Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Биотические факторы

Читайте также:
  1. II. Факторы.
  2. III. Социально-экономические факторы
  3. Абиотические и биотические факторы атмосферы.
  4. Абиотические факторы
  5. Абиотические факторы среды. Приспособления организмов к воздействию абиотических факторов.
  6. Анализ платежеспособности предприятия. Факторы, оказывающие влияние на повышение (снижение) платежеспособности предприятия.
  7. Артериальное давление, факторы, которые определяют его величину
  8. Билет 17.трудовая конфликт как социальный процесс: факторы возникновения, структура, функции, стадии протекания, способы регулирования
  9. Билет 21. Основные факторы развития и формирования личности.
  10. Билет № 34 Факторы оценки эффективности управления.

Общие свойства живых организмов. Жизнь возникла и развивает­ся как биогеохимический круговорот веществ, который осуществ­ляется через множество организмов различных видов растений, жи­вотных и микроорганизмов. В круговороте веществ вид как сложно­организованная размножающаяся совокупность кровнородственных особей - элементарная единица и основная формаорганизации жизни. Живое вещество обладает таким свойством, как дискретность, или прерывистость (все особи рождаются, живут и отмирают). Живые организмы объединены в виды, роды, семейства, порядки, классы, отряды (типы), т.е. в дискретные совокупности. К свой­ствам живых организмов относятся также размножение, воспроиз­ведение себе подобных, адаптация к среде, получение энергии из окружающей среды и использование ее на поддержание упорядо­ченности, развитие и усложнение организации, способность про­тивостоять действию внешних физических сил. Жизнь представлена не отдельными особя­ми, не отдельными видами, а сообществами из различных расте­ний, животных и микроорганизмов - биоценозами.

Под организацией биосистемы высшего ранга понимают установившиеся за определенный период видовой и по­пуляционный состав, структуру и численность флоры и фауны, проживающих совместно в отдельных экотопах. Живые организмыэкосистем условно делят на группы: высшие растения, микрофло­ра, макро- и микрофауна.

По способу питания выделяют а втотрофные и гетеротрофные организмы.

Автотрофные организмы питаются неорганическими веществами (вода, минеральные элементы, диоксид углерода) и со­здают из них органические соединения в процессе фотосинтеза (зе­леные растения) и хемосинтеза (хемосинтезирующие бактерии).

Гетеротрофные организмы (не зеленые растения, большинство бак­терий, грибы, актиномицеты, все животные) питаются готовыми органическими веществами.

Все живые организмы существуют в форме популяций. Каждый вид представлен популяцией или же ее частью. Популяция - сово­купность свободно и случайно скрещивающихся особей опреде­ленного вида, занимающих общую территорию. Эти особи облада­ют сходной наследственной природой, обмениваются генетичес­кой информацией. Популяция имеет определенные признаки (свойства): численность (или объем), плотность (среднее число осо­бей на единицу площади), рождаемость, смертность; возрастную (соотношение особей разного возраста), половую (сексуальную) и пространственную (колонии, семьи, стаи) структуру; скорость рос­та, выживаемость и др. На динамику популяций существенно влия­ют и люди, в особенности через загрязнение природной среды. В природе наблюдается регулярная цикличность численности популяций в связи с внутривидовой конкуренцией при высокой плот­ности, сокращением количества и ухудшением качества пищи, с изменением генетического состава. Так, у зайца и рыси такие коле­бания 10-летние, у полевок и питающихся полевками хищников - 4-летние.

Популяции бывают равновесными, или наиболее устойчивыми (многолетние растения, позвоночные животные), находящимися в состоянии равновесия с ресурсами и их плотностью; оппортунис­тическими (однолетние растения, насекомые), дающими в процес­се роста регулярные или случайные всплески, чередующиеся со спадами (например, вспышки массового размножения некоторыхнасекомых).

Структура популяции, колебания численности зави­сят от особенности популяции, режима факторов среды, т.е. опре­деляются экологической нишей - совокупностью всех требований организмов к факторам окружающей среды и месту, где эти требования удовлетворяются. Ее можно рассматривать и как совокуп­ность биологических особенностей, физических характеристик среды, которые определяют условия существования какого-либо вида, преобразование им энергии и обмен информацией с окружа­ющей средой и себе подобными. Таким образом, вид или популя­ция занимают в природе свою экологическую нишу, обусловлен­ную потребностью в территории, в пище и в воспроизводстве.

