Пошук
загрузка...
Книги
Счетчик

Дія екологічних факторів

Одні і ті ж фактори неоднаково впливають на організми різних видів, які живуть разом і навіть для сукупності організмів одного і того ж виду.

Важливою характеристикою виду організмів є його витривалість до того чи іншого фактору. На життєдіяльності організму негативно позначається як недостатня так і надмірна дія будь-якого фактору. Сила фактору, яка сприяє життєдіяльності організму, називається зоною оптимуму, а межа витривалості організму лежить між верхньою і нижньою межами величини фактору, коли організмам загрожує загибель. Зони пригніченого стану називають зонами песимуму. Величина діапазону зон оптимуму й песимуму є критерієм для визначення витривалості й пластичності організму щодо даного екологічного фактора, тобто екологічної валентності.

Результат дії екологічного фактора. “Правило оптимуму.” Екологічна валентність

Межі витривалості (толерантності)

Зона

нормальної

життєдіяльності

ОПТИМУМ

комфортні

умови

песимум                                песимум          загибель
Інтенсивність дії фактора

Екологічна валентність – здатність організму витримувати певну амплітуду коливання фактора.

Для життя організмів має значення:

–         абсолютна величина фактора;

–         швидкість його зміни.

За екологічною валентністю організми поділяють:

Еврибіонти (гр.еурос– широкий) –  з широкими пристосувальними можливостями (горобець, кімнатна муха, сірий пацюк, бурий ведмідь, вовк, очерет)

Стенобіонти (гр. стенос – вузький) можуть існувати у відносно сталих умовах (журавель, байбак, качкодзьоб, глибоководні риби, орхідея, форель.)

Оптимум фактору для еври- й стенобіонтів не обов’язково збігається із середньою дією фактору, він може бути зміщений у бік максимуму чи мінімуму. Екологічний оптимум може змінюватися залежно від віку, статі, сезону та інших обставин.

Для багатьох рослин необхідна зміна температурних умов і освітленості в різні періоди розвитку.

Для нормального існування організму необхідний певний набір факторів, якщо хоч один із життєво необхідних факторів  відсутній, або дія його недостатня (надлишкова), організм не може існувати, нормально розвиватись, давати потомство.

Лімітуючий фактор – фактор зовнішнього середовища, який обмежує розвиток організму перевершуючи допустимі для виду межі (фактор, дія якого виходить за межі витривалості).

Закон мінімуму Лібіха 1840р.:

Розмір біологічної продукції будь-якого живого організму залежить від того ресурсу чи умови, який знаходиться в мінімумі.

Закон  толерантності В. Шелфорда 1913р.

Природним обмежуючим чинником існування організму може бути як мінімальний, так і максимальний екологічний вплив, діапазон між якими визначає величину витривалості (толерантності) організму до даного чинника.

Екологічні фактори діють не поодинці, комплексно і оптимальна зона одного фактора може змінюватися залежно від того, з якими факторами він поєднується: добре відомо, що спека легше переноситься в сухому повітрі, а мороз – коли немає вітру. Але жодного з необхідних видові факторів не можна замінити іншим. Серед великої кількості факторів, які впливають на організм є лімітуючі, тобто такі, рівень яких наближається до межі витривалості або перевищує її. Наприклад, поширення багатьох рослин на північ лімітується низькими температурами, для тварин лімітуючим фактором може бути конкуренція щодо їжі  чи сховищ.

Фактори навколишнього середовища забезпечують існування в просторі і часі. Засвоєння і використання факторів здійснюється організмом через адаптації.

Адаптації – це пристосування або засоби, за допомогою яких організм здійснює взаємодію з середовищем для підтримання гомеостазу і забезпечує безперервність існування в часі через потомство. Залежно від кількості й сили дії один і той самий фактор може мати протилежне значення для організму. Наприклад, підвищення, або зниження температури за межі пристосувальної здатності організму призводить до його загибелі. Адаптивні можливості різних організмів розраховані на різне значення фактора. Так, більшість прісноводних риб гине, потрапивши в морську воду, а морські риби гинуть при зниженні солоності води.

Демекологія (екологія популяцій) – має широке прикладне значення.

Популяція є першою надорганізмовою біологічною системою, є цеглиною, з якої і починається екологія організмів будь-якої екосистеми.

Всі живі організми в природі існують лише у формі популяцій.

Популяція – реально існуюча в природі група організмів одного біологічного виду, які здатні до вільного схрещування, населяють певний простір протягом життя багатьох поколінь і відокремлені від інших подібних угрупувань.

Популяції – це саморегульованні біосистеми  з певними межами саморегуляції та стійкості.

Вид (біологічний) – сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися одним з одним і мають спільний генофонд. Види мають морфологічні, фізіолого-біохімічні, еколого-географічні та генетичні характеристики;

Популяція – це сукупність особин одного біологічного виду з однаковим генофондом, яка живе на спільній території (ареалі) протягом багатьох поколінь.

Популяції мають ряд специфічних властивостей, які не спостерігаються в окремих організмах, тобто мають надорганізмове походження.

Параметри популяції:

  1. Чисельність – загальна кількість особин однієї популяції на даній території або в даному об’ємі.

Скорочення чисельності популяції спричинюють повінь, пожежа, град, раптові морози, посуха, бурелом, надмірне застосування хімпрепаратів, реконструкція ландшафту, вселення нових видів хижаків, паразитів, епідемії (тобто біотичні, абіотичні, антропогенні фактори).

