Презентация на тему "Экологические факторы"

Скачать презентацию (5.97 Мб)
8 загрузок
0.0 оценка

Включить эффекты

1 из 107

ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Телеграм

Ваша оценка презентации

Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов

0.0

0 оценок

Аннотация к презентации

Скачать презентацию (5.97 Мб). Тема: "Экологические факторы". Содержит 107 слайдов. Посмотреть онлайн с анимацией. Загружена пользователем в 2021 году. Оценить. Быстрый поиск похожих материалов.

Формат

pptx (powerpoint)
Количество слайдов

107
Слова

другое
Конспект

Отсутствует

Содержание

Слайд 1
Экологические факторы
Слайд 2
План раздела

Факторы, условия жизни, ресурсы Классификация факторов Формы воздействия факторов на организмы Основные закономерности взаимодействия организмов со средой Обзор основных абиотических факторов
Слайд 3

Экологический фактор – это элемент среды, оказывающий то или иное влияние на организм. Совокупность факторов, необходимых организму в определённом количестве, составляетусловия жизни Ресурсы– условия , которые расходуются по мере потребления
Слайд 4
Классификация факторов(по порядку возникновения)

Абиотические Биотические Антропогенные (антропические)
Слайд 5
Абиотические (физико-химические) факторы

Климатические или атмосферные (свет и лучистая энергия; влажность воздуха, осадки, снежный покров; атмосферное давление, газовый состав и движение воздуха; атмосферное электричество) Почвенно-грунтовые (эдафические) Орографические (геоморфологические) Гидрологические
Слайд 6
Биотические факторы (взаимодействия между живыми организмами)

Гомотипические реакции (взаимодействия между особями одного вида); Гетеротипические реакции (взаимодействия между особями разных видов)
Слайд 7
Антропогенные (антропические) ФАКТОРЫ

Факторы, возникающие в ходе непосредственного влияния человека или косвенно обязанные своим происхождением его деятельности
Слайд 8

Классификация факторов по реакциям на них организмов (А.С. Мончадский,1962 )

Стабильные (сила тяготения, состав и свойства сред жизни). Ответные реакции организмов на эти факторы можно характеризовать как формирование жизненных форм
Слайд 9

II.Изменяющиеся факторы: - периодические, закономерно изменяющиеся вследствие движения солнечной системы (солнечная радиация, фотопериодизм, температура, приливы и отливы океана). Эти факторы определяют границы распространения видов и сказываются на числе видов и их численности.
Слайд 10

Непериодические. Они не имеют строгой периодичности, часто носят катастрофический характер (осадки, ураганы, землетрясения, пожары, нашествие вредителей и т.п.). Эти факторы не способствуют появлению адаптаций, пока не перейдут в разряд периодических.
Слайд 11
Формы воздействия факторов на организмы

Прямое – непосредственное специфическое воздействие Косвенное (опосредованное) – неспецифическое влияние, воздействие через среду
Слайд 12

Взаимосвязьэкологических факторов и их взаимное усиление и ослабление определяет их воздействие на организм и успешность его жизни Закон совокупного действия факторов (Э. Митчерлиха – Б. Боуле)
Слайд 13
Закон минимума Ю. Либиха:

Урожай сельскохозяйственных растений зависит от вещества, находящегося в почве в минимуме по сравнению с другими агрохимически необходимыми веществами.
Слайд 14

«Бочка Либиха»
Слайд 15
Лимитирующие факторы

Факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальное значение, особенно ограничивают возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальное сочетание других условий
Слайд 16
Закон толерантностиВ. Шелфорда

Лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма (вида) к данному фактору
Слайд 17

Зависимость жизнедеятельности организмов от степени выраженностиэкологического фактора

Узкий интервал, в пределах которых особи могут размножаться (R-R), обычно предопределяет те условия, в которых возможно длительное существование вида.
Слайд 18
Правило оптимума

Каждому виду свойственна определённая дозировка фактора, которая обеспечивает наиболее благоприятные условия для его жизни, так как энергетические затраты на адаптацию к этому фактору ничтожны и энергия расходуется на фундаментальные жизненные процессы
Слайд 19
Слайд 20

Экологическая валентность (степень экологической пластичности вида) – мера приспосабливаемости вида к динамичной среде обитания
Слайд 21
Закон компенсации факторов