Взаимоотношения организмов в экосистемах. Под биотическими факторами понимают различные формы взаимодействия между особями и популяциями, или совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Среди них выделяют зоо­генные (влияние животных), фитогенные (влияние растений) и микробиогенные (влияние микроорганизмов) факторы. Взаимоот­ношения организмов (коакции) весьма разнообразны, они бывают простыми и сложными, кратковременными и постоянными, пря­мыми и косвенными. Так, растения, создавая органическое веще­ство, обеспечивают другие живые организмы энергией, вернее, служат для них пищей. Животные требовательны к составу и каче­ству пищи: питаются растениями (или животными) одного вида (монофаги), растениями ограниченного круга видов (олигофаги), растениями многих видов (полифаги).

Взаимоотношения могут быть внутривидовыми и межвидовы­ми. Взаимодействия между особями одного вида называют гомоти­пическими реакциями. Они зависят от численности и плотности по­пуляции. При этом наибольшую роль играет внутривидовая конку­ренция за пищу, местообитание и другие условия существования. Внутривидовая конкуренция стабилизирует популяции в результа­те увеличения смертности особей, приостановки их роста. Особен­но большую роль играет конкуренция в ограничении численности популяции, когда взрослые особи защищают территорию в одиноч­ку или парами (многие птицы и млекопитающие).

Взаимодействия между особями разных видов называют гетеро­типическими реакциями. Они могут быть симбиотическими и ан­тагонистическими. Основные типы взаимодействия между видами: конкуренция, мутуализм, комменсализм, нейтрализм, протокоопе­рация, аменсализм, паразитизм, хищничество, антибиоз.

Конкуренция - взаимно отрицательные отношения между организмами разных видов в связи с необходимостью обеспечить себе условия существования, важнейшие из которых - пища и ме­стообитание. Межвидовая конкуренция проявляется в том, что даже незначительные изменения условий местообитания приводят к изменению количественных соотношений между видами. Однако виды с близкими экологическими нишами необязательно должны быть жесткими конкурентами. Возможно их устойчивое сосуще­ствование вследствие общности требований к жизненным услови­ям, а также в связи с разобщением экологических ниш по пище, во времени или в пространстве.

Мутуализм - тип симбиотических отношений, когда при­сутствие одного вида необходимо для существования другого (вза­имно благоприятное сосуществование). ­Примерами могут служить симбиоз водоросли и гриба в лишайниках, симбиоз между бобовыми и азотфиксирую­щими бактериями.

Комменсализм - один из типов совместного существова­ния, когда один из партнеров пользуется благами за счет другого, не причиняя ему ущерба. Один вид (хозяин) положительно действует на другой (комменсал). Комменсалы, извлекая пользу из хозяина, не приносят ему никакого вреда. Так, гиены, шакалы, некоторые птицы питаются объедками льва, т.е. являются его комменсалами. К животным-комменсалам относятся рыбы-прилипалы, рыбы ­лоцманы, насекомые, поселяющиеся в гнездах птиц или норах мле­копитающих, молодь ставриды, использующая полость каракатиц и колокол медуз в качестве убежища.

Нейтрализм, или индифферентный симбиоз, - отсутствие взаимоотношений, когда два партнера сосуществуют механически и их сожительство безразлично для них.

Протокооперация - симбиотические отношения, при которых присутствие одного вида благоприятно длядругого, но не­обязательно для его существования. Например, различные кишеч­нополостные обитают на панцирях крабов, получают пищу от них, когда те ловят других животных. Кишечнополостные при этом слу­жат маскировкой для крабов.

Аменсализм - взаимоотношения, когда один вид угнетает другой, не испытывая его влияния. Так, большинство плесневых грибов вырабатывают вещества, которые угнетают развитие бакте­рий.

Паразитизм - такие связи, когда один вид (паразит) нано­сит ущерб другому (хозяину) и не может существовать без него. Па­разит обитает на поверхности или внутри хозяина, используя его жизненные ресурсы. Среди паразитов различают облигатные (су­ществуют обязательно за счет хозяина) и факультативные. Одни из них поражают органы, ткани, клетки организмов (эндопаразиты), а другие живут на внешних покровах (эктопаразиты). Они используют органы хозяина не только для питания, но и в качестве место­обитания. Так, блохи питаются кровью млекопитающих, а сами яв­ляются хозяевами для жгутиковых одноклеточных. Солитер живет в пищеварительном тракте человека.

Хищничество - связи, когда представители одного вида (хищник) убивают и поедают представителей другого вида (жерт­ва). Например, сова, питающаяся мелкими млекопитающими. Та­кие связи, как паразитизм и хищничество, относят к системе жерт­ва - эксплуататор.

Антибиоз - отношения между организмами разных видов, при которых один причиняют вред другому, при этом не извлекая для себя преимуществ. Например, некоторые растения выделяют вещества, вредные для других организмов, поэтому рядом не могут расти капуста и виноград, лук и фасоль, люпин и картофель и др.

Пищевые цепи (связи) организмов. Пища служит основным ис­точником пополнения энергетических ресурсов, особенно у жи­вотных. Особым случаем межвидовых взаимоотношений в экосис­темах являются пищевые (трофические) цепи - ряды живых орга­низмов, в которых одни организмы поедают предшественников по цепи и сами оказываются съеденными следующими за ними. Зеле­ные растения называют самопитающимися или автотрофами, ибо они сами из воды и диоксида углерода создают органическое веще­ство. Растения являются продуцентами. Организмы, которые не в состоянии синтезировать органическое вещество из минеральных неорганических элементов, а используют лишь готовое, относятся к консументам (потребителям). Продуценты и консументы, питаю­щиеся ими, - два первых звена трофической цепи. Травоядные животные (фитофаги) - консументы первого порядка. Однако не все организмы питаются растительной пищей. Для плотоядных животных источником питания могут служить травоядные, тогда плотоядных относят к консументам второго порядка. Вполне воз­можно, что их, в свою очередь, используют в пищу консументы тре­тьего порядка и т.д. Эту систему английский эколог Ч. Элтон на­звал пищевой цепью или цепью питания. Первое звено цепи - рас­тение, уровень продуцентов, второе - уровень травоядных (фито­фагов), следующие - различные уровни плотоядных (зоофагов), питающихся животной пищей. Человек может быть консументом первого порядка (питаться растительной пищей), второго порядка (есть мясо травоядных животных), третьего порядка (употреблять в пищу мясо плотоядных).

В природе в пищевой цепи обычно бывает не более пяти звеньев, так как с энергетических позиций длинные цепи весьма невыгодны. На синтез органического вещества в теле животного используется лишь 10 % энергии съеденной пищи, остальная часть потенциаль­ной энергии теряется, переходя в тепло. Количество передаваемой энергии значительно сокращается при переходе к более высоким звеньям цепи. Животные пятого звена получают всего 0,0001 энер­гии, аккумулированной растениями, следовательно, для их жизне­деятельности требуется очень много органического вещества. Су­ществуют серии пищевых цепей вокруг группы кормов. Большин­ство консументов входят в несколько цепей, связанных в единую систему. Часто питание меняется по сезонам, с возрастом. Напри­мер, лоси и косули летом питаются травой и листьями деревьев и кустарников, а зимой - побегами и корой деревьев и кустарников. Дятел летом питается преимущественно насекомыми, а зимой ­семенами хвойных деревьев.

Выделяют два важнейших типа пищевых цепей: пастбищные цепи, которые начинаются с зеленого растения и идут к ра­стительноядным животным и к хищникам; детритные (сапрофит­ные) цепи, или цепи разложения, которые начинаются с мертвого органического вещества и идут к микроорганизмам, затем к детритофагам и их хищникам. Примеры пищевых цепей хищни­ков: зеленые растения - крупный рогатый скот - волк; сосна - ­тли - божьи коровки - насекомоядные птицы - хищные птицы. Пищевая цепь паразитов: травоядные млекопитающие – блохи - ­жгутиковые одноклеточные. В лесных экосистемах основными по­требителями растений являются следующие дикие животные: лось, заяц, косуля, серна, зубр, полев­ки и другие. В широколиственных лесах распространены кабаны, бел­ки, мыши, которые питаются в основном семенами. Тетерев, ряб­чик, глухарь и другие птицы питаются листьями, ягодами, сережками, хвоей. Растения поедают многие насекомые, в частно­сти гусеницы бабочек, личинки майского жука, долгоносиков, уса­чей, златок, короеды (многие из них - основные вредители). Сре­ди насекомых-опылителей, питающихся пыльцой или нектаром, много пчел, шмелей, мух, бабочек, жуков-наездников. Зимой семенами хвойных деревьев питается большой пестрый дятел. В другие сезоны года дятлы уничтожают гусениц короедов, шелкопрядов и др.

