Презентация на тему "Общая экология"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ

  Экология как наука 1866г Эрнст Геккель ввел термин «экология». Термин основан на двух греческих словах: «oikos» – «дом», «logos» – «наука». Экология – это раздел биологии, изучающий взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой. С середины прошлого века экология приобрела особую актуальность в связи с усилением антропогенного воздействия на окружающую среду. Но сводить экологию только лишь к проблемам, связанным с загрязнением окружающей среды, нельзя.

• 
  Слайд 2

  2. Цели и задачи, стоящие перед экологией

  2.1. Обеспечение рационального использования природных ресурсов: В общем случае природные ресурсы можно подразделить на : 1. Исчерпаемые – ресурсы, запасы которых ограничены 1.1 Исчерпаемые невозобновимые – ресурсы, восстановление которых не происходит совсем или скорость восстановления которых исчезающе мала по сравнению со скоростью из потребления. (Каменный уголь, нефть, природный газ.) 1.2 Исчерпаемые возобновимые – ресурсы, скорость восстановления которых соизмерима со скоростью их потребления. Это ресурсы растительного и животного происхождения, например лесные.

• 
  Слайд 3
  

  2.2. Сохранение видового разнообразия в биосфере 2.3. Сохранение качества окружающей природной среды

• 
  Слайд 4

  Связь промышленного производства с загрязнением окружающей среды

  Природный ресурс производство продукт потребление Отход Отход Загрязнение

• 
  Слайд 5

  Рост численности населения

• 
  Слайд 6

  Законы Б.Коммонера

  Все взаимосвязано Все должно куда-то деваться За все надо платить Природа знает лучше

• 
  Слайд 7

  Аутэкология

  Экологический фактор Абиотические Космические факторы; Абиотические факторы наземной среды (влажность воздуха, осадки, ветер, атмосферное давление, абиотические факторы почвенного покрова, орографические факторы) Биотические гомотипические и гетеротипические взаимодействия прямые и косвенные

• 
  Слайд 8

  Адаптации к экологическим факторам

  Анатомо-морфологические правило Бергмана, правило Алена, правило мехового покрова, правило Глогера Физиологические (зимний анабиоз) Поведенческие сезонные миграции, строительство гнезд птицами, и т.д

• 
  Слайд 9

  Закон лимитирующего фактора

  Либих 1840 г наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения Закон толерантности Шелфорд 1913г лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору

• 
  Слайд 10
  

  Интенсивность фактора Выживаемость, % оптимум 100 мин макс Зона оптимума Зона нормальной жизнедеятельности Зона нормальной жизнедеятельности Зона угнетения Зона угнетения Диапазон толерантности

• 
  Слайд 11

  ПДК и закон толерантности

  Устанавливают и утверждают ПДК на основании определения лимитирующего значения экологического фактора. Значение ПДК по отношению к экспериментально установленному значению Спор принимают с определенным запасом n. То есть: Где: Тлим – лимитирующее нормальную жизнедеятельность организма значение экологического фактора; n 1.

• 
  Слайд 12

  Демэкология

  Популяция Свойства: место в генетической иерархии, целостность, функциональное единство, генетическое единство, пространственная определенность, способность к росту биомассы, способность к адаптации, гомеостаз, потенциальное бессмертие Параметры: численность, плотность, рождаемость, смертность, выживаемость, биотический потенциал, возрастная структура, половая структура

• 
  Слайд 13

  Численность популяции

  Типы роста численности Гиперболический n Время, t n0 t*

• 
  Слайд 14
  

  Экспоненциальный рост (Мальтузианский, неограниченный) n Время, t n0

• 
  Слайд 15
  

  Рост с ограничением n Время, t n0 K

• 
  Слайд 16
  

  Логистический n t n0 I II III К

• 
  Слайд 17

  Колебания численности

  1. Периодические Релаксационная осцилляция n t Затухающая осцилляция n t

• 
  Слайд 18
  

  2. Непериодические колебания численности n t

• 
  Слайд 19

  Плотность популяции

  Максимальная Минимальная Экологическая Методы регуляции плотности популяции Внутривидовая конкуренция Фактор скученности 2.1. Эффект группы

• 
  Слайд 20

  Эффект группы

  КУЗНЕЧИК ЗЕЛЁНЫЙ (Tettigonia viridissima) САРАНЧА ПЕРЕЛЁТНАЯ (Locusta migratoria) Саранча — уникальное существо с двумя альтернативными генетическими программами развития

• 
  Слайд 21
  

  3. Дисперсия 4. Каннибализм 5. Эмиграция 6. Стресс-реакция 2.2. Эффект массы

• 
  Слайд 22

  Связь плотности популяции с выживаемостью

  Принцип Олли Выживаемость, % Плотность популяции 100

• 
  Слайд 23

  Рождаемость

  Рождаемость и плодовитость

• 
  Слайд 24

  Смертность

  Выживаемость Время Число особей Кривые выживания

• 
  Слайд 25

  Биотический потенциал

  b – рождаемость d – смертность r может быть максимальным, минимальным или экологическим. Максимальное значение биотического потенциала (мальтузианский параметр) проявляется лишь в оптимальных условиях и зависит от физиологических способностей данного биологического вида. Мальтузианский параметр биологического вида можно определить также как врожденную скорость увеличения численности его естественных популяций.

• 
  Слайд 26

  Возрастная структура

  три возрастных периода: Предрепродуктивный Репродуктивный Пострепродуктивный

• 
  Слайд 27
  

  Средняя продолжительность жизни особей различных биологических видов.

• 
  Слайд 28

  Половая структура

  Первичное соотношение полов. Вторичное соотношение полов. Третичное соотношение полов

• 
  Слайд 29
  

  Половая структура популяции Homo Sapiens

• 
  Слайд 30

  Возрастно-половые пирамиды

  40 35 30 25 20 15 10 5 Количество организмов ♀ ♂ Возраст Пирамида молодой популяции

• 
  Слайд 31
  

  40 35 30 25 20 15 10 5 Количество организмов ♀ ♂ Возраст «Нормальная» пирамида

• 
  Слайд 32
  

  ♀ ♂ Количество организмов 40 35 30 25 20 15 10 5 Возраст Пирамида стареющей популяции

• 
  Слайд 33

  Стратегии популяций

  r – стратегия (r – стратеги, оппортунистические популяции) (большинство растений, одноклеточные организмы, грибы) k – стратегия (k – стратеги, равновесные популяции) Большинство крупных млекопитающих

• 
  Слайд 34

  Стабильность популяций и причины ее нарушения

  Стабильной называется такая популяция, которая: находится в благоприятных условиях, близких к оптимальным; имеет высокий биотический потенциал, близкий к максимальному, но не достигает его максимального его значения. Среди причин, приводящих к нарушению стабильности популяций, прежде всего, следует отметить следующие: Естественные. К ним относятся: резкие изменения климатических факторов, геомагнитные отклонения, цикличность солнечной активности и др. Антропогенные. Среди них наиболее значимы: чрезмерная интенсивность изъятия особей, разрушение естественных мест обитания, вселение видов в новые условия, загрязнение среды обитания.

• 
  Слайд 35

  Биоценология

  Биоценоз, функциональные группы популяций в биоценозе По типу питания: Автотрофы Гетеротрофы

• 
  Слайд 36

  Автотрофы

• 
  Слайд 37

  Гетеротрофы

• 
  Слайд 38
  

  2. По связям в пищевой цепи Продуценты Консументы Редуценты

• 
  Слайд 39

  Типы взаимодействия популяций в биоценозе

• 
  Слайд 40

  Понятие о законах В. Вольтерры

  n t Условные обозначения: Популяция хозяина, жертвы Популяция паразита, хищника Взаимосвязь численностей двух популяций, взаимодействующих по системе хозяин-паразит и хищник-жертва.

• 
  Слайд 41
  

  Закон периодического цикла: колебания численности особей в системе двух популяций, взаимодействующих по типу хищник – жертва являются периодическими, зависят от биотических потенциалов этих популяций и от их первоначальной численности. Закон сохранения средней величины: средняя численность популяции постоянна и не зависит от начального числа особей до тех пор, пока остается постоянной интенсивность хищничества. Закон нарушения средней величины: уничтожение организмов в двух популяциях, взаимодействующих по типу хищник – жертва, на величины пропорциональные их плотности приводит к увеличению средней численности популяции жертвы и снижению средней численности популяции хищника

• 
  Слайд 42

  Пищевые цепи

  Пищевая цепь – это последовательность организмов, питающихся друг другом. Каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем. Солнечная энергия (фотосинтез) продуценты фитофаги (хищничество) фаготрофы 1го порядка фаготрофы 2го и т.д. порядка редуценты

• 
  Слайд 43
  
• 
  Слайд 44

  Передача энергии по пищевой цепи

  Энергия Солнца, 106 к.кал/м2 сутки Продуценты 103 к.кал/м2 сутки Фитофаги, 10 к.кал/м2 сутки Фаготрофы I, 1 к.кал/м2 сутки Фаготрофы II, 0.1 к.кал/м2 сутки Редуценты

• 
  Слайд 45

  Экологические пирамиды

  Пирамиды чисел Люцерна 2х107 шт Телята (4,5 особей) 1 Человек Пример экологической пирамиды чисел

• 
  Слайд 46
  

  Пирамиды биомассы Люцерна 8,03х107 гр Телята 9,62 х 105 гр Человек 4,72 х 104 гр Пример экологической пирамиды биомассы

• 
  Слайд 47
  

  Пирамиды энергии Люцерна 6,3х107 К. кал. Телята 9,62 х 105 К.кал. Человек 4,72 х 104 К.кал. Солнечная энергия 6,3 х 1010 К.кал. Пример пирамиды энергии

• 
  Слайд 48
  

  Упрощённый вариант экологической пирамиды

• 
  Слайд 49

  ПравилоЛиндемана

  при переходе энергии с одного трофического уровня на другой экологическая эффективность составляет примерно 10%. Экологическая эффективность –способность организма превращать пищу в биомассу собственного тела Число звеньев в пищевой цепи En - энергия, дошедшая до консумента n–го порядка N – количество растительной биомассы Эn – экологическая эффективность организмов на n-ом трофическом уровне

• 
  Слайд 50
  

  Заглатывание пищи, ассимиляция Процессы жизнедеятельности Погатки Трупы Экскременты Рост биомассы, увеличение организма Передача по пищевой цепи Схема распределения энергии в пределах трофического уровня.

• 
  Слайд 51

  Понятие о продуктивности биоценоза

  Валовая первичная продуктивность Чистая первичная продуктивность Вторичная продуктивность Чистая продуктивность сообщества

• 
  Слайд 52

  Структура биоценоза

  Структура биоценоза строится из следующих основных компонентов: Вертикальная ярусность Горизонтальная неоднородность Периодичность во времени (суточная и сезонная) Пищевые цепи и пищевая сеть Типы взаимодействий между популяциями

• 
  Слайд 53
  

  Первый ярус Второй ярус Третий ярус Живой напочвенный покров Упрощенная схема вертикальной ярусности в лесном биоценозе

• 
  Слайд 54
  

  Проявление вертикальной ярусности в водных биоценозах Нейстон – организмы, обитающие у поверхности (ряска, водомерки…) Планктон, нектон - ракообразные, амфибии, рыба (фито- и зоопланктон) Бентос – донные организмы (моллюски, личинки насекомых

• 
  Слайд 55

  Понятие о доминировании

  Доминант – это один или несколько видов организмов, преобладающих в биоценозе по следующим признакам: Количество особей Количество биомассы Выполняемые функции

• 
  Слайд 56

  Экологическая ниша

  Экологическая нишаорганизма – это совокупность всех требований организма к условиям среды обитания и место, где эти требования удовлетворяются Местообитание – это пространственно ограниченная совокупность условий абиотической и биотической среды, обеспечивающая весь цикл развития особей одного вида Экологическая ниша включает в себя следующие основные компоненты: пространственное размещение вида зона толерантности вида к различным экофакторам место биологического вида в пищевой цепи роль вида в межвидовых взаимодействиях роль вида в создании и переносе органического вещества значение вида для биоценоза

• 
  Слайд 57

  Правило экологической ниши:

  два близкородственных вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу. Количество экологических ниш на Земле соответствует количеству обитающих на нашей планете биологических видов. Принцип конкурентного исключения (принцип Гаузе 1934г) Две равноправные формулировки: 1. два вида с одинаковыми экологическим потребностями не могут сосуществовать длительное время, один из них будет неизбежно вытеснен. 2. Сосуществование между полными конкурентами невозможно

• 
  Слайд 58

  Принцип Гаузе – исключения (Вьюрки Галапагосских островов)

• 
  Слайд 59

  Экологическая диверсификация

  - это процесс разделения экологических ниш. Экологическая диверсификация в биотических сообществах происходит в основном по трем направлениям: Пространственное разделение. Например, образование вертикальной ярусности в лесных биоценозах. Разделение по пищевому рациону. К примеру, известны два вида бакланов, сосуществование которых в пределах одного ареала стало возможно ввиду различий в пищевом рационе. Распределение активности по времени суток. Так, например, существуют дневные и ночные хищники.