Недостаток некоторых экологических факторов может быть компенсирован другим фактором
Слайд 22
Закон незаменимости фундаментальных факторов

Полное отсутствие в среде фундаментальных экологических факторов (света, воды, биогенных элементов и т.д.) не может быть заменено другими факторами
Слайд 23
Обзор основных абиотических факторов

1. Температура и температурные адаптации Вопросы для рассмотрения: 1. Экологическое значение температуры 2. Причины гибели и адаптации организмов к высоким и низким температурам 3.Температурные пределы для организмов 4.Температурный баланс организмов
Слайд 24
Экологическое значение температуры

Температурные пределы жизни
Слайд 25

Правило Вант-Гоффа: Повышение температуры на 10° ведет к возрастанию скорости химических реакций в 2-3 раза. где Кt – скорость реакции при температуре t
Слайд 26

В одном и том же организме значение Q10 различны для разных реакций. Это приводит к нарушению баланса взаимосвязанных химических реакций в организме
Слайд 27

Высокая температура приводит к гибели организма из-за - нарушения баланса взаимосвязанных химических реакций в организме - в результате инактивации и денатурации белков - повреждений мембран - обезвоживания организма Термостабильность белков – видовое свойство, сформировавшееся у вида в соответствии с температурой окружающей среды.
Слайд 28

Экологические факторы (продолжение)
Слайд 29

Низкие температуры, адаптации к ним организмов Температурные пределы жизни Температурный баланс организмов – различные стратегии
Слайд 30

Толерантность к замораживанию обеспечивается: 1. Тканевой устойчивостью к избытку солей и повышению осмотического давления 2. Образованием льда не в самих клетках, а в межклеточных пространствах, поэтому клетки не повреждаются
Слайд 31
Механизмы устойчивости к низким температурам (без замораживания)

Точка замерзания может быть отодвинута за счёт накопления растениями компонентов клеточного сока - сахаров, аминокислот и др. веществ, которые связывают воду.
Слайд 32

По Горышиной «Экология растений»,1979
Слайд 33

У животных точка замерзания отодвигается накоплением «биологических антифризов»: гликопротеидов, глицерина, глюкоза, глицерола, таурина и др. криопротекторов
Слайд 34
Температурные пределы для организмов

Латентная температура –пределы температур, приводящих к обратимому снижению жизненных процессов до минимального уровня, когда организм впадает в тепловое или холодовое оцепенение. Летальная температура – это температура, при которой возникают необратимые повреждения и жизнь прекращается.
Слайд 35
Слайд 36
Температурный баланс организмов

Температурный баланс – соотношение теплопродукцииорганизма и его теплообмена с внешней средой
Слайд 37

Теплопродукция– образование теплоты в организме в результате метаболических реакций, характерных для различных процессов (дыхание, пищеварение, работа мышц и т.д.)
Слайд 38

Теплоотдача – переход теплоты, образующейся в организме, в окружающую среду путем излучения, конвекции, проведения и испарения воды.
Слайд 39

Теплообмен – отдача тепла в среду или получение тепла из окружающей среды По особенностям теплообмена и теплопродукции организмы объединяются в две группы: Пойкилотермные Гомойотермные
Слайд 40
Пойкилотермные организмы

Растения. Пойкилотермные, но в жарких местообитаниях температура надземных частей растений ниже, а в холодных – выше температуры воздуха
Слайд 41

Схема поступления прямой (S) и рассеянной (D) солнечной радиации к растениям с горизонтальными (А), вертикальными (Б) и различно ориентированными (В) листьями По Горышиной Т.К. «Экология растений»,1979 Растения охлаждаются прежде всего за счёт транспирации Адаптации растений для экономиии влаги при высоких температурах : - густое опушение - блестящая поверхность листьев - уменьшение поверхности, поглощающей радиацию.
Слайд 42

Схема поступления прямой (S) и рассеянной (D) солнечной радиации к растениям с горизонтальными (А), вертикальными (Б) и различно ориентированными (В) листьями По Горышиной Т.К. «Экология растений»,1979
Слайд 43
Адаптации растений

Сдвиг температурного оптимума активности важнейших ферментов Сопряженность вегетации с благоприятными тепловыми условиями
Слайд 44
Пойкилотермные животные

