannelse en avgjørende rolle.

Innledende forvitring - ødeleggelsen og løsnelsen av overflaten av mineralbasen under påvirkning av temperaturendringer og fuktighet - frigjør eller aksepterer en belastning av en viss mengde næringsstoffer, som allerede kan brukes av bakterier, lav, og deretter av sjeldne enkelt -etasjes pionervegetasjon. Dens utseende, og med det - av symbiotrofer og små dyr, akselererer betydelig dannelsen av jord og den gradvise koloniseringen av territoriet av en rekke mer og mer komplekse plantesamfunn, flere og flere store planter og dyr. Så systemet går gradvis gjennom alle stadier av utviklingen til et klimaks.

Sekundære suksesjoner har karakter av en gradvis gjenoppretting av samfunnet som er karakteristisk for et gitt område etter den påførte
skade (konsekvenser av storm, brann, hogst, flom, beite, utsettingsfelt). Klimakssystemet som er et resultat av den sekundære suksesjonen kan avvike betydelig fra det opprinnelige hvis noen karakteristika ved landskapet har endret seg eller klimatiske forhold... Suksesjoner skjer ved å erstatte noen arter med andre og derfor kan de ikke sidestilles med homeostase-reaksjoner.

Økosystemutvikling er ikke begrenset til suksesjoner. I fravær av miljøforstyrrelser fører mindre, men vedvarende avvik til
endringer i forholdet mellom autotrofer og heterotrofer, øker gradvis biologisk mangfold og relativ
viktigheten av skadelige kjeder i sirkulasjonen av stoffer, slik at alle produkter utnyttes fullt ut. En person klarer å fjerne høye utbytter av biomasse bare i de innledende stadier av suksesjoner eller utvikling av kunstige økosystemer med en overvekt av monokultur, når nettoproduksjonen er høy.

Saker til diskusjon

1. Hva er hovedblokkene (lenker) i økosystemet?

2. Hva er felles og hva er forskjellen mellom begrepene «økosystem» og «biogeocenose»? Hvorfor hver biogeocenose kan kalles et økosystem,
men ikke alle økosystemer kan tilskrives en biogeocenose, med tanke på sistnevnte i samsvar med definisjonen av V.N. Sukachev?

3. List opp sammenhenger og relasjoner mellom organismer i samsvar med eksisterende klassifiseringer. Hva er meningen med slikt
sammenhenger har for eksistensen av økosystemer?

4. Hva heter " økologisk nisje"? Hvordan skiller dette konseptet seg fra habitat?"

5. Hva menes med den trofiske strukturen til økosystemene? Det som kalles en trofisk (mat) kobling og en trofisk (mat)
kjede?

6. Hvilke energiprosesser foregår i økosystemer? Hvorfor er "energiprisen" på animalsk mat høyere enn "energiprisen"
prisene på "plantemat?"

7. Hva kalles økosystemenes produktivitet og biomasse? Hvordan er disse indikatorene relatert til økosystemenes påvirkning på miljøet?

8 Hva kalles en suksesjon? Nevn typer arvefølger.

Gi eksempler på primære og sekundære autotrofe og heterotrofe suksesjoner.

9. Enn menneskeskapt Skiller agrocenoser seg fra naturlige økosystemer (når det gjelder artsrikdom, stabilitet, stabilitet, produktivitet)? Kan agrocenoser eksistere uten konstant menneskelig inngripen og investere energi i dem?

Temaer for rapporter

1. Strukturer av økosystemer.

2. Strømmen av materie og energi i økosystemer.

3. Økosystemproduktivitet.

4. Dynamikk i økosystemene.

5. Kunstige økosystemer, deres typer, produktivitet og måter
dens økning.

Biotiske faktorer i miljøet - et sett med påvirkninger av den vitale aktiviteten til noen organismer på andre, så vel som på det livløse habitatet.

Av arten av påvirkningen på kroppen skilles direkte og indirekte biotiske faktorer.

Intraspesifikke biotiske faktorer inkluderer demografiske, etologiske (atferdsfaktorer), intraspesifikk konkurranse osv. Interspesifikke biotiske faktorer er mer mangfoldige og kan være både negative og positive, samt være både positive og negative.