Загибель або різке скорочення чисельності популяції викликає ланцюгову реакцію в біоценозі і спричинює  коливання чисельності інших видів зникнення одного виду рослин викликає загибель від 3 – 4 до 20 –30 видів тварин. При зниженні чисельності популяції зменшуються можливості обміну генетичною інформацією, що призводить до зниження життєздатності.

Чисельність популяції – величина динамічна, залежить від народжуваності і смертності потомків.

  1. Запас біомаси популяції.
  1. Щільність – кількість особин даного виду на одиницю території (площі або об’єму простору).
  1. Народжуваність – кількість нових особин, які з’явились за одиницю часу в процесі розмноження.
  1. Смертність – кількість особин, які загинули за певний проміжок часу.
  1. Ріст популяції – співвідношення народжуваності та смертності.

Для стабілізації чисельності  популяції достатньо, щоб до розмноження доживало скільки потомків, скільки було батьків.

Якщо % виживання > % рівноваги         популяція зростає

<                               популяція зменш.

Мінімальна чисельність популяції – нижче якої  популяція перестає існувати.

Біотичний потенціал – кількість нащадків, яку здатна дати одна материнська особина (риби, що не турбуються про нащадків БП – 3 млрд. у місяць, акули, для яких характерне яйцеживонародження БП – десяток).

Структура популяції:

  1. Генетична структура властива популяціям, які мають дві або більше генетичних форм, що обумовлює генетичний поліморфізм популяції і збільшує її стійкість.
  2. Статева структура популяції – співвідношення особин різної статі. При генетичному контролі це співвідношення дорівнює 50 на 50. При впливі природного середовища воно змінюється в бік більшої смертності самців.
  3. Вікова структура – закономірне співвідношення різних вікових груп популяції. Властива природнім угрупуванням тварин та рослин, якщо вони не однолітні. В популяціях  культурних рослин, в яких завдяки одночасному посіву вік особин однаковий, вікова структура не має значення.
  4. 4. Просторова – визначає характер розміщення особин даної популяції на території ареалу (в певний період часу існування популяції).

В рослинних угрупуваннях особини даного виду можуть розміщуватись поодинці, парами, групами, скупченнями, їх розміщення залежить від біологічних особливостей виду, стадії розвитку популяції, умов місцезростання.

У тварин важливим фактором є пора року (лялечка живе в лісовій підстилці, гусінь живе в кроні дерев.)

Розрізняють три типи просторового розташування:

рівномірний с/г культури
– може зустрічатись там, де між особинами дуже сильна конкуренція або існує антагонізм, який сприяє рівномірному розподілу в просторі;

груповий
– якщо особини в популяції намагаються утворити групи певного розміру (деколи нагадує випадковий розподіл);

випадковий (дифузний) – хрущаки в борошні.
– в природі зустрічається дуже рідко в тих випадках, коли середовище однорідне, а організми не намагаються об’єднатися в групи.

Скупчення виникають:

–         як наслідок змін умов середовища (передміграційні, міграційні скупчення);

–         як реакція на добові та сезонні зміни погоди;

–         у зв’язку з процесом розмноження.

Біологічне значення: у особин, які об’єднуються у певну групу, у порівнянні з одинокими особинами, спостерігається зниження смертності завдяки здатності групи протидіяти несприятливим умовам середовища.

  1. Ієрархічна структура – проявляється у ступені домінантності  особини та функціональних обов’язках, які виконує дана особина.

В залежності від способу життя особин розрізняють форми організаації популяцій:

  1. 1. Поодинокий спосіб життя (особини живуть окремо, утворюючи пари тільки на репродуктивний період – тетеруки).
  2. 2. Зграйний спосіб життя (об’єднання тварин в угрупування – птахи).
  3. 3. Сімейний спосіб життя (особини утворюють пари на тривалий період – лебеді).
  4. 4. Стадо (найбільш стійка форма угруповання організмів – копитні).
  5. 5. Колонії (бджоли, терміти).
  6. 6. Прайди (окремий прайд включає одного самця, 2-3 самок та декілька особин молодняку – леви).

Особини у складі популяції виконують різні функції. Між ними постійно відбувається обмін інформацією. Інформаційні процеси представляють собою специфічний механізм формування та підтримання цілісності популяції у просторі і в часі.

Знання про структуру популяції є основою для раціонального природокористування. Контроль за віковими, статевими, ієрархічними показниками популяцій в природі дозволяє експлуатувати природний ресурс без істотних змін чисельності особин.

Типи взаємовідносин між популяціями.

Коливання чисельності популяції проходить циклічно. Графічно їх можна зобразити у вигляді синусоїди, для побудови якої необхідно проводити дослідження протягом довгого періоду часу.

Синусоїда буде складатись із фрагментів, що відхиляються від ідеальної кривої вираження чисельності популяції.

Коливання чисельності особин популяції можливе в певних  межах (якщо чисельність особин сягає  показників нижчих від мінімальної чисельності, то вона зникає).

Циклічне коливання чисельності популяції.

Динаміку чисельності популяції і механізм її  визначення важливо знати для того, щоб керувати розвитком популяцій,

особливо корисних або шкідливих для людей.

Ключовий фактор – відповідає за найбільшу частину змін, які відбуваються при зміні поколінь. Як правило впливає на смертність . Коливання розмірів популяції проходить не хаотично є фактори, що втримують стан популяції в певних межах. Це фактори, які знижують чисельність і сприяють смертності і найкраще діють при збільшенні щільності. Такими факторами можуть бути (недостатня кількість їжі, збільшення кількості ворогів, тощо).

загрузка...