Шпаргалка по «Экологии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.Значение воздушной  среды для жизни растений.Газовая фаза среды обитания наземных растений служит для них резервуаром углекислого газа. Его содержится в воздухе в среднем, всего 0,03%, но его потребление в процессе фотосинтеза постоянно пополняется за счет дыхания животных, микро- и макроорганизмов почвы и животного населения океана, сжигания огромных масс органического вещества (топливо) и, наконец, выделений из недр Земли.   Содержащийся в воздухе кислород (21%) используется растениями и животными при дыхании. Наиболее обильный (79,5%) газ атмосферы — азот — подавляющей массой растений не усваивается. Нуждаясь в этом химическом элементе, растения потребляют его в виде азотсодержащих соединений. Только очень немногие растения (некоторые бактерии, сине-зеленые водоросли) удовлетворяют свою потребность в азоте за счет запасов этого газа в воздухе. Значение таких азотфиксирующих растений огромно, они обогащают почву азотсодержащими соединениями.Иногда существенную роль играют ядовитые газовые примеси, имеющие значение главным образом в местностях с высокоразвитой индустрией. Наиболее существенная роль принадлежит двуокиси серы. Это кислородное соединение серы сильно подавляет рост растений.   На жизнь растений большое влияние оказывает и движение воздуха. Воздух является важным фактором распространения растений, переносчиком семян,плодов и тем более спор растений. Он играет большую роль в опылении растений: все голосеменные растения ветроопыляемы, ветром же переносится пыльца и многих покрытосеменных растений. Кроме того, ветер действует на растения иссушающе, вследствие того что во время ветра порции воздуха, обогащенные паром, выделенным растением, уносятся и заменяются более сухими. Но новые порции воздуха могут принести и новые дозы углекислого газа. Ветер несколько охлаждает растение, однако если воздух содержит много сильно нагретых пылевых частиц, то температура вокруг растения может значительно повыситься. В целом влияние ветра сложно и разнообразно. Ветер иногда вызывает значительные изменения в облике растения. Это касается главным образом одиночных деревьев, растущих на берегу моря и в горах, где преобладают ветры одного направления и большой силы; иссушающее воздействие ветра сказывается в основном на наветренной стороне кроны. Здесь иссушение листьев может значительно возрастать вследствие изгибания листьев очень сильным ветром. При этом воздух, заполняющий межклетники, выжимается наружу, благодаря чему иссушение резко возрастает. Сильное иссушение приводит к замедлению роста ветвей с наветренной стороны дерева, и в итоге формируется односторонняя, асимметричная крона, иногда вовсе лишенная ветвей с наветренной стороны. Ураганные ветры не только обламывают крупные ветви, но и валят даже целые деревья. Ураган может погубить лес на большой площади лесопокрытой местности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24. Экологическая роль ингредиентов воздушной среды в жизни растений. Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов: кислород, азот, углекислота, инертные газы, а также в переменных кол-вах разл. примеси прир. происхождения и загрязнения, возник. в рез-те хоз.-производственной деятельности человека. Газовый состав воздуха: в приземном слое атмосферы однороден (кислород - 20,9%, азот — 78,1%,  инертные газы - 1%, углекислый газ — 0,03% по объему). Кислород, из-за постоянно высокого его содержания в воздухе, не является лимитирующим фактором. Содержание углекислого газа в атмосфере может меняться в результате сжигания ископаемого топлива, обмена с биосферой и океаном. Закономерны суточные изменения содержания углекислоты в приземных слоях, обусловленные ритмом фотосинтеза растений. Наприм., в вертикальном профиле концентрации СО2 в воздухе леса  днем на уровне крон деревьев углекислота расходуется на фотосинтез, а при отсутствии ветра здесь образуется зона, бедная СО2, в которую поступает СО, из атмосферы и почвы (дыхание почвы). Ночью устанавливается стабильное расслоение воздуха с повышенной концентрацией СО2 в припочвенном слое. В высоких концентрациях углекислый газ токсичен. Низкое же содержание СО2 тормозит процесс фотосинтеза. Для повышения скорости фотосинтеза в практике, в условиях закрытого грунта, увел. искусственным путем концентрацию углекислого газа. Особенно вредной является сернистая кислота. Она может привести к хлорозу у деревьев (пожелтению или обесцвечиванию листьев) и карликовости. Озон является составной частью атмосферы. Основное его количество сосредоточено в высоких (20-30 км над уровнем моря) слоях атмосферы. Озоносфера защищает живые организмы земли от радиационного действия коротких ультрафиолетовых лучей, обладает бактерицидными свойствами, обезвреживает ядовитые газообразные примеси, в частности, угарный газ (СО), превращая его е углекислоту. В приземных слоях атмосферы содержится ничтожно малое количество озона - не более стотысячной доли мг/л. Он образуется при электрических разрядах, легко вступает в реакцию с малейшими примесями воздуха и исчезает, поэтому присутствие его можно рассматривать как показатель чистоты воздуха. Азот воздуха для большинства обитателей наземной среды представляет инертный газ, но ряд прокариотических организмов обладает способностью связывать его и вовлекать в