Klassifisering av interarts biotiske interaksjoner.

nr. s Interaksjonstype Visninger Generell karakter av interaksjon
1 2
1 Nøytralisme 0 0 ingen befolkning påvirker en annen
2

Interartskonkurranse (direkte)

en befolkning undertrykker en annen, og omvendt
3

Konkurranse mellom arter (på grunn av ressurser)

indirekte undertrykkelse av mangel felles ressurs
4

Amensalisme (1 - amensal; 2 - hemmer)

Nøytralisme- typen interaksjon mellom populasjoner av to arter som ikke samhandler med hverandre og ingen av dem påvirker den andre. Det er sjelden funnet i naturen, siden det alltid er indirekte interaksjoner i enhver biocenose.

konkurranse begge artene påvirker hverandre negativt. Hvis to dyrearter har nære økologiske behov, utvikler det seg konkurranse mellom dem - direkte fiendskap.

Predasjon - en metode for å skaffe mat og næring til dyr (noen ganger planter), kalt rovdyr, der de fanger, dreper og spiser andre dyr - ofre. Rovdyr av første orden angriper "fredelige" planteetere, den andre - på svakere rovdyr. Evnen til å "bytte" fra en type byttedyr til en annen er en av de nødvendige økologiske tilpasningene av rovdyr. Den andre tilpasningen er tilstedeværelsen av spesielle enheter for å spore og fange ofrene deres. Predatorer har for eksempel et velutviklet nervesystem, sanseorganer, og har også spesielle tilpasninger som bidrar til å gripe, drepe, spise og fordøye byttedyr. Ofrene har også beskyttelsesutstyr, som torner, torner, skjell, beskyttende farge, giftkjertler, evnen til raskt å gjemme seg, etc. Takket være spesielle tilpasninger skapes visse grupper av organismer i naturen i rovdyr og byttedyr - spesialiserte rovdyr og byttedyr.

Symbioseulike former sameksistensen av organismer, forskjellige arter, som utgjør et symbiotisk system der en av partnerne eller begge pålegger den andre reguleringen av deres forhold til eksternt miljø... Grunnlaget for fremveksten av symbiose er følgende forhold:

  1. Trofisk - ernæringen til en partner utføres på bekostning av den andre ved å bruke restene av maten hans
  2. Romlig - setter seg på overflaten eller inne i partnerens kropp, deler minker.

Kommensalisme - en form for forhold av to typer, der 1-kommensalarten drar nytte av å bruke funksjonene i strukturen eller livsstilen til eieren, for den andre er disse forholdene likegyldige. Når kameratskap oppstår kommensale forhold på grunnlag av matkoblinger... Overnatting ( synochia) - romlig samliv, nyttig for en og likegyldig for en annen. Overfladisk plassering av små dyr på store - epioicia , og plassering av små organismer i store - endoikia ... På foresier små, ubevegelige dyr (kommensaler) bruker store dyr for å bosette seg, feste seg til kroppen.

Gjensidighet- en form for symbiose, der hver av samboerne får en relativt lik form og ingen av dem kan eksistere uten den andre. Dette forholdet er gunstig for vekst og overlevelse av begge organismer. For eksempel knutebakterier og belgfrukter.

I henhold til graden av avhengighet av eieren:

Amensalisme- et sett med forhold mellom populasjoner av to arter, hvorav den ene gjennomgår hemming av vekst og reproduksjon fra den andre, og den andre ikke opplever en negativ påvirkning. Allelopati - umuligheten av eksistensen av en bestemt art som følge av forgiftning av miljøet ("kongekronen").

Protosamarbeid - et samfunn av populasjoner av to arter, som er valgfritt, men til fordel for begge arter.

Biotiske faktorer

Indirekte interaksjoner består i at noen organismer er miljødannende i forhold til andre, og den prioriterte betydningen her tilhører selvsagt fotosyntetiske planter. For eksempel er den lokale og globale miljødannende funksjonen til skog velkjent, inkludert deres jord- og feltvern og vannbeskyttelsesrolle. Et særegent mikroklima skapes direkte i skogforholdene, som avhenger av trærnes morfologiske egenskaper og lar spesifikke skogsdyr, urteplanter, moser osv. leve her.. Forholdene til fjærgressstepper representerer helt forskjellige regimer av abiotiske faktorer. I reservoarer og vassdrag er planter hovedkilden til en så viktig abiotisk komponent i miljøet som oksygen.

Samtidig fungerer planter som direkte habitater for andre organismer. For eksempel, i vevet til et tre (tre, bast, bark) utvikles mange sopp, hvis fruktlegemer (tinder-sopp) kan sees på overflaten av stammen; mange insekter og andre virvelløse dyr lever inne i bladene, fruktene, stilkene til urte- og treplanter, og hulene i trær er det vanlige habitatet for en rekke pattedyr og fugler. For mange arter av lurende dyr er foringsstedet kombinert med habitatet.