Пойкилотермные (эктотермные) животные используют тепловую энергию внешней среды – солнечной радиации (гелиотермные), нагретых субстратов (геотермные)
Слайд 45

Пути теплообмена между эктотермным организмом и окружающими его физическими телами(Бигон и др., 1989)
Слайд 46
Гомойотермные животные

Гомойотермные (эндотермные) животные существуют за счёт внутренней теплоты (высокий уровень метаболизма!); способны регулировать теплообмен ЦНС температурный гомеостаз
Слайд 47
Два уровня адаптации гомойотермныхорганизмовк температуре

Адаптации к средним температурам региона или сезона (смена общего уровня приспособленности): изменение основного обмена (теплопродукции); изменение свойств и структуры покровов; запасание на зиму кормов и др.
Слайд 48

Реакции терморегуляции, обеспечивающие ответ организма на постоянные колебания температуры среды: Химическая терморегуляция (регуляция таплопродукции) Физическая (регуляция теплообмена)
Слайд 49
Механизмы терморегуляции

Химическая терморегуляция При снижениитемпературы среды усиление теплопродукции происходит за счет рефлекторного усиления теплопродукции
Слайд 50
Механизмы терморегуляционного тонуса

Микросокращения фибрилл (газообмен возрастает до 150%) Видимые сокращения мышц (холодовая дрожь) – (до 300-400%) Переход на свободный (нефосфорилирующий) путь тканевого дыхания
Слайд 51

Физическая терморегуляция (регуляция теплообмена) 1. Изменение положения теплоизолирующих покровов 2. Испарение влаги с поверхности тела или дыхательных путей 3. Сосудистая регуляция 4. Приспособительное поведение
Слайд 52

Обратимая гипотермия – способность гомойотермных животных снижать температуру тела, а затем её восстанавливать. Она направлена на переживание резко неблагоприятных условий (низкие температуры при недоступности пищи, высокие температуры и ограниченность воды и др.)
Слайд 53

Виды обратимой гипотермии: Нерегулярное оцепенение (стрижи, ласточки, некоторые сумчатые, грызуны) Суточные циклы смены активного состояния и оцепенения (колибри, летучие мыши) Сезонная гипотермия – эстивация (летняя спячка) и гибернация (зимняя) (ежи, бурундуки, суслики, сурки, мышовки и др.)
Слайд 54
Температура и развитие организмов

Физиологическое время (К. Шмидт-Ниельсен) – зависимость скорости развития пойкилотермных организмов от температуры среды:
Слайд 55

Зависимость скорости развития от температуры среды(М. Бигон и др., 1989)

А. «физиологическое время» для развития кузнечика - 70 градусо-дней Б. «физиологическое время» для развития репницы - 174 градусо-дня
Слайд 56
Экологические факторы, адаптации к ним организмов

Температура… Вода – незаменимый экологический фактор Снежный покров Свет
Слайд 57

Подразделение поверхности Земли на основные климатические зоны(М. Бигон и др., 1989)
Слайд 58

Температура и распределение организмов на Земле (зоогеографические правила)

Правило Аллена: у теплокровных животных по направлению к тропикам часто наблюдается увеличение выступающих частей тела. Правило Бергмана: если у теплокровных животных есть два близких вида, то мелкий живет в теплом, крупный – в холодном климате.
Слайд 59

Вода – незаменимый экологический факторПри оценке водного баланса организмов учитываются:- количество осадков;- влажность;- доступный запас почвенной влаги;- потери воды организмами
Слайд 60

Источники влаги в наземных экосистемах: Осадки. Их количество зависит: от характера и направления перемещения воздушных масс; от их распределения по временам года; от характера поступления; Источниками влаги в наземных экосистемах могут быть также роса и приземный туман
Слайд 61

Влажность характеризует содержание водяного пара в воздухе. - Относительная влажность – отношение упругости водяного пара, содержащегося в воздухе, к упругости насыщенного пара при той же температуре.
Слайд 62
Водный баланс организмов

Складывается из поступающей в организм влаги и различных потерь У растений: Поступление воды в растение; Транспорт воды; Выделение воды в среду.
Слайд 63
По типу водного обмена растения делятся на:

