Экология - человек и биоценоз

>0, где S – энтропия внутреннего (i) и (е) внешнего процессов; равенство имеет место при обратимости процессов, неравенство при необратимости – особенность проявления второго закона термодинамики в живых системах – самопроизвольное стремление к минимуму удельного теплопроизводства.

Однако, живые системы вряд ли можно отнест

и к линейным. Т.о. живой организм можно отвлеченно рассматривать как биохимическую фабрику.

Нужно также помнить об атрофическом (не пищевом) аспекте взаимоотношений живого и неживого. Неживое можно рассматривать как среду, определяющую условия жизни, в частности, убежище и температурные условия.

Происхождение живого.

Очевидно живое могло возникнуть только из неживого. Имеется несколько гипотез о механизме зарождения живого на Земле несколько: Опарина - Холдейна , Кардашева, создание живого всевышним. По гипотезе А.И.Опарина первичная атмосфера на Земле в основном состояла из водородных соединений (паров Н2О, аммиака, H2S, CH4, CO2) разряды в атмосфере привели к созданию (синтезу) аминокислот, что подтверждает эксперимент. Затем следовала их полимеризация и переход в белки и нуклеиновые кислоты (первичный питательный бульон ), из него выделялись целостные многомолекулярные системы, способные взаимодействовать между собой и адсорбировать из окружающей среды необходимые вещества. Из капель белковых соединений образовались первые живые существа.

Гипотеза Н.С. Кадашева отличается тем, что наиболее подходящие условия для зарождения жизни на Земле складывались в кратерах вулканов. Возникшая жизнь развивалась путем эволюции (лат. evolution - развертывание). Основное содержание эволюции – видообразование – генные мутации на видовом уровне и естественный отбор. Видообразование происходит тогда, когда поток геном прерывается каким-либо изолирующим веществом.

Эволюция не обязательно бывает длительной. Например, с началом промышленного производства и урбанизации изменилась окраска бабочек, воробьев в городах из-за большего количества копоти в городских условиях.

Лекция 2 (4 часа) Основы аутэкологии.

1.Экологические факторы и их классификация.

2.Климатические факторы.

3. Абиотические факторы в водной среде.

4. Абиотические факторы в почве.

5.Факторы питания.

6.Кислород. 7.Гомотопические реакции. Гетеротипические реакции. Законы минимума и толерантности. Экологическая ниша.

2.1Экологические факторы и их классификация.

Характеристика среды или популяции называется экологическим фактором. Факторы делятся на абиотические и биотические (зависящие и независящие от плотности).

Абиотические факторы – свет, теплота, температура, вода, ветер, соленость, огонь, pH. Важнейшие абиотические факторы среды определяют химическую природу и скорость оборота основных питательных веществ. Но еще это свет, температура, осадки; в Мировом океане – свет, температура, соленость.

Биогенные химические вещества обуславливают структуру живой ткани. В основе жизни на Земле лежит углерод и его соединения с H2 и СО2 точнее с радикалом –ОН также важнейшими химическими элементами на планете N2, P, S, Si, для образования клеток такие элементы как Na, K, Ca.

Биотическими именуют факторы питание, движение, размножение для живых организмов и популяции.

Существуют и другие классификационные подходы:

Лекция 3(4 часа) Основы демэкологии.

3.1 Пространственная структура популяции

3.2 Агрегирование популяций.

3.3 Плотность популяций.

3.4 Динамика популяций.

3.5 Характер расселения особей.

3.1Пространственная структура популяций

Под пространственной структурой популяции понимают характер дисперсии или распределения организмов в пространстве.

Равномерное распределение имеет место там, где сильны конкуренция или антогонизм;

случайное– встречается редко (среда однородна и конкуренция и стремление к группировке отсутствует);

Групповое нерегулярное неслучайное распределение наиболее часто встречается в природе, однако распределение групп может оказаться близким к случайному.

3.2Агрегирование популяций.

Агрегация обусловлена факторами:

местными различиями условиям среды;

суточными и сезонными изменениями погоды;

процессом размножения;

социальным притяжением (у высших животных)

Агрегирование может усиливать конкуренцию, но она при этом способствует выживанию группы.

У особей в группе снижается смертность в группе в неблагоприятные периоды и при нападении других организмов т.к. в группе отношение поверхности контакта со средой к массе меньше. Группа способна изменять микроклимат и микросреду в своих интересах. Рыбы в группах выдерживают смертельную для особи дозу яда, пчелы в улье выживают при температуре ,губительной для особи.

Противоположность агрегированию – тенденция к изоляции (основные факторы, формирующие эту тенденцию, – конкуренция и прямой антагонизм).

Некоторые животные, например, птицы используют преимущества агрегации при перелетах к местам зимовки и преимущества изоляции в период размножения.

3.3 Плотность популяции

Плотность популяции – это ее размер по отношению к занимаемому пространству. Она выражается числом особей или биомассой на единицу площади или объема, например 300 деревьев на 1 га; 3 млрд. единиц планктона на 1 м3 воды океана и или 200 кг рыбы на 1 га поверхности пруда и т. д.

Различают среднюю и экологическую плотность. Экологическая плотность определяется по отношению к заселенному пространству.

На рисунке 3.6 приведен диапазон плотности популяций.

Рисунок 3.6 - Диапазон плотности популяций. Виды расположены в со по их трофическим уровням и в пределах уровней – в соответствии с размерами особей.

Плотность популяции ограничивается ресурсами двух типов: невозобновляющимися (пространство, места гнездования) и возобновление (пища, вода, свет)

Невозобновляющиеся ресурсы могут быть полностью использованы, что определяет верхнюю границу численности. Снабжения возобновляющимися ресурсами идет непрерывно и они не истощаются полностью, но поддерживаются на равном уровне благодаря балансу между их эксплуатацией и продукцией, производимой в экосистеме.

3. 4 Динамика популяции

Популяции изменчивы и их сохранение в экосистеме понимается как постоянство средних показателей. Изменчивость размера популяций характеризуется средней скоростью ΔN/Δt и специфической скоростью ΔN/NΔt.

Динамика популяции складывается из соотношения рождаемости и смертности.

Рождаемость характеризуется способность популяции к увеличению, основными показателями служат:

– максимальная (физиологическая, абсолютная) рождаемость, возможна теоретически в идеальных условиях;

– экологическая рождаемость – характерная для фактических условий среды.

Минимальная смертность представляет собой теоретическую постоянную, характерную для идеальных условий.

 Скачать реферат