Interaksjoner mellom levende organismer i terrestriske og akvatiske miljøer

Interaksjoner mellom levende organismer (hovedsakelig dyr) er klassifisert etter deres gjensidige reaksjoner.

Skille mellom homotypisk (fra gresk. homos- samme) reaksjoner, dvs. interaksjoner mellom individer og grupper av individer av samme art, og heterotypiske (fra gresk. heteros- forskjellige, forskjellige) - interaksjoner mellom representanter for forskjellige arter. Blant dyr er det arter som kan livnære seg på bare én type mat (monofager), på et mer eller mindre begrenset utvalg av matkilder (smale eller brede oligofager), eller på mange arter, ved å bruke ikke bare plante-, men også dyrevev (polyfager) for mat. Sistnevnte inkluderer for eksempel mange fugler som er i stand til å spise både insekter og plantefrø, eller lignende kjente arter, som en bjørn - av natur et rovdyr, men spiser villig bær og honning.

Den vanligste typen heterotypiske interaksjoner mellom dyr er predasjon, det vil si direkte forfølgelse og spising av noen arter av andre, for eksempel insekter - av fugler, planteetende hovdyr - av kjøttetende rovdyr, små fisk - av større, etc. Predasjon er utbredt blant virvelløse dyr - insekter, edderkoppdyr, ormer, etc.

Andre former for interaksjoner mellom organismer inkluderer velkjent pollinering av planter av dyr (insekter); forese, dvs. overføring av noen arter av andre (for eksempel plantefrø av fugler og pattedyr); kommensalisme (kompaniskap), når noen organismer lever av matrester eller ekskrementer fra andre, et eksempel på dette er hyener og gribber som sluker restene av løvenes mat; synoykiyu (samliv), for eksempel bruken av noen dyr av habitater (hull, reir) til andre dyr; nøytralisme, det vil si gjensidig avhengighet mellom ulike arter som lever i et felles område.

En av de viktige typene interaksjon mellom organismer er konkurranse, som er definert som ønsket til to arter (eller individer av samme art) om å eie samme ressurs. Dermed skilles intraspesifikk og interspesifikk konkurranse. Interspesifikk konkurranse anses i tillegg som ønsket til en art om å fjerne en annen art (konkurrent) fra et gitt habitat.

Det er imidlertid vanskelig å finne reelle bevis på konkurranse under naturlige (i stedet for eksperimentelle) forhold. Selvfølgelig kan to forskjellige individer av samme art prøve å ta kjøttstykker eller annen mat fra hverandre, men slike fenomener forklares med forskjellen i kvalitet på individene selv, deres forskjellige tilpasningsevne til de samme miljøfaktorene. Enhver type organisme er ikke tilpasset en faktor, men til deres komplekse, og kravene til to forskjellige (selv nære) arter faller ikke sammen. Derfor vil en av de to bli kastet ut i det naturlige miljøet ikke på grunn av den andres konkurranseambisjoner, men rett og slett fordi den er mindre tilpasset andre faktorer.Et typisk eksempel er konkurransen om lys mellom bar- og løvtreslag hos unger. står.

Løvfellende (osp, bjørk) overgår furu eller gran i vekst, men dette kan ikke betraktes som en konkurranse mellom dem: førstnevnte er rett og slett bedre tilpasset forholdene for hogst og utbrente områder enn sistnevnte. Langsiktig arbeid med ødeleggelse av løvfellende "ugress" ved hjelp av ugressmidler og arboricider (kjemikalier for ødeleggelse av urte- og buskplanter), førte som regel ikke til "seier" for bartrær, siden ikke bare lys innhold, men også mange andre faktorer (som biotiske og abiotiske) oppfylte ikke kravene deres.

En person må ta hensyn til alle disse omstendighetene når han forvalter dyrelivet, ved utnyttelse av dyr og planter, det vil si når han fisker eller utfører slike økonomiske aktiviteter som plantevern i landbruket.

Jordbiotiske faktorer

Som nevnt ovenfor er jord en bio-inert kropp. I prosessene for dannelse og funksjon spiller levende organismer en viktig rolle. Disse inkluderer først og fremst grønne planter, som trekker næringskjemikalier fra jorda og returnerer dem sammen med døende vev.

Men i prosessene med jorddannelse spiller levende organismer (pedobionter) som bor i jorda en avgjørende rolle: mikrober, virvelløse dyr, etc. Mikroorganismer spiller en ledende rolle i transformasjonen av kjemiske forbindelser, migrering av kjemiske elementer og plantenæring.