биологический круговорот. К местным примесям относятся ядовитые газообразные вещества – метан, оксид серы, оксид углерода, оксид азота, сероводород, соединения  хлора, а также к частицам пыли, сажи и т. п.,  засоряющие воздух в промышленных районах. Основной современный источник химического и физического загрязнения атмосферы антропогенный: работа различных промышленных предприятий и транспорта, эрозия почв и т. п. Некоторые виды растений особо чувствительны к SО2 и служат чутким индикатором его накопления в воздухе. Наприм., многие лишайники погибают даже при следах оксида серы в окружающей атмосфере. Присутствие их в лесах вокруг крупных городов свидетельствует о высокой чистоте воздуха. Устойчивость растений к примесям в воздушной среде учитывают при подборе видов для озеленения населенных пунктов. Чувствительны к задымлению, например, обыкновенная ель и сосна, клен, липа, береза. Наиболее устойчивы туя, тополь канадский, клен американский, бузина и некоторые другие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.Прочие физ. факторы  и их роль в жизни растений.К прочим физическим факторам, окружающим живые организмы на Земле, относят главным образом атмосферное электричество, огонь, шум, магнитное поле Земли, ионизирующие излучения.Атмосферное давление имеет значение для растений лишь теоретически, поскольку экспериментально показано, что снижение давления начинает отражаться на состоянии и росте растений только тогда, когда оно соответствует высоте 8 тыс. м над уровнем моря (на такой высоте растительного покрова уже нет). Для растений атмосферное давление имеет лишь косвенное значение как фактор формирования погодных условий. 
Атмосферное электричестводействует на живые организмы посредством разрядов и ионизации воздуха.По частоте поражения молниями на первом месте стоят ель и сосна, затем береза, а осина повреждается значительно реже. Молнии вызывают механическое повреждение деревьев(расщепление стволов, трещины), выпадение крупных деревьев, тем самым оказывают влияние на структуру древостоя, зачастую являются причиной возникновения пожаров.Роль атмосферных электрических разрядов состоит и в том, что они во время грозы из атмосферного азота и кислорода синтезируют окиси азота, которые с дождевыми водами попадают в почву и накапливаются в ней от 4 до 10кг в год на 1 гектар в форме селитры и азотной кислоты.Огонь в жизни растений довольно редкий, но весьма действенный фактор. Серьезные последствия имеют не только верховые лесные пожары, охватывающие весь древостой, но и низовые, которые губят напочвенную растительность, подрост, нижние ветви деревьев, нередко корневую систему. Гибнут животные. Кроме повреждений непосредственно от огня пожары вызывают ухудшение состояния древостоя. Снижается прирост. Ослабленные деревья в большей степени заражаются грибами, такими, как древесная гниль, легко проникающими через «огневые раны», подвергаются нападению насекомых-вредителей.Лесные пожары сильно изменяют условия обитания растений и животных. Во время пожара в хвойных лесах температура доходит до 800—900°С, в почве на глубине 3,5 см —до 95°С, на глубине 7см — до 70"С. В сухих лесах практически полностью сгорает подстилка и почвенный гумус.Минеральные частицы верхнего слоя почвы спекаются. Образуются комки или стекловидная корка, трудно проницаемые для воздуха, воды и корней. Почва сильно уплотняется. От сгорания органических кислот и освобождения оснований кислотность почвы резко уменьшается, в верхних горизонтах значение рН нередко доходит до сильнощелочного. От высокой температуры верхние слои почвы стерилизуются — гибнет почвенная микрофлора, а в более глубоких — изменяется ее состав,происходит обеднение наиболее важными для жизнедеятельности растений группами.Шумкак естественный экологический фактор для живых организмов несуществен, но может оказывать и существенное воздействие с усилением антропогенных воздействий.Величину звуковых давлений изменяют и нормируют в децибелах. Исследованиями доказано воздействие шума и на растительные организмы. Так, растения близ аэродромов, с которых непрерывно стартуют реактивные самолеты, испытывают угнетение роста и даже отмечается исчезновение отдельных видов. В целом ряде научных работ показано угнетающее действие шума (около 100 дБ с частотой звука от 31,5 до 90 тыс. Гц) на растения табака, где обнаруживали снижение интенсивности роста листьев, в первую очередь у молодых растений.Магнитное поле Земли. Известно, что земной шар представляет собой гигантский магнит; следовательно, жизнь на Земле (втом числе и растительная) существует в условиях естественного магнитного поля. В 1960 г. была обнаружена способность некоторых растений реагировать на направление магнитных силовых линий поля Земли. Семена растений, ориентированные зародышевой частью к южному магнитному полюсу, прорастали более энергично, а проростки росли быстрее, чем в случае противоположной или поперечной ориентации (рис. 172). Восприимчивость растений к магнитным воздействиям иллюстрируется и рядом других фактов: изгибание корешков и проростков высших растений, спорангиев низших грибов по направлению магнитных силовых линий; влияние магнитного поля на преобладание особей мужского или женского пола у некоторых двудомных видов; стимуляция роста культурных растений (ячмень, пшеница) после выдерживания семян в магнитном поле.

Ионизирующие излучения. Естественными источниками ионизирующего служат космическое излучение и излучение РВ: изотопов урана, радия, тория, калия (40К) и продуктов их распада, а также природных изотопов некоторых других элементов. При нарушении правил обращения с РВ и тем более при аварийных ситуациях возможно их проникновение в атмосферу, воду и почву. Выпадение радиоактивных осадков — одно из последствий ядерных взрывов. Радионуклиды перемещаются, накапливаются, проникают в биосферу и в биологические круговороты.  
Наземная растительность — первый экран, задерживающий выпадающие из атмосферы радионуклиды. Другой источник поступления РВ в растения — поглощение их из почвы в случае проникновения РВ в почву из воздуха и при переносе их грунтовыми водами из мест захоронения радиоактивных отходов. У растений очень чувствительны быстро делящиеся и наименее дифференцированные клетки верхушечных меристем, где под влиянием облучения нарушаются процессы митоза, останавливается деление. В результате в первую очередь отмирают верхушечные почки, что иногда приводит к усилению роста боковых побегов, ненормальному ветвлению (образованию «ведьминых метел») и уродливым формам роста. Нередко отмечается утолщение листьев и хвои, образование опухолей. Более высокие дозы облучения вызывают замедление роста и развития, снижение всхожести семян, стерильность растений и, наконец, их гибель.

 

 

 

 

 

 

 

 

26. Фитогенные  факторы в жизни растений Фитогенные факторы - межвидовые взаимовлияния растений.Растения в отличие от большинства животных ведут неподвижный образ жизни и не могут активно перемещаться в пространстве, изменять свое местоположение. Поэтому биотические взаимодействия среди растений имеют свои характерные особенности.

наиболее распространена классификация форм взаимоотношений между растениями, предложенная В.Н. Сукачевым:прямые контактные (механические и физиологические) взаимоотношения;косвенные взаимоотношения. Примером прямого механического взаимодействия является повреждение ели и сосны в смешанных лесах от схлестывающего действия березы. Раскачиваясь от ветра, тонкие ветви березы ранят хвою ели, сбивают легкие молодые иглы. К форме механических контактов относится и использование в качестве субстрата одними растениями других. Растения, живущие на других растениях (на ветвях, стволах деревьев) без связи с почвой получили название эпифитов, а поселяющиеся на листьях - эпифиллов. В отличие от паразитов, они не вступают и прямой физиологический контакт с растением-субстратом, а самостоятельно существуют как автотрофные организмы. Прямые физиологические контакты между растениями включают паразитизм, симбиоз, сапрофитизм, срастание корней. Наиболее ярким примером прямых физиологических взаимодействий между растениями является паразитизм - переход одного из партнеров на гетеротрофный способ питания и существование за счет организма-хозяина. Косвенные взаимоотношения между растениями осуществляются через другие организмы (животные и бактерии) и через общую среду обитания. Животные играют важную экологическую роль в жизни растений, участвуя в процессах опыления и распространения семян и плодов. Микроорганизмы также нередко участвуют в косвенных взаимоотношениях между растениями. Корни многих деревьев, например, дуба, сильно изменяют почвенную среду (се состав, кислотность) и тем самым создают благоприятные условия для поселения там различных микроорганизмов, в первую очередь бактерий. Эти бактерии питаются выделениями корней дуба и органическими остатками, создаваемыми грибами. Бактерии, живущие рядом с корнями дуба, служат своеобразной защитой от проникновения в корни патогенных грибов. Этот биологический барьер создается при помощи антибиотиков, выделяемых бактериями. Поселение бактерий в прикорневой области почвы сразу же сказывается положительно на физиологическом состоянии растений, особенно молодых дубков. Значительный путь взаимного влияния растений - это взаимодействие через химические выделения. Растения выделяют в окружающую среду (воздух, воду, почву) разнообразные химические вещества, которые оказывают на организмы либо токсичное, либо стимулирующее действие. Такие химические взаимовлияния получили название аллелопатии. В качестве примера аалелопатии можно назвать влияние корневых выделений пырея и костреца на растущие вблизи с ними другие травянистые растения и даже деревья.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27. Зоогенные факторы  в жизни растений

Наиболее прямая и ощутимая форма влияния животных на растения — потребление растительной массы в пищу. Зеленые растения представляют первый трофический уровень , за счет которых живут организмы второго трофического уровня. Растительную пищу потребляют многие крупные животные. Они предпочитают молодые ветви деревьев и кустарников как наиболее доступные и имеющие наибольшую кормовую ценность. Для растений эти повреждения означают потерю наиболее важных растущих частей, снижение прироста, изменение направления роста и ветвления-  животные действуют на растения и как формообразующий фактор. Потребляют фитомассу и многие птицы: поедают семена древесных и кустарниковых пород, поедают и зеленые части растений, почки лиственных деревьев и кустарников. В ряде случаев это оказывает влияние на характер ветвления и формирует своеобразную архитектонику кроны. Мелкие животные-фитофаги, (мышевидные грызуны), съедают относительно небольшие количества фитомассы, но благодаря многочисленности популяций их деятельность в целом весьма ощутима для растительного покрова. существенно сказывается на возобновлении растений. Многочисленные, распространенные и разнообразные потребители растений — насекомые. Особую группу составляют насекомые и клещи — галло- образователи. Они вызывают разрастание растительных тканей в виде галлов и прочих тератологических образований. Виды растений, часто повреждающиеся животными-фитофагами, обладают определенными защитными приспособлениями и реакциями(прочные покровные и механические ткани, выросты, колючки, опушение, выделение смол). Важная сторона деятельности животных состоит также в перераспределении органических остатков по территории; без их участия они распределялись бы гораздо менее равномерно. Большое влияние на растения оказывает роющая деