к какому экологическому фактору относят все формы взаимоотношений живых организмов в экосистеме
Организм и среда. Характеристика экологических факторов
Вопрос 1. Расскажите о задачах экологии.
Экология — наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Она изучает:
• воздействие окружающей среды на растительные и животные организмы, популяции, виды и экосистемы;
• взаимодействие живых организмов друг с другом;
• структуру популяций и механизмы, определяющие численность особей в них;
• продуктивность экосистем и закономерности их функционирования;
• влияние экологических факторов на человека и воздействие человека на другие организмы, популяции, виды и экосистемы. Важнейшие проблемы, решаемые экологией:
• сохранение природных экосистем;
• создание безотходных промышленных предприятий;
• предсказание последствий хозяйственной деятельности;
• создание высокопродуктивных агроценозов.
Вопрос 3. Сформулируйте закон минимума Либиха.
Юстус Либих (1803—1873) — немецкий ученый, основатель агрохимии, изучал минеральное питание растений, процессы гниения, брожения. В 1840-е гг. он сформулировал так называемый закон минимума: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется его величина и устойчивость». В более современном прочтении закон звучит следующим образом: «Даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма, а в пределе — к его гибели».
Вопрос 4. Поясните, каким образом может проявиться ограничивающее действие фактора среды.
Любая особь, популяция, сообщество испытывают одновременное воздействие многих факторов, но лишь некоторые из них являются жизненно важными. Такие факторы называют лимитирующими, их отсутствие или наличие в концентрации ниже и выше критических уровней делает невозможным освоение среды организмами определенного вида. Благодаря наличию лимитирующих экологических факторов для каждого биологического вида существуют оптимум и пределы выносливости. Так, устрицы наилучшим образом развиваются в воде с содержанием солей 1,5—1,8 %. При снижении концентрации солей до 1,0 % более 90 % личинок погибает в течение двух недель, а при концентрации 0,25 % все поголовье их гибнет за одну неделю. Повышение концентрации соли по сравнению с оптимальной величиной также оказывает неблагоприятное действие на устриц. В общем виде зависимость выживаемости организмов определенного вида от интенсивности лимитирующего экологического фактора представлена графически на рис.1. Взаимодействие нескольких экологических факторов усложняет картину. Так, некоторые виды тропических орхидей в природе при относительно высокой температуре воздуха растут только в тени. При искусственном понижении температуры окружающего воздуха они прекрасно развиваются в условиях прямой инсоляции.
Рис.1. Интенсивность действия экологического фактора и выживаемость вида
Лимитирующим, в принципе, может стать любой абиотический фактор. Например, для растений в теплице одинаково вредны слишком высокая либо низкая температура, избыточный и недостаточный полив, избыток и дефицит удобрений в почве и т. д. В реальных условиях обычно можно выделить один наиболее значимый ограничивающий фактор. Так, в сухих зонах для деревьев, произрастающих на богатой почве при оптимальной температуре, таким фактором является количество осадков. Действие лимитирующего фактора нарушает обмен веществ в тканях и клетках, приводит к стрессовому состоянию организма, замедлению (остановке) роста, заболеваниям и даже гибели.
Вопрос 5. Что такое экологическая ниша? Охарактеризуйте экологическую нишу хорошо известного вам вида.
Экологическая ниша — это совокупность всех факторов среды, которые требуются для существования вида. С другой стороны, экологическую нишу можно определить как местоположение вида в биоценозе. Экологическая ниша может сильно варьировать у разных видов. Например, местом обитания жирафа является сухая жаркая саванна, в которой растут высокие деревья; для пингвина — это холодное побережье с большим количеством рыбы в океане и т.д. Образование экологической ниши — сложный процесс перераспределения ресурсов экосистемы между видами, результат межвидовой борьбы за существование, дивергенции и видообразования.
Организм и среда. Характеристика экологических факторов
Вопрос 1. Расскажите о задачах экологии.
Экология — наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Она изучает:
• воздействие окружающей среды на растительные и животные организмы, популяции, виды и экосистемы;
• взаимодействие живых организмов друг с другом;
• структуру популяций и механизмы, определяющие численность особей в них;
• продуктивность экосистем и закономерности их функционирования;
• влияние экологических факторов на человека и воздействие человека на другие организмы, популяции, виды и экосистемы. Важнейшие проблемы, решаемые экологией:
• сохранение природных экосистем;
• создание безотходных промышленных предприятий;
• предсказание последствий хозяйственной деятельности;
• создание высокопродуктивных агроценозов.
Вопрос 3. Сформулируйте закон минимума Либиха.
Юстус Либих (1803—1873) — немецкий ученый, основатель агрохимии, изучал минеральное питание растений, процессы гниения, брожения. В 1840-е гг. он сформулировал так называемый закон минимума: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется его величина и устойчивость». В более современном прочтении закон звучит следующим образом: «Даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма, а в пределе — к его гибели».
Вопрос 4. Поясните, каким образом может проявиться ограничивающее действие фактора среды.
Любая особь, популяция, сообщество испытывают одновременное воздействие многих факторов, но лишь некоторые из них являются жизненно важными. Такие факторы называют лимитирующими, их отсутствие или наличие в концентрации ниже и выше критических уровней делает невозможным освоение среды организмами определенного вида. Благодаря наличию лимитирующих экологических факторов для каждого биологического вида существуют оптимум и пределы выносливости. Так, устрицы наилучшим образом развиваются в воде с содержанием солей 1,5—1,8 %. При снижении концентрации солей до 1,0 % более 90 % личинок погибает в течение двух недель, а при концентрации 0,25 % все поголовье их гибнет за одну неделю. Повышение концентрации соли по сравнению с оптимальной величиной также оказывает неблагоприятное действие на устриц. В общем виде зависимость выживаемости организмов определенного вида от интенсивности лимитирующего экологического фактора представлена графически на рис.1. Взаимодействие нескольких экологических факторов усложняет картину. Так, некоторые виды тропических орхидей в природе при относительно высокой температуре воздуха растут только в тени. При искусственном понижении температуры окружающего воздуха они прекрасно развиваются в условиях прямой инсоляции.
Рис.1. Интенсивность действия экологического фактора и выживаемость вида
Лимитирующим, в принципе, может стать любой абиотический фактор. Например, для растений в теплице одинаково вредны слишком высокая либо низкая температура, избыточный и недостаточный полив, избыток и дефицит удобрений в почве и т. д. В реальных условиях обычно можно выделить один наиболее значимый ограничивающий фактор. Так, в сухих зонах для деревьев, произрастающих на богатой почве при оптимальной температуре, таким фактором является количество осадков. Действие лимитирующего фактора нарушает обмен веществ в тканях и клетках, приводит к стрессовому состоянию организма, замедлению (остановке) роста, заболеваниям и даже гибели.
Вопрос 5. Что такое экологическая ниша? Охарактеризуйте экологическую нишу хорошо известного вам вида.
Экологическая ниша — это совокупность всех факторов среды, которые требуются для существования вида. С другой стороны, экологическую нишу можно определить как местоположение вида в биоценозе. Экологическая ниша может сильно варьировать у разных видов. Например, местом обитания жирафа является сухая жаркая саванна, в которой растут высокие деревья; для пингвина — это холодное побережье с большим количеством рыбы в океане и т.д. Образование экологической ниши — сложный процесс перераспределения ресурсов экосистемы между видами, результат межвидовой борьбы за существование, дивергенции и видообразования.
Экологические факторы
Экологические факторы – это все факторы окружающей среды, действующие на организм. Они делятся на 3 группы:
Наилучшее значение фактора для организма называется оптимальным (точкой оптимума), например, оптимальная температура воздуха для человека – 22º.
Фактор, который находится дальше всего от оптимума, называется лимитирующим (ограничивающим), например, для растений в степи и в пустыне это недостаток воды, а в еловом лесу и на дне моря – недостаток света.
Биотические факторы, они же
Примеры внутри- и межвидовой БЗС
1. Хищники – убивают жертву, а затем съедают (лев, щука, оса).
2. Паразиты – поедают живую жертву (вирус гриппа, туберкулёзная палочка, дизентерийная амеба, аскарида и т.п.)
3. Cимбионты – получают питание от другого организма на взаимовыгодной основе. Например:
4. Конкуренты – нуждаются в одинаковой пище и/или территории. Наиболее острая конкуренция возникает между особями одного вида.
Еще можно почитать
Задания части 1
ФАКТОРЫ
Установите соответствие между характеристиками организмов и экологическими группами: 1) с широкими пределами выносливости, 2) с узкими пределами выносливости. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) низкая экологическая пластичность
Б) большой диапазон действия фактора
В) специализированные холодолюбивые виды
Г) стабильные условия обитания
Д) выживание при больших колебаниях температур
Е) существование при любом показателе влажности среды
АБИОТИЧЕСКИЕ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие из перечисленных факторов окружающей среды относятся к абиотическим?
1) температура воздуха
2) загрязнение парниковыми газами
3) наличие неперерабатываемого мусора
4) наличие дороги
5) освещённость
6) концентрация кислорода
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите в ответе цифры под которыми они указаны. К абиотическим компонентам экосистемы степи относят:
1) травянистую растительность
2) ветровую эрозию
3) минеральный состав почвы
4) режим выпадения осадков
5) видовой состав микроорганизмов
6) сезонный выпас домашнего скота
3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из приведенных ниже факторов относятся к абиотическим?
1) забота о потомстве
2) ширина приливно-отливной зоны
3) рельеф местности
4) летучие выбросы на мусоросжигательном заводе
5) глубина залегания грунтовых вод
6) температура водоёма в месте сброса сточных вод
2. Установите соответствие между процессом, происходящим в лесном биоценозе, и экологическим фактором, который он характеризует: 1) биотический, 2) абиотический
А) взаимоотношения тлей и божьих коровок
Б) заболачивание почвы
В) суточное изменение освещенности
Г) конкуренция между видами дроздов
Д) повышение влажности воздуха
Е) воздействие гриба-трутовика на берёзу
3. Установите соответствие между примерами и экологическими факторами, которые этими примерами иллюстрируются: 1) абиотический, 2) биотический. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) воздействие атмосферного давления на жизнедеятельность горного барана
Б) изменение рельефа экосистемы, вызванное землетрясением
В) изменение численности популяции зайцев в результате эпидемии
Г) взаимодействие между волками в стае
Д) конкуренция за территорию между соснами в лесу
4. Установите соответствие между характеристикой фактора среды и его видом: 1) биотический, 2) абиотический. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) ультрафиолетовые излучения
Б) пересыхание водоемов во время засухи
В) миграции животных
Г) опыление растений пчелами
Д) фотопериодизм
Е) уменьшение численности белок в неурожайные годы
5. Установите соответствие между характеристикой среды и ее фактором: 1) биотические, 2) абиотические. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) постоянство газового состава атмосферы
Б) изменение толщины озонового экрана
В) изменение влажности воздуха
Г) изменение численности консументов
Д) изменение численности продуцентов
Е) увеличение численности паразитов
6ф. Установите соответствие между примерами и экологическими факторами, которые этими примерами иллюстрируются: 1) абиотический, 2) биотический. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) возрастание кислотности почвы, вызванное извержением вулкана
Б) изменение рельефа биогеоценоза луга после наводнения
В) изменение численности популяции кабанов в результате эпидемии
Г) взаимодействие между осинами в экосистеме леса
Д) конкуренция за территорию между самцами тигров
7сб. Установите соответствие между примерами и экологическими факторами, которые этими примерами иллюстрируются: 1) абиотический, 2) биотический. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) вытеснение чёрной крысы из ареала особями серой крысы
Б) отлёт ласточек и стрижей на места зимовок в связи с сокращением светового дня
В) обильное размножение насекомых
Г) усиление силы ветра
Д) понижение уровня воды в озере
Е) увеличение количества осадков
2. Установите соответствие между примерами и экологическими факторами, которые этими примерами иллюстрируются: 1) Биотические, 2) Абиотические, 3) Антропогенные. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.
А) Осенний листопад
Б) Высадка деревьев в парке
В) Образование азотной кислоты в почве во время грозы
Г) Освещенность
Д) Борьба за ресурсы в популяции
Е) Выбросы фреонов в атмосферу
3. Установите соответствие между примерами и экологическими факторами: 1) абиотический, 2) биотический, 3) антропогенный. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) изменение газового состава атмосферы
Б) распространение семян растений животными
В) осушение болот человеком
Г) увеличение численности консументов в биоценозе
Д) смена времен года
Е) вырубка лесов
4. Установите соответствие между экологическими факторами и группами факторов: 1) абиотические, 2) биотические, 3) антропогенные. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) строительство водохранилища
Б) промерзание водоёмов зимой
В) увеличение численности рыбы при ограничении вылова
Г) замор рыбы при разрастании элодеи
Д) гибель куропаток при увеличении численности паразитов
Е) лесной пожар, вызванный грозой
5. Установите соответствие между экологическими факторами и их группами: 1) антропогенные, 2) абиотические, 3) биотические. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) вырубка леса
Б) выкармливание кукушонка птицами другого вида
В) уменьшение численности белок при снижении урожая семян ели
Г) подтопление леса во время половодья
Д) внесение минеральных удобрений
Е) линька зайца при изменении длины светового дня
БИОТИЧЕСКИЕ МОГУТ ПРИВЕСТИ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие биотические факторы могут привести к увеличению численности мышевидных грызунов в еловом лесу?
1) сокращение численности сов, ежей, лис
2) большой урожай семян ели
3) увеличение численности паразитов
4) рубка деревьев
5) глубокий снежный покров зимой
6) уменьшение численности паразитов
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие изменения в экосистеме могут приводить к увеличению численности популяции растительноядных рыб в пруду?
1) увеличение численности водных растений
2) увеличение численности паразитов растительноядных рыб
3) уменьшение численности конкурентов
4) увеличение сброса тёплых вод
5) образование толстого ледяного покрова зимой
6) уменьшение численности хищных рыб
АНТРОПОГЕННЫЕ
1. Выберите три варианта. Какие антропогенные факторы оказывают влияние на численность популяции кабанов в лесном сообществе?
1) увеличение численности хищников
2) отстрел животных
3) подкармливание животных
4) распространение инфекционных заболеваний
5) вырубка деревьев
6) суровые погодные условия зимой
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие антропогенные факторы оказывают влияние на численность популяции ландыша майского в лесном сообществе?
1) вырубка деревьев
2) увеличение затененности
3) недостаток влаги в летний период
4) сбор дикорастущих растений
5) низкая температура воздуха зимой
6) вытаптывание почвы
3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие процессы в природе относят к антропогенным факторам?
1) разрушение озонового слоя
2) суточное изменение освещённости
3) конкуренция в популяции
4) накопление в почве гербицидов
5) взаимоотношения хищников и их жертв
6) усиление парникового эффекта
4. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие экологические нарушения в биосфере вызваны антропогенным вмешательством?
1) разрушение озонового слоя атмосферы
2) сезонные изменения освещённости поверхности суши
3) падение численности китообразных животных
4) накопление тяжёлых металлов в телах организмов вблизи автострад
5) накопление в почве гумуса в результате листопада
6) накопление осадочных пород в недрах Мирового океана
5. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Изменить численность продуцентов в экосистеме могут следующие антропогенные факторы:
1) сбор цветущих растений
2) увеличение численности консументов первого порядка
3) вытаптывание растений туристами
4) уменьшение влажности почвы
5) вырубка дуплистых деревьев
6) увеличение численности консументов второго и третьего порядков
6. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Среди перечисленных экологических факторов укажите антропогенные.
1) распашка целинных земель
2) суточное изменение освещённости
3) сезонное изменение влажности
4) годовые колебания температуры воздуха
5) создание заповедных территорий
6) повышение содержания свинца в почве вблизи автострад
============
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите в цифры, под которыми они указаны. К уменьшению численности белок в хвойном лесу приводят следующие факторы:
1) сокращение численности хищных птиц и млекопитающих
2) вырубка хвойных пород деревьев
3) урожай еловых шишек после теплого сухого лета
4) увеличение активности хищников
5) вспышка эпидемий
6) глубокий снежный покров зимой
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из перечисленных факторов могут привести к уменьшению численности особей в популяции зайца-беляка?
1) увеличение пищевых ресурсов
2) увеличение числа лисиц и волков
3) уменьшение количества пищевых конкурентов
4) бесснежные морозные зимы
5) увеличение количества кишечных паразитов
6) повышенное атмосферное давление
3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Численность консументов I порядка в пресноводном водоеме может сократиться вследствие
1) увеличения численности ракообразных
2) проявления действия стабилизирующего отбора
3) сокращения численности щук
4) увеличения численности серой цапли
5) глубокого промерзания водоема зимой
6) увеличения численности налима и окуня
4. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие факторы внешней среды могут привести к сокращению численности личинок пяденицы?
1) сильное грибковое поражение древесного яруса
2) вирусная эпидемия в популяции синиц
3) усиление пушного промысла белок
4) отстрел ястребов
5) увеличение кормовой базы лисиц
6) всплеск численности сосновых пилильщиков
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие факторы среды могут быть ограничивающими для ручьевой форели?
1) пресная вода
2) содержание кислорода менее 1,6 мг/л
3) температура воды +29 градусов
4) соленость воды
5) освещенность водоема
6) скорость течения реки
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. При резком сокращении численности насекомых-опылителей на лугу со временем
1) сокращается число насекомоопыляемых растений
2) возрастает численность хищных птиц
3) увеличивается количество травоядных животных
4) увеличивается численность ветроопыляемых растений
5) изменяется водный горизонт почвы
6) уменьшается численность насекомоядных птиц
Проанализируйте таблицу «Биотические взаимодействия между организмами». Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин или соответствующее понятие из предложенного списка.
1) нахлебничество
2) конкуренция
3) паразитизм
4) хорёк и куница
5) лисица и мышь
6) взаимное ослабление организмов
7) взаимовыгодное сожительство организмов
8) нейтрализм
ХИЩНИЧЕСТВО
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Отношения хищник-жертва устанавливаются между
1) майским жуком и насекомоядными птицами
2) собакой и блохами
3) зайцем и лисой
4) лососем и миногой
5) свиньей и человеком
6) человеком и свиным цепнем
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из приведённых пар организмов вступают в отношения хищник-жертва?
1) волк и заяц
2) рыба и минога
3) человек и аскарида
4) наездник и личинка бабочки
5) тля и божья коровка
6) личинка комара и личинка стрекозы
2. Установите соответствие между парами животных и типами отношений, которые эти пары иллюстрируют: 1) паразит – хозяин, 2) хищник – жертва. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) гидра – дафния
Б) рысь – заяц-беляк
В) аскарида – человек
Г) чёрный коршун – лесная мышь
Д) таёжный клещ – обыкновенная лиса
ПАРАЗИТИЗМ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Заболевание туберкулезом легких у человека вызывает
1) вирус
2) плесневый гриб
3) бактерия-паразит
4) бактерия-сапротроф
2. Установите соответствие между организмами и их типом питания: 1) сапротроф, 2) паразит. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) стафилококк
Б) молочнокислая бактерия
В) дизентерийная палочка
Г) пеницилл
Д) вирус гриппа
Е) дрожжи
2. Установите соответствие между организмами и видом отношений, которые существуют между ними: 1) паразитизм, 2) симбиоз. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) гриб и водоросль в лишайнике
Б) осина и подосиновик
В) бычий цепень и человек
Г) клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений
Д) блоха и млекопитающее
2. Установите соответствие между характеристиками и типами биотических связей: 1) мутуализм, 2) конкуренция, 3) паразитизм. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.
А) отношения отрицательны для обоих участников
Б) только один организм получает выгоду в отношениях
В) оба организма борются за одни и те же пищевые ресурсы
Г) отношения взаимовыгодны
Д) один организм причиняет вред другому, используя его как среду обитания
Е) необходимо обязательное присутствие обоих партнёров для их выживания
СИМБИОЗ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Что представляет собой микориза?
1) грибокорень
2) корневую систему растения
3) грибницу, распространившуюся в почве
4) нити гриба, образующие плодовое тело
Выберите один, наиболее правильный вариант. Микориза гриба представляет собой
1) грибницу, на которой развиваются плодовые тела
2) множество вытянутых в длину клеток
3) сложные переплетения гифов
4) сожительство гриба и корней растений
СИМБИОЗ ПРИМЕРЫ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Примерами симбиотических отношений являются:
1) гриб трутовик и береза
2) росянка и насекомые
3) клубеньковые бактерии и бобовые растения
4) целлюлозоразрушающие бактерии и растительноядные животные
5) каннибализм у хищных рыб
6) актиния и рак-отшельник
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В экосистеме смешанного леса симбиотические отношения устанавливаются между
1) берёзами и елями
2) берёзами и грибами-трутовиками
3) тлями и муравьями
4) ежами и насекомоядными птицами
5) берёзами и подберёзовиками
6) черемухой и опыляющими её мухами
3. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие из приведённых ниже пар организмов могут вступать в симбиотические отношения?
1) божья коровка и жужелица
2) пшеница и сорное растение пырей ползучий
3) пеницилл и молочнокислые бактерии
4) маслёнок и сосна
5) рябина и дрозд-рябинник
6) муравей и тля
КОНКУРЕНЦИЯ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Конкурентные отношения в экосистемах могут устанавливаться между
1) стрижами и утками
2) лосями и волками
3) волками и лисицами
4) щуками и окунями
5) елями и берёзами
6) берёзами и подберёзовиками