Den primære ødeleggelsen av dødt organisk materiale utføres av virvelløse dyr (ormer, bløtdyr, insekter, etc.) i prosessen med å mate og skille ut fordøyelsesprodukter i jorda. Fotosyntetisk binding av karbon i jord utføres i noen typer jord av mikroskopiske grønn- og blågrønnalger.

Jordmikroorganismer utfører den viktigste ødeleggelsen av mineraler og fører til dannelse av organiske og mineralske syrer, alkalier, frigjør enzymene de syntetiserte, polysakkarider, fenoliske forbindelser.

Det viktigste leddet i det biogeokjemiske nitrogenkretsløpet er nitrogenfiksering, som utføres av nitrogenfikserende bakterier. Det er kjent at den totale produksjonen av nitrogenfiksering av mikrober er 160-170 millioner tonn / år. Det bør også nevnes at nitrogenfiksering vanligvis er symbiotisk (delt med planter) av knutebakterier lokalisert på plantens røtter.

Biologisk aktive stoffer fra levende organismer

Blant de økologiske faktorene av biotisk natur er kjemiske forbindelser som produseres aktivt av levende organismer. Dette er spesielt fytoncider - overveiende flyktige stoffer dannet av planteorganismer som dreper mikroorganismer eller hemmer deres vekst. Disse inkluderer glykosider, terpenoider, fenoler, tanniner og mange andre stoffer. For eksempel slipper 1 ha med løvskog ut omtrent 2 kg flyktige stoffer per dag, bartrær - opptil 5 kg, einer - omtrent 30 kg. Derfor er luften i skogens økosystemer av stor sanitær og hygienisk betydning, og dreper mikroorganismer som forårsaker farlige menneskelige sykdommer. For en plante utfører phytoncides funksjonen til å beskytte mot bakterielle, soppinfeksjoner, fra protozoer. Planter er i stand til å produsere beskyttende stoffer som svar på infeksjon med patogene sopp.

De flyktige stoffene til noen planter kan tjene som et middel til å fortrenge andre planter. Den gjensidige påvirkningen av planter ved å frigjøre fysiologisk aktive stoffer i miljøet kalles allelopati (fra gresk. allelon- gjensidig, patos- lidelse).

Organiske stoffer dannet av mikroorganismer og som har evnen til å drepe mikrober (eller hindre deres vekst) kalles antibiotika; et typisk eksempel er penicillin. Antibiotika inkluderer også antibakterielle stoffer som finnes i plante- og dyreceller.

Farlige alkaloider, som har en giftig og psykotropisk effekt, finnes i mange sopp og høyerestående planter. Alvorlig hodepine, kvalme og til og med tap av bevissthet kan skyldes et langt opphold i villrosmarinmyren.

Virveldyr og virvelløse dyr har egenskapene til å produsere og frigjøre frastøtende, tiltrekke, signalisere og drepe stoffer. Blant dem er mange edderkoppdyr (skorpion, karakurt, tarantel, etc.), krypdyr. Mennesket bruker mye dyre- og plantegift til medisinske formål.

Den felles utviklingen av dyr og planter har utviklet de mest komplekse informasjon-kjemiske relasjonene i dem. For å gi bare ett eksempel: mange insekter skiller matartene sine ved lukt, spesielt barkbiller flyr bare til et døende tre, og gjenkjenner det ved sammensetningen av de flyktige terpenene i harpiksen.

Antropogene miljøfaktorer

Hele historien til vitenskapelig og teknologisk fremgang er en kombinasjon av menneskelig transformasjon for sine egne formål av naturlige miljøfaktorer og skapelse av nye som ikke fantes i naturen før.

Smelting av metaller fra malm og produksjonsutstyr er umulig uten å skape høye temperaturer, trykk og kraftige elektromagnetiske felt. Å oppnå og opprettholde høye avlinger av landbruksvekster krever produksjon av gjødsel og kjemisk plantebeskyttelse mot skadedyr og patogener. Moderne helsetjenester er utenkelig uten cellegift og fysioterapi. Disse eksemplene kan multipliseres.

Prestasjoner av vitenskapelig og teknologisk fremskritt begynte å bli brukt til politiske og økonomiske formål, som manifesterte seg på den ekstreme måten i opprettelsen av spesielle miljøfaktorer som påvirker en person og hans eiendom: fra skytevåpen til midler for masse fysisk, kjemisk og biologisk påvirkning. I dette tilfellet kan vi snakke direkte om helheten av antropotropiske (dvs. rettet mot menneskekroppen) og spesielt antropocidale miljøfaktorer som forårsaker miljøforurensning.