В лесах обитает много хищных животных: медведь, рысь, волк, лиса, соболь, куница, еж, хорек, горностай, крот и другие. Из птиц-хищников встречаются совы, филины, ястребы, соколы, питающиеся преимущественно, грызу­нами и птицами. К хищникам относятся и насекомоядные птицы: синицы, славки, зяблики, дрозды, кукушки, мухоловки и другие. Пре­смыкающиеся и земноводные (ужи, гадюки, живородящие ящери­цы, жабы, лягушки) питаются животной пищей. Пауки и мура­вьи - факультативные хищники. Среди простейших также встре­чаются хищники - инфузории, амебы.

Заканчивается цепь питания детритной (сапрофитной) связью, которую осуществляют сапрофиты, или биоредуценты (грибы, ак­тиномицеты, гетеротрофные бактерии, водоросли, почвенные простейшие), разлагающие отмершие растительные и животные организмы. Питаясь отмершими тканями, сапрофиты превращают органику в минеральные вещества и тем самым вовлекают различ­ные химические элементы в биологический круговорот.

Продуктивность экосистем. Трофическая цепь фактически явля­ется энергетической цепью, так как происходит непрерывная пере­дача солнечной энергии от продуцентов к консументам. Без пере­носа энергии не была бы жизни. Все разнообразие проявлений жизни связано с превращением энергии из одной формы в другую. Так, свет как одна из форм энергии превращается в тепло, в потен­циальную химическую энергию органических веществ, синтезиру­емых растениями, а остальная часть солнечной энергии рассеива­ется в виде тепла. Зеленые растения используют менее 0, 1 % общего количества энергии солнечного света. Консументы, питающиеся органическим веществам продуцентов, получают от них энергию, основная часть которой превращается в легко рассеивающееся теп­ло и лишь незначительная часть идет на синтез протоплазмы жи­вотного, на построение органического вещества. При поедании ра­стительноядного животного хищником (а последнего – хищником более высокого порядка) также происходит потеря энергии, ее рас­сеивание в виде тепла. Поток энергии из-за тепловых потерь в каж­дом последующем звене питания значительно снижается, в резуль­тате уменьшаются количество синтезированной протоплазмы, а, следовательно, и биопродуктивность.

Продуктивность - эта скорость образования биомассы, количе­ство органического вещества, формирующееся за единицу време­ни.

Валовая первичная продуктивность - скорость, с ко­торой солнечная энергия усваивается зелеными растениями, или суммарная продукция фотосинтеза, включая и органическое веще­ство, израсходованное на дыхание.

Чистая первичная продуктивность - это скорость накопления органического вещества экосистемой за вычетом вещества, затраченного на дыхание. Она определяет энергетический потенциал экосистемы и характеризу­ется количеством фитомассы за год, которое доступно гетеротро­фам. Фактически чистая первичная продуктивность представляет собой годичный прирост. На дыхание растения расходуют 25 % синтезированного органического вещества, 5-10 % валовой про­дукции теряется из-за поражения вредителями. Для животных и человека остается менее 60-65 % фотосинтезированного продукта.

Вторичная продуктивность включает в себя проду­цирование зоомассы и фитомассы гетеротрофов. Она позволяет дать оценку вклада разных групп консументов и редуцентов в отчуждение фитомассы из годичного прироста, а также в деструкцию и минерализацию растительных остатков (в тоннах на 1 га в год). Отношение первичной продукции к вторичной - сбалансированность биологической продукции.

Биомасса - общее количества живого, органического вещества, накопленного к данному моменту времени, в основном в момент максимального развития (в тоннах на 1 га). Так, биомасса листвы смешанного лиственного леса составляет 5-7 т/га, а древесины - 200-400 т/га.

 




Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 21 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

1 | 2 | <== 3 ==> | 4 | 5 |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав