Лекции по "Экологии"

2) Екологічна - сукупність елементарних популяцій, приурочених до конкретних біогеоценозів. Наприклад, білка заселяє різні типи лісу, тому виділяють декілька її екологічних популяцій - соснові, ялицево-смерекові і т.д.

3) Географічна - складається з групи екологічних популяцій.Сукупність екологічних популяцій, що охоплює групи особин одного виду, які заселяють територію з географічно однорідними умовами. Чітко розмежовані одна від одної і відносно ізольовані.

 

10. Структура популяцій.

1) Просторова структура - закономірний розподіл особин в просторі в певний період часу існування.

Типи розподілу:

- Рівномірний (коли є жорстка конкуренція)

- Груповий (особини живуть групами)

- Випадковий (особини довільно блукають на території)

2) Вікова структура - закономірний розподіл особин за віком.

Вікові групи тваринної  популяції:

- Дорепродуктивні

- Репродуктивні

- Пост репродуктивні

Різновікова структура  забезпечує стійкість існування  популяцій в часі.

Одновікові популяції  створюються лише штучно.

3) Статева структура - закономірний розподіл особин по статі.

Жін.              Чол.

Дорепродуктивний                             1         :         1

                                 Репродуктивний                                  3         :          1

Пострепродуктивний                         1         :          1

4) Ієрархічна структура - степінь домінантності особин та функціональні обов'язки, які використовує дана особа.

Проявляється у формі  існування популяцій таких як:

- Зграя

- Колона

- Прайд (льви)

- Стадо

 

11. Типи взаємовідносин між популяціями.

Ю. Одум, аналізуючи взаємодії двох популяцій, наводить 9 типів зв'язків:

- нейтралізм - популяції не діють одна на одну;

- конкуренція взаємного подавления - обидві популяції чинять тиск одна на одну;

- конкуренція за ресурси - популяції негативно впливають одна на одну, борючись за їжу;

- аменсалізм   - одна популяція чинить тиск на іншу, при цьому сама не зазнає негативних змін;

- паразитизм, хижацтво - одна популяція негативно діє на іншу шляхом активно або пасивного нападу, при цьому залежить від стану другої;

- коменсалізм - одна популяція, об'єднуючись, бере з цього користь (наприкл., Риба-лоцман-акула);

- пропюкооперація - обидві популяції мають користь;

- мутуалізм, симбіоз  - зв'язок двох популяцій, необхідний для існування

Взаємовідносини "хижак - жертва".

Хижацтво - це спосіб добування їжі. Екологічна група хижаки мають цілий ряд морфо-анатомічних пристосувань для нападу, умертвіння та поїдання жертви. зростання кількості жертви веде до збільшення кількості хижака, так як є основою його харчового раціону. Через деякий час кількість жертви зменшується, що в свою чергу веде за загибелі хижака у зв'язку з відсутністю достатньої кількості харчового ресурсу. Важливо відмітити, що роль хижака в даному випадку не треба переоцінювати, але і не відкидати.

Взаємовідносини "хазяїн - паразит".

Паразитизм специфічний  тип взаємовідносин між організмами. Стратегія паразита спрямована на якомога  довше використання свого хазяїна, але при надмірному зараженні  особини паразитами знижуються імунні властивості організму і особина  гине. Отже, паразит сприяє загибелі особини, але не є причиною смерті.

 

12. Динаміка чисельності популяцій. Фактори що впливають на цей процес.

Чисельність популяцій  залежить від абіотичних, біотичних  та антропогенних чинників.

В сприятливих умовах чисельність популяції зростає.

Динаміка чисельності  популяцій має циклічний характер.

Якщо чисельність стає нижче min, то популяція перестає існувати.

Рівняння динаміки чисельності:N = Nt+1 + B - D + I + E

 

B - НароджуваністьD - Смертність

I - ІмміграціяE - Еміграція 

Загальна динаміка чисельності залежить від цих показників.

Фактори впливу на динаміку:

Повінь, пожежа, град, раптові  морози, посуха, бурелом, надмірне застосування хімпрепаратів, реконструкція ландшафту, вселення нових видів хижаків, паразитів, епідемії - все це може призвести до багаторазового скорочення чисельності популяції; навіть до цілковитої її загибелі. Загибель або різке скорочення чисельності популяції, як правило, викликає ланцюгову реакцію в біоценозі і може спричинити коливання чисельності популяцій інших видів. Аналіз причин загибелі окремих видів свідчить про те, що зникнення одного виду рослин викликає загибель від 3-4 до 20-ЗО і навіть більше видів тварин.

 

13. Поняття про біоценоз, його складові частини та критерії відповідності.

Вперше термін запровадив Мебіус в 1877р.

Біоценоз - багатовидові угрупування, які формуються внаслідок  вступу популяцій різноманітних  видів, що заселяють 

спільні місця проживання, у певні взаємовідносиниі їх тривалого  спільного існування.

Біоценоз - це сукупність рослин, тварин, грибів та мікроорганізмів, що спільно заселяють ділянку земної поверхні і характеризуються визначеними відносинами між собою та із сукупністю абіотичних чинників.

Складові частини біоценозу:

- Фітоценоз (рослини) - гол. компоненти, так як вони є продуцентами

- Зооценоз (тварини)

- Мікробоценоз (мікроорг.)

- Мікроценоз (гриби)

Параметри (критерії) біоценозу:

- має характерний видовий склад

- має необхідний набір видів

- характеризується певною тривалістю в часі

- має свою територію і межі.

 

14. Трофічна, просторова та екологічна структура біоценозу.

Структурні елементи біоценозу:

1. трофічна структура - на основі трофічних зв'язків. Сукупність трофічних ланцюгів між видами, що входять до складу цього угруповання.

Перший трофічний рівень представлений первинними продуцентами, або автотрофами. До них належать зелені рослини, здатні використовувати сонячне проміння для утворення хімічних сполук, багатих на енергію. Первинні продуценти - це найважливіша частина біоценозу, оскільки практично решта організмів, що входять до його складу, прямо чи опосередковано залежать від постачання енергії, якою запаслися рослини.Крім первинних продуцентів, до складу біоценозу входять гетеротрофи

Другий трофічний рівень утворюють  травоїдні тварини, яких називають  первинними консументами. М'ясоїдних, які живляться травоїдними, називають вторинними консументами, або первинними хижаками.

2. просторова структура - На основі просторового розміщення. Закономірне розміщення структурних елементів угруповання стосовно одне до одного.

Значний вплив на просторову структуру угруповання мають  динамічні процеси, що відбуваються в біоценозі. Як правило, організми  угруповання розміщуються в просторі відповідно до кількості сонячної енергії, яка їм необхідна для повноцінного функціонування. У більш концентрованому вигляді це виявляється у водних екосистемах, хоча властиве, безперечно, і екосистемам суші.

3. екологічна структура - На основі особливостей функціонування окремих біоценозів в конкретних умовах. Закономірне, типове співвідношення певних видів до умов навколишнього середовища та зв'язок всього угруповання з основним компонентом даного біоценозу.

 

 

15. Видова структура біоценозу та способи її виявлення.

Під видовим складом  біоценозу розуміють набір рослин, тварин, мікроорганізмів, який є у даному біоценозі, включаючи всі групи організмів.

Для кожного біоценозу  характерні свій особливий набір  видів та їх певна кількість та співвідношення. Видовий склад для  еколога слугує інформацією про  даний біоценоз, і досвідчений  еколог по видовому різноманіттю та кількісним характеристикам окремих видів може визначити, про який біоценоз йдеться. Одні біоценози надзвичайно багаті (тропічний ліс), інші - бідні (тундри, пустелі).

Визначення видового складу - надто складна і клопітка робота, яка потребує спеціальних знань і великих трудових затрат. Складність її полягає в тому, що угруповання значно різняться між собою видовим різноманіттям, яке є одним з основних показників структури біоценозу. З одного боку, охарактеризувати видовий склад угруповання нескладно: перелічити види, які в ньому виявлені, скласти їх список і, нарешті, дати оцінку видового багатства. З іншого боку, трудність полягає в тому, що не всі ділянки обстежуваного нами угруповання мають однакові кількісні показники видового складу. Вони дістають ззовні концентровану енергію та біогенні матеріали і живуть лише за рахунок розсіяної енергії сонячного випромінювання (ліси і степи, озера, збагачені стоками водозбірних басейнів). Видова різноманітність угруповань змінюється в часі й є наслідком складних процесів імміграції та еміграції видів, які відбуваються в кожній екосистемі з більшою чи меншою інтенсивністю.

Зрозуміло, не всі види відіграють однакову роль у біоценозі, яка визначається, насамперед, кількісним співвідношенням між видами.

Оцінку кількісного співвідношення між видами в біоценозі можна здобути кількома способами:

1) Методи абсолютного обліку - враховується кількість особин даного виду без співвідношення до кількості особин інших видів:

o числові прямого обліку;

o шкальні прямого обліку;

o непрямий облік.

2) Числовими методами прямого обліку визначають кількість особин (пагонів), їх вагу на одиницю площі (об'єму) або одиниці об'єму на одиницю площі (об'єм угруповання).

3) Шкальні методи використовують для характеристики виду за шкалами рясності, тобто встановлення ступенів рясності, до одного з яких належить даний вид.

4) Методи непрямого обліку застосовують для визначення ознаки, пов'язаної з кількісною характеристикою виду. Для рослин - це вкриття ґрунту проекціями рослин, найменша віддаль між рослинами, сума поперечних перетинів стовбурів дерев і т.д., для тварин - кількість нір, гнізд, кормових столиків, викидів ґрунту тощо.

5) Методи відносного обліку - встановлюється співвідношення між чисельністю різних видів, що входять до складу біоценозу. Найточніші результати отримуємо під час абсолютного обліку, але й вони не дають незаперечних результатів, що пов'язано з низкою суб'єктивних причин, серед яких основною є фаховий рівень обліковця.

 

16. Поняття про екологічну нішу, потенційна та реалізована ніша.

Вперше дав визначення Гріндел в 1917р.

Екологічна ніша - це фізичний простір з властивими йому екологічними умовами, що визначає існування будь-якого  організму та його місце в природі.

В 1933р.Ч. Елтон дав таке визначення: Це не лише певні умови середовища, але й спосіб життя та спосіб добування їжі.

В 1918р. Піанка сказав, що еконіша - це загальна сума адаптаційорганізмової  одиниці до певного середовища.

Еконіша поділяється  на:

1) Потенційну. Кожній популяції характерна фундаментальна екологічна ніша, що представляє собою комплекс екологічних факторів, необхідних для даного виду при відсутності конкурентів. Цей тип ніші відповідає потенційним можливостям виду.

2) Реалізовану. Охоплює ту амплітуду умов, яка доступна виду в присутності його конкурентів. Реалізована ніша, як правило, тою чи іншою мірою менша від фундаментальної.

 

17. Динаміка біоценозу. Типи  сукцесій.

Біоценоз являє собою  доволі консервативну природну систему. З року в рік угруповання залишаються  незмінними, і навіть якщо змінюється чисельність видів або інші параметри, то цим не порушується рівновага системи. Як правило, чим більша екосистема за розміром і чим багатший та різноманітніший її видовий та популяційний склад, тим вона стійкіша.

Сталість найважливіших  екологічних параметрів біоценозу (розмірів, видового складу, біомаси, продуктивності і т.п.) називають гомеостазом.

Наприкінці XIX ст. динаміку угруповань вперше описав Б. Вармінг.

Основним принциповим  положенням цієї теорії є те, що динаміка угруповання, її зміна в часі - це природна властивість екологічних систем.

Типи сукцесій:

1) Первинна сукцесія - це поступове заселення організмами незайманої ділянки суходолу, внаслідок виходу на поверхню магматичних порід.

2) Вторинна сукцесія - це відновлення властивого даній місцевості угрупування після завданих ушкоджень.

Сукцесії бувають ендодинамічні, екзодинамічні, антроподинамічні:

" Ендодинамічні сукцесії (внутрішні) пов'язані з розвитком біоценозу, в межах якого одні види вимирають, інші виникають.Угруповання поступово втрачає стійкість, одні компоненти випадають, заміняються іншими, зникає один біоценоз, утворюється інший, отже, формується нове фітосередовище.

" Екзодинамічні сукцесії (зовнішні) бувають пірогенні, гідрогенні, галогенні, зоогенні.

" Антроподинамічні сукцесії (діяльність людини) - лісова диґресія, диґресія лук у процесі скошування трав, перевипас (виснажуються ґрунти, формуються зсуви, селі).

Вивчення процесу сукцесії має велике значення у зв'язку з  антропогенним впливом на біоценози, який постійно посилюється. Досліджуючи сукцесійні серії, можна прогнозувати утворення природно-антропогенних ландшафтів. А вивчення вторинних сукцесій і чинників, що їх викликають, відіграє важливу роль у вирішенні проблем охорони та раціонального використання біологічних і земельних ресурсів.

 

18. Індикативне значення організмів. Біоіндикація.

Фактори середовища досить строго визначають, які організми  можуть жити в даному місці, а які  ні. Враховуючи це можна використовувати  обернену закономірність і судити про  стан середовища за організмами. Які в ньому проживають. Так з'явився метод біоіндикації середовища, який особливо широко використовують для визначення рівня забруднення атмосферного повітря за допомогою лишайників, мохів чи грибів.

Числове співвідношення різних видів, популяцій і цілих угруповань часто слугує кращим індикатором, ніж чисельність одного виду, оскільки ціле краще, ніж частина, відбиває загальну суму умов.

Біоіндикатори - це група  особин одного виду або угруповання, наявність, кількість або інтенсивність розвитку яких у тому чи іншому середовищі є показником певних природних процесів або умов зовнішнього середовища.

Біологічну індикацію  широко використовують сьогодні для  оцінки забруднення навколишнього  середовища, яке "усуває" з природних  екологічних ніш нестійкі до факторів забруднення види нижчих і вищих рослин, а також представників фауни. Найкраще біоіндикація використовується для визначення окремих показників якості води, оскільки гідробіонти надзвичайно чутливі до будь-яких змін, що відбуваються у водному середовищі. На сьогоднішній день саме в такий спосіб визначається якість води, хоча донедавна основними параметрами якості вважались певні фізичні величини та присутність відповідної кількості хімічних елементів.