På den annen side, i tillegg til slike målrettede faktorer, i prosessen med utnyttelse og prosessering av naturressurser, dannes det uunngåelig sekundære kjemiske forbindelser og soner med høye nivåer av fysiske faktorer. I en rekke tilfeller kan disse prosessene være brå i naturen (i forhold til ulykker og katastrofer) med alvorlige miljømessige og materielle konsekvenser. Derfor var det nødvendig å lage metoder og midler for å beskytte en person mot farlige og skadelige faktorer, som nå er implementert i det ovennevnte systemet - livssikkerhet.

I en forenklet form er en veiledende klassifisering av menneskeskapte miljøfaktorer vist i fig. 1.


Ris. 1. Klassifisering av menneskeskapte miljøfaktorer

Federal Agency for Education

Russian State University

Innovativ teknologi og entreprenørskap

Penza gren

Abstrakt om faget "økologi"

Om emnet: "Biotiske miljøfaktorer"

Fullført: student gr. 05U2

A.V. Morozov

Kontrollert av: S.V. Kondrev

Penza 2008

Introduksjon

1. Generelt virkemønster for biotiske faktorer

2. Biotiske faktorer i miljøet og økosystemet

Konklusjon

Liste over brukt litteratur

applikasjon


Introduksjon

De viktigste biotiske faktorene inkluderer mattilgjengelighet, matkonkurrenter og rovdyr.


1. Generelt virkemønster for biotiske faktorer

Leveforholdene til organismer spiller en viktig rolle i livet til hvert samfunn. Ethvert element i miljøet som har en direkte innvirkning på en levende organisme kalles en miljøfaktor (for eksempel klimatiske faktorer).

Skille mellom abiotiske og biotiske miljøfaktorer. Abiotiske faktorer inkluderer solstråling, temperatur, fuktighet, belysning, jordegenskaper, vannsammensetning.

Mat anses som en viktig økologisk faktor for dyrebestander. Mengden og kvaliteten på mat påvirker fruktbarheten til organismer (deres vekst og utvikling), forventet levealder. Det er fastslått at små organismer trenger mer mat per masseenhet enn store; varmblodig - mer enn organismer med variabel kroppstemperatur. For eksempel må blåmeis med en kroppsvekt på 11 g konsumere mat årlig i mengden 30% av vekten, sangfuglen med en vekt på 90 g - 10%, og musvåken med en vekt på 900 g - bare 4,5 %.

Biotiske faktorer inkluderer ulike forhold mellom organismer i naturlig fellesskap... Det er forhold mellom individer av samme art og individer av forskjellige arter. Forholdet mellom individer av samme art er av stor betydning for dens overlevelse. Mange arter kan formere seg normalt bare når de lever i en ganske stor gruppe. Så en skarv lever og formerer seg normalt hvis det er minst 10 tusen individer i kolonien. Prinsipp minimumsstørrelse Populasjon forklarer hvorfor sjeldne arter er vanskelige å redde fra utryddelse. For å overleve afrikanske elefanter flokken skal ha minst 25 individer, og reinsdyr- 300-400 hoder. Å leve sammen gjør det lettere å finne mat og kjempe mot fiender. Så bare en ulveflokk kan fange store byttedyr, og en flokk med hester og bisoner kan forsvare seg mot rovdyr.

Samtidig fører en overdreven økning i antall individer av en art til overbefolkning av samfunnet, forverring av konkurransen om territorium, mat og lederskap i en gruppe.

Populasjonsøkologi studerer forholdet mellom individer av samme art i et samfunn. Befolkningsøkologiens hovedoppgave er å studere antall populasjoner, dens dynamikk, årsaker og konsekvenser av endringer i antall.

Populasjoner av forskjellige arter, som lever sammen i lang tid i et bestemt område, danner samfunn eller biocenoser. Et samfunn av forskjellige populasjoner samhandler med økologiske faktorer i miljøet, sammen med hvilke det danner en biogeocenose.

Den begrensende, eller begrensende, miljøfaktoren, det vil si mangelen på en eller annen ressurs, har stor innflytelse på eksistensen av individer av samme og forskjellige arter i biogeocenosen. For individer av alle arter kan den begrensende faktoren være lav eller høy temperatur, for innbyggerne i akvatiske biogeocenoser - vann saltholdighet, oksygeninnhold. For eksempel er spredningen av organismer i ørkenen begrenset høy temperatur luft. Anvendt økologi studerer de begrensende faktorene.