Пойкилогидрические Содержание влаги в растениях уравновешивается с ее содержанием в среде (лишайники, наземные водоросли, некоторые мхи). Из других групп – грибы и бактерии. Гомойогидрические. Поддерживают постоянство количества воды в организме (высшие сухопутные растения).
Слайд 64
Поглощение воды гомойогидрическими растениями

- Для поглощения росы –надземными частями растения: эпидермальными волосками, лишенными кутикулы, колючками и т.д. - Основной путь поглощения воды – из почвы корнями.
Слайд 65
Сосущая сила корня -

осмотическая система, возникающая между клеточным соком клеток корня и почвенным раствором. Вода (растворитель) будет поступать из почвы в растение лишь тогда, когда концентрация клеточного сока будет превышать концентрацию почвенного раствора.
Слайд 66

Различные виды корневых систем: А. Верблюжья колючка Б. Пшеница По Горышиной Т.К. «Экология растений»,1979
Слайд 67

Потери воды у растений происходят путем транспирации – испарением воды через листья. Транспирация уменьшается за счет: - своевременного закрывания устьиц; - уменьшения транспирирующих поверхностей; - воскового налета на листьях и т.д.
Слайд 68

Изменение траснпирирую-щих поверхностей растений аридных зон (штриховка – ассимилирующие части, отмирающие при недостатке влаги) По Вальтеру Г., 1968 г.
Слайд 69
Источники воды для животных

- питьё; - в составе пищи; - метаболическая вода (образуется в организме при окислении органических веществ, преимущественно жиров)
Слайд 70
Вторая сторона водного баланса животных – потери воды

Ограничить их можно за счет поведения; наличия мало проницаемых покровов; снижения потерь влаги с органов дыхания; выведением мочевой кислоты вместо мочевины
Слайд 71

Адаптации к обитанию в экстремальных условиях безводных пустынь (первый уровень): - структурно-функциональная организация почек, способствующая выделению концентрированной мочи; - выведение мочевой кислоты; - использование метаболической воды; - преимущественно ночная активность.
Слайд 72

Реакциина изменение влажности среды (второй уровень): - регуляция диуреза (т.е. регуляция обратного всасывания воды в почках); - поведенческие реакции
Слайд 73

По отношению к потребностям во влаге все наземные организмы делятся на: эвригигрические (мезофильные – умеренно влаголюбивые) стеногигрические (гигрофильные – влаголюбивые и ксерофильные - сухолюбивые)
Слайд 74

Снежный покровкак экологический фактор
Слайд 75
Характеристика снежного покрова

-высокое альбедо (отражательная способность); малая теплопроводность; структура (рыхлый, плотный); время и условия залегания; циркуляция воздуха в толще снега; глубина.
Слайд 76
Характеристики снежного покрова

Высокое альбедо (отражательная способность)
Слайд 77
Характеристика снежного покрова

Малая теплопроводность. Подснежный микроклимат сходен в различных климатических зонах: Восточная Сибирь – снаружи 54°, под снегом -5 ° Аляска – -40 ° и -7 ° Канада – -30 ° и 0 ° Швеция – -15 ° и 0 °
Слайд 78

Структура.Рыхлый снег обладает теплоизоляционными свойствами, плотный становится теплопроводником
Слайд 79

Время и условия залегания. Состояние и глубина снежного покрова осенью и весной – основной лимитирующий фактор для организмов. Циркуляция воздуха в толще снега. Концентрация СО2 под снегом на поверхности почвы может достигать 2-4% (в воздухе – 0,03%).
Слайд 80

Глубина снежного покрова может быть лимитирующим фактором как при минимальных показателях, так и при величинах, больше 30 см.
Слайд 81
Слайд 82
Экологические факторы и адаптации организмов

Свет Ионизирующее излучение Биогенные элементы Биотичесие факторы
Слайд 83
Свет - незаменимый экологический фактор
Слайд 84
Солнечная константа

Интенсивность радиации на верхнем пределе атмосферы - 1,98 - 2,0 кал/см2/минуту.(вариации солнечной постоянной, вызванные солнечной активностью, составляют 0,2%) До поверхности Земли доходит  47% энергии Солнца Суммарная радиация – прямой солнечный свет+ рассеянный свет неба
Слайд 85
Электромагнитные волны, излучаемые Солнцем и достигающие Земли
Слайд 86
Ультрафиолетовые лучи (10% от СР)

Длина волны 200 - 400 нанометров. Оказывают на организм химическое воздействие. 200-280 нм - Ультрафиолет С, по опасности близок к рентгеновским лучам; 280-320 нм – Ультрафиолет В, обладает канцерогенным действием (влияет через нарушение молекул ДНК). Поглощается озоновым экраном
Слайд 87
Озоновые дыры
Слайд 88
Видимый свет (40 – 50% СР)

Длина волн - 400-800 нм Процесс фотосинтеза: 6 СО2 + 12 Н2О+солнечная энергия (2816 кДж) → С6Н12О6 + 6О2 + 6Н2О
Слайд 89
Воздействие видимого света на организм

Ориентация на свет в результате фототаксисов: положительный ф. – перемещение в сторону наибольшей освещенности; отрицательный ф. – перемещение в сторону наименьшей освещенности.
Слайд 90
Инфракрасное излучение

800 – 1000 нм. Оказывает на организм тепловое воздействие
Слайд 91
Экологическое значение солнечного света

1. Фотосинтез растений (используется от 0,1 до 1% энергии солнечного света, падающего на землю). 2. Фотопериодизм – реакции организмов на чередование и продолжительность светового дня. Под влиянием этого фактора у организмов формируются ритмы: - циркадианные – околосуточные, - цирканнуальные – окологодовые.
Слайд 92
Ионизирующее излучение

Излучение с очень высокой энергией, которое способно выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Изотопы элементов, которые испускают радиоактивное излучение – радионуклиды, или радиоизотопы.
Слайд 93
Виды ионизирующего излучения:

Корпускулярное излучение: α- частицы, β- частицы; электромагнитное : γ- излучение и близкое ему рентгеновское
Слайд 94
Эффекты ионизирующего излучения
Слайд 95

Фоновое излучение - космическое + ионизирующее излучение, исходящее от природных радиоактивных веществ воды и почвы, к которому адаптирована биота. Техногенно-усиленный радиационный фон – усиленный в результате деятельности человека (рентгеновские снимки, флюорография, современные здания, выбросы котельных, полеты на самолетах и другое).
Слайд 96
Слайд 97
Чувствительность организмов к ионизирующему излучению

Ряд чувствительности (по мере возрастания) организмов к ИИ: микроорганизмы – насекомые – моллюски – растения – рептилии – амфибии – птицы – млекопитающие
Слайд 98

у позвоночных животных наиболее чувствительны: кроветворные и половые органы, кишечный эпителий; чем выше скорость деления клеток, тем ткани чувствительнее к ионизирующему излучению;
Слайд 99

угнетение митотической активности клеток – общебиологическое действие ионизирующего излучения. радиочувствительность клеток возрастает с увеличением содержания ДНК, числа и размера хромосом
Слайд 100
Схема накопления стронция в экосистеме
Слайд 101

Биогенные элементы – химические элементы, жизненно необходимые организмам
Слайд 102
Слайд 103

Макроэлементы(более 10-2%) – O, H, C, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, Na. Микроэлементы(от 10-3 до 10-5%). - Регулируют жизненные функции организмов (синтез и распад белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот; участвуют в формировании соединительных тканей; обеспечивают размножение и т.д.)
Слайд 104

Микроэлементы входят в состав ---металлоферментов: карбоангидраза (Zn), полифенолоксидаза (Cu), аргиназа (Mn); ---витаминов – B12 (Co); ---гормонов – тироксин (J ); инсулин (Zn, Co)
Слайд 105

Эссенциальные для человека микроэлементы: Zn,J, Cu, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, Br, Si, Li,. *Кандидаты* на эссенциальность: Cd, Pb, Sr, Ru, Sn.
Слайд 106

Биоминералы образуются у следующих элементов: Mg, Ca, Sr, Ba, C, Si, Fe, P, O, S, F. У позвоночных кальциево-фосфатный скелет построен на основе биоминерала гидроксил-апатита.
Слайд 107
Закон *все или ничего*

Слабые воздействия могут не вызывать у природной среды ответные реакции до тех пор, пока, накопившись, они не приведут к развитию бурного динамического процесса. Х. Боулич: *Подпороговые раздражения не вызывают нервного импульса (*ничего*), а пороговые стимулы или суммирование подпороговых воздействий создают условия для формирования максимального ответа (*все*).