Презентация "Закономерности взаимодействия экологических факторов" по биологии – проект, доклад

Основные закономерности взаимодействия экологических факторов на различных уровнях организации экосистем

ЛЕКЦИЯ 2

Вопросы лекции

1. Закон минимума Либиха. 2. Закон толерантности Шелфорда. 3. Закон лимитирующих факторов Одума. 4. Закон 1 % и 10 % энергии Линдемана. 5. Закон об экологической сукцессии. 6. Закон о конкурентном исключении Г.Ф. Гаузе 7. Типы природных и антропогенных экосистем.

1. Закон минимума Либиха

Немецкий учёный Юстус Либих (1803-1873) сформулировал теорию минерального питания растений. Он звучит так: «Веществом, присутствующим в минимуме, управляется урожай, определяется его величина и стабильность во времени». Развитие растений зависит не от тех химических элементов, которых достаточно присутствует в почве, а от тех, которых не хватает.

Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. А дальнейшее снижение данных экологических факторов ведет к гибели организма или деструкции экосистемы. В то же время организм в определенной мере способен заменить одно дефицитное вещество другим, близким функционально или физически.

Этот закон справедлив как для растительного мира, так и для животного. Знание этого закона и его грамотное применение играют большую роль в экологическом прогнозировании и экспертизе экологических и аграрных проектов. Что в свою очередь очень важно для правильной эксплуатации природных ресурсов.

2. Закон толерантности Шелфорда.

Закон Либиха получил развитие в работах американского учёного Виктора Эрнста Шелфорда (1877 – 1968). Он выяснил, что не только отсутствие, но и избыток вещества или фактора может привести к нежелательным последствиям. Так даже вода в избытке в засушливых районах может принести больше вреда, чем пользы – может произойти закисление почвы, корни растений могут «задохнуться».

Лимитирующим может быть как минимум, так и максимум экологического фактора. Чем больше амплитуда колебаний фактора выносливости организма, тем более организм жизнеспособен. «Закон толерантности» - любой живой организм имеет определённые верхний и нижний пределы устойчивости к любому экологическому фактору.

Организм может иметь широкие или узкие границы устойчивости. При выходе за эти пределы у организма возникают стойкие функциональные отклонения В то же время организм может иметь широкие границы в одном факторе и узкие в другом.

Для того, что бы успешно охранять окружающую среду надо обеспечивать состав и режимы экологических факторов в пределах лимитирующих факторов.

3. Закон лимитирующих факторов Одума.

1. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и низкий в отношении другого; 2. Организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов наиболее распространены; 3. Если условия по какому-либо экологическому фактору неоптимальны, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении других факторов; 4 Многие факторы среды могут стать лимитирующими в критические периоды жизни организмов.

4. Закон 1 % и 10 % энергии Линдемана.

Закон одного процента - в экологии - закон, в соответствии с которым изменение энергетики природной системы в пределах до 1%, как правило, не выводит природную систему из равновесного состояния. Закон пирамиды энергий Р.Линдемана - в экологии - закон, согласно которому при переходе с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой потребляется в среднем 10% энергии биомассы или вещества в энергетическом выражении.

Трофический уровень – совокупность организмов, получающих преобразованную в пищу энергию Солнца и химических реакций (от автотрофов) через одинаковое число посредников. Сюда включаются и паразиты хищников, и переработка остатков жизнедеятельности первичных и вторичных хищников.

5. Закон об экологической сукцессии.

Сукцессия – последовательная смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории под влиянием природных и антропогенных факторов. Бывают сукцессии: антропогенные, зоогенные, катастрофические, циклические.

Климакс (в экологии) – заключительная, относительно устойчивая фаза развития биологической системы, находящаяся в наиболее полном единстве с биотипом, характеристикой и климатом данной местности. Климаксные экосистемы обычно чувствительны к различным вмешательствам в их жизнь.

Принцип сукцессионного замещения - в экологии - положение, согласно которому сообщества организмов формируют ряд закономерно сменяющих друг друга экосистем, ведущий к наиболее устойчивой в данных условиях климаксовой природной системе. Виды-эдификаторы - виды, которые в наибольшей мере создают среду обитания. Например, для степных экосистем эдификаторами являются плотнокустовые злаки (ковыль и типчак). Сосна – ель.

6. Закон о конкурентном исключении Г.Ф. Гаузе.

Принцип исключения Гаузе - в экологии - закон, согласно которому два вида не могут существовать в одной и той же местности, если они занимают одну и ту же экологическую нишу. В связи с этим принципом при ограниченности возможностей пространственно-временного разобщения один из видов вырабатывает новую экологическую нишу или исчезает

Под экологической нишей понимают обычно место организма в природе и весь образ его жизне­деятельности, или, как говорят, жизненный статус, вклю­чающий отношение к факторам среды, видам пищи, време­ни и способам питания, местам размножения, укрытий и т. п. Закон необратимости эволюции (Закон Л. Долло) – организм, популяция или вид не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществлённому в ярду его предков. Организмы и их состояние, эволюционно неповторимы.

7. Типы природных и антропогенных экосистем

Экосистемы подразделяются на сухопутные, водные и антропогенные экосистемы. Крупные наземные экосистемы называют биомами. Они включают в себя несколько более мелких экосистем. Основным лимитирующим фактором для сухопутных экосистем является количество осадков. Существует несколько классификаций экосистем.

Вечнозеленый тропический дождевой лес Полувечнозелеиый тропический лес: выраженный влажный и сухой сезоны Пустыня: травянистая и кустарниковая Чапараль — районы с дождливой зимой и засушливым летом Тропические грасленц и саванна Степь умеренной зоны Листопадный лес умеренной зоны Бореальные хвойные леса Тундра: арктическая и альпийская

Типы морских экосистем Открытый океан (пелагическая) Воды континентального шельфа (прибрежные воды) Районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством) Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек, соленые марши и т.

Спасибо за внимание