For menneskelig økonomisk aktivitet er det viktig å kjenne til de begrensende faktorene som fører til en reduksjon i produktiviteten til landbruksplanter og dyr, til ødeleggelse av skadeinsekter. Så, forskere har funnet ut at den begrensende faktoren for larvene til klikkbillen er svært lav eller svært høy jordfuktighet. Derfor, for å bekjempe dette skadedyret av landbruksplanter, utføres drenering eller sterk jordfukting, noe som fører til larvenes død.

Økologi studerer samspillet mellom organismer, populasjoner, samfunn med hverandre, påvirkningen av miljøfaktorer på dem. Autecology studerer forholdet mellom individer og miljøet, og synekologi - forholdet mellom populasjoner, samfunn og habitat. Skille mellom abiotiske og biotiske miljøfaktorer. Begrensende faktorer er viktige for eksistensen av individer og populasjoner. Befolkning og anvendt økologi har utviklet seg kraftig. Økologiens prestasjoner brukes til å utvikle tiltak for beskyttelse av arter og samfunn i landbrukspraksis.

Biotiske faktorer er et sett med påvirkninger av den vitale aktiviteten til noen organismer på den vitale aktiviteten til andre, så vel som på livløs natur... Klassifisering av biotiske interaksjoner:

1. Nøytralisme - ingen befolkning påvirker en annen.

2. Konkurranse er bruken av ressurser (mat, vann, lys, plass) av en organisme, som dermed reduserer tilgjengeligheten av denne ressursen for en annen organisme.

Konkurransen er intraspesifikk og interspesifikk. Hvis populasjonsstørrelsen er liten, er intraspesifikk konkurranse svakt uttrykt og ressursene er rikelig.

Med høy befolkningstetthet reduserer intens intraspesifikk konkurranse tilgjengeligheten av ressurser til et nivå som hemmer videre vekst, og regulerer dermed bestandsstørrelsen. Konkurranse mellom arter er samspillet mellom bestander som påvirker deres vekst og overlevelse negativt. Import av Caroline Squirrel til Storbritannia fra Nord-Amerika reduseres i befolkning vanlig ekorn siden Caroline-protein ble funnet å være mer konkurransedyktig. Konkurransen er direkte og indirekte. Direkte er intraspesifikk konkurranse knyttet til kampen for habitat, spesielt beskyttelsen av individuelle steder hos fugler eller dyr, uttrykt i direkte kollisjoner.

Med mangel på ressurser er det mulig å spise dyr av sin egen art (ulver, gauper, rovdyr, edderkopper, rotter, gjedde, abbor osv.) Indirekte - mellom busker og urteplanter i California. Arten som slo seg ned først utelukker den andre typen. De raskt voksende dyproterte gressene reduserte jordfuktighetsinnholdet til et nivå som var uegnet for busker.

En høy busk skygget for gresset, og hindret dem i å vokse på grunn av mangel på lys.

Bladlus, pulveraktig mugg - planter.

Høy fruktbarhet.

De fører ikke til vertens død, men de hemmer de vitale prosessene Predasjon er å spise en organisme (byttedyr) av en annen organisme (rovdyr). Rovdyr kan spise planteetere, så vel som svake rovdyr. Rovdyr besitter et stort spekter strømforsyning, enkelt bytte fra ett bytte til et annet mer tilgjengelig. Rovdyr angriper ofte svake byttedyr.

Mink ødelegger syke og gamle bisamrotter, men angriper ikke voksne. Den økologiske balansen mellom rov-rovdyrbestandene opprettholdes.

Symbiose er samliv mellom to organismer av forskjellige arter der organismene gagner hverandre.

Ved graden av partnerskap skjer symbiose: Kommensalisme - en organisme lever av den andre, uten å skade den.

Kreft er anemoner.

Anemonene fester seg til skallet, beskytter dem mot fiender og lever av matrester. Mutualisme - begge organismer har nytte, mens de ikke kan eksistere uten hverandre.

Lav - sopp + alger.

Soppen beskytter algene og algene mater den. V naturlige forhold en art vil ikke ødelegge den andre. Økosystem. Et økosystem er et sett av ulike typer organismer som lever sammen og vilkårene for deres eksistens, som er i et naturlig forhold til hverandre. Begrepet ble laget i 1935 av den engelske økologen Texley.

Det største økosystemet er jordens biosfære, og avtar ytterligere: land, hav, tundra, taiga, skog, innsjø, trestubbe, krukke med blomster. Havets økosystem. Et av de største økosystemene (94 % av hydrosfæren). Havets levemiljø er kontinuerlig, det er ingen grenser i det som forhindrer spredning av levende organismer (på land er grensen havet mellom kontinenter, på fastlandet - elver, fjell, etc.).

I havet er vann i konstant bevegelse.

Det er horisontale og vertikale strømmer.

Oppløst i vann - 48-10 tonn salter. Disse fysisk-kjemiske egenskapene skaper gunstige forhold for dannelse og utvikling av ulike organismer.

I havet er det 160 000 dyrearter (80 000 bløtdyr, 20 000 krepsdyr, 16 000 fisk, 15 000 protozoer). 10 000 plantearter.

For det meste forskjellige typer alger. Imidlertid er organisk liv ujevnt fordelt horisontalt og vertikalt. Avhengig av de biotiske faktorene (lysregime, t, saltholdighet osv.), er havet delt inn i flere soner. * Avhengig av belysningen: øvre opplyst - opp til 200 m (eufotisk); nedre, uten lys - over 200 m (afotisk) * Havets økosystem er også delt inn i: vannsøyle (pelagial) bunn (benthal) * Avhengig av dybden: inntil 200 m (litoral sone) inntil 2500 m (bathyal sone) opp til 6000 m (avgrunnssone) mer enn 6000 m (ultraabyssal sone) I åpent hav ift. kystsonen maten er mindre konsentrert, så aktivt svømmende organismer (fisk, blekksprut, haier, hvaler, etc.) er mangfoldige her. Næringskjede: planteplankton - dyreplankton - planktivor fisk - rovfisk - detritusmatere (bakterier som hovedsakelig lever på bunnen).

2. Biotiske faktorer i miljøet og økosystemet

Positivt forhold mellom organismer

Positive relasjoner kalles også symbiose (lat. sym sammen) - en slik sameksistens av organismer som er biologisk hensiktsmessig for begge deltakerne, samtidig som den ikke er mat eller konkurrerende. La oss vurdere de typiske typene symbiose.

Hattesopper danner en symbiose med frøplanter (mykorrhiza), og dekker rotsystemet med mycel. I en plante, på grunn av mycelet, øker volumet av røtter betydelig, mycelet tilfører vann og mineraler, og mottar til gjengjeld de organiske forbindelsene som er nødvendige for soppen som en heterotrof. Ved hjelp av sopp assimilerer planter næringsstoffer fra vanskelig tilgjengelige jordforbindelser. Mykorrhizale planter inneholder mer nitrogen, kalium, fosfor, og deres klorofyllinnhold øker. På røttene til lyng, tyttebær og andre flerårige gress, danner mykorrhiza et tykt lag. I samarbeid med forskjellige sopp lever de fleste høyere planter (mer enn 3/4 arter av blomstrende planter), inkludert trær - myceliet trenger til og med inn i røttene deres. I symbiose med sopp vokser trær mye bedre. Den gjensidig fordelaktige symbiosen mellom belgplanter (erter, bønner, soyabønner, kløver, peanøtter, peanøtter, alfalfa) med nitrogenfikserende knutebakterier er mye brukt i landbruket. Bakterier assimilerer nitrogen i luften og omdanner det først til ammoniakk, og deretter til andre forbindelser, leverer dem til planten og mottar fotosyntetiske produkter i retur. Rotvev vokser intensivt og danner knuter. I vekstskifte blir belgfrukter som beriker jorda med nitrogenforbindelser vanligvis vekslet med mais og poteter. Når mangel på nitrogen i jorda er den begrensende faktoren, gjør symbiose med nitrogenfikserende bakterier det mulig for planter å utvide sitt habitat.

V eksemplene oppført samarbeid, nytten av sameksistens av organismer er åpenbar, men deres forhold er ikke nødvendig.

Gjensidighet(lat. mutuus gjensidig) er en type symbiose når tilstedeværelsen av en partner blir nødvendig. Flercellede dyr er ikke i stand til å fordøye cellulose (fiber); visse typer mikroorganismer hjelper dem med dette. Hos insekter (for eksempel termitter, kvernbiller) og andre leddyr utføres denne funksjonen av encellede dyr fra klassen flagellater. I fordøyelseskanalen til termitter produserer flagellater enzymer som bryter ned fiber til enkle sukkerarter. Uten sine symbionter sulter termitter i hjel. Flagellater mottar betingelser for reproduksjon og næringsstoffer i organismene til termitter. Hos vertebrate pattedyr (inkludert gnagere, hovdyr og andre planteetere) brytes cellulose ned av ciliater og tarmbakterier. I magen til drøvtyggere lever de opptil flere kilo. I menneskekroppen bryter symbiotiske bakterier ikke bare ned fiber, men syntetiserer også en rekke vitaminer.

Noen arter av maur lever av sukkerholdige ekskrementer fra bladlus og beskytter dem mot rovdyr, med et ord - "gresse". Mange insektarter pollinerer blomstrende planter og lever av nektaren deres.

Lav er gjensidighet mellom sopp og alger. Myceliet, som fletter cellene til algene med spesielle sugeprosesser, trenger inn i dem og trekker ut fotosynteseproduktene. Algen mottar vann og mineraler fra soppen.

Kommensalisme(lat. cum sammen + mensa tabell) - en type symbiose, når en art har fordeler, og den andre er likegyldig til samliv. Så hyener lever av restene av en løve måltid, og fisk klissete sørlige hav lette deres bevegelse og gjenbosetting ved å kjøre rundt i større arter. I stedet for en øvre finne foran, har de en suger. Samtidig beskytter førerhusfisken de som sitter fast mot rovdyr.

Noen skapninger bruker andre arter som et tilfluktssted, som deres "losjerende". Småfisk gjemmer seg for rovdyr mellom nålene kråkeboller gjemmer seg i et hulrom" sjøagurker "sjøagurker (type pigghuder) eller under paraplyene til store maneter, hvis stikkende tentakler tjener som pålitelig beskyttelse.

Saltvannsfisk av kareprokt gyter inn i gjellehulen til krabben, og ferskvannsbitter inn i hulrommet toskallede bløtdyr... Et stort antall leddyr slår seg ned i hull til gnagere og fuglereir. Der finner de et gunstig mikroklima og restene av mesterens måltid. Tuatara-øglen, en innbygger på de øde øyene i New Zealand, bryr seg ikke om å sette opp en hule, slik dens slektninger gjør, men bruker et koselig petrel-rede. I følge strenge "rutine"Fuglen og øglen bruker reiret i to skift. Fuglen kommer hjem bare om natten, når øglen går på jakt.

Kommensaler - intestinale amøber - lever også i menneskets mage. De lever av bakterier i tarmhulen og påvirker ikke kroppens vitale funksjoner.


Konklusjon

I bioøkologi snakker vi vanligvis om et naturlig miljø som ikke er endret av mennesker. I anvendt (sosial) økologi snakker man om miljøet, på en eller annen måte formidlet av mennesket.

Individuelle elementer i habitatet som organismer reagerer på med adaptive reaksjoner (tilpasninger) kalles økologiske faktorer eller miljøfaktorer. Blant miljøfaktorer er det vanligvis tre grupper av faktorer: abiotiske, biotiske og menneskeskapte.

Vi undersøkte de biotiske faktorene i miljøet. De kalles helheten av noen organismers påvirkning på andre. Levende ting kan tjene som en kilde til mat for andre organismer, være deres habitat, fremme deres reproduksjon osv.

Virkningen av biotiske faktorer kan ikke bare være direkte, men også indirekte, uttrykt i korrigering av abiotiske faktorer, for eksempel endringer i sammensetningen av jorda, mikroklima under skogens baldakin, etc.

Eksistensen av enhver organisme avhenger av et helt kompleks av faktorer. Samtidig er det mulig å identifisere en rekke regelmessigheter som er felles for en lang rekke spesialtilfeller.


Liste over brukt litteratur

1. Anvendelse av metoder for matematisk modellering for studiet av biotiske miljøfaktorer. M. 2004

2. Økologi. M., Infra-M. 2003 r.

3. Vertyanov S. Yu Biotiske faktorer i miljøet og økosystemene. 2004 r.


applikasjon

Biotiske miljøfaktorer

Forhold mellom arter

Biotiske faktorer forstås som forskjellige forhold mellom en organisme og andre organismer. Slike forhold kan være intraspesifikke og interspesifikke. Intraspesifikke relasjoner er mangfoldige og er til syvende og sist rettet mot å bevare befolkningen. Dette inkluderer forholdet mellom individer av ulike kjønn, konkurranse om livsviktige ressurser, ulike former for atferd.

Det finnes flere former for interartsinteraksjoner og flere klassifiseringer av forhold mellom arter. La oss dvele ved to av dem. Hvis vi utpeker relasjoner som er likegyldige til typen 0, nyttige + og skadelige for partnere, kan hele variasjonen av relasjoner betegnes: 00, 0+, 0-, ++, + -, - -.

I dette tilfellet betyr symbiose å leve sammen (fra gresk symbiose - å leve sammen), noe som kan være både nyttig og skadelig for partnere.

Symbiose er ofte forstått som gjensidig fordelaktig samliv organismer eller gunstig for en og likegyldig for en annen. I dette tilfellet vil klassifiseringen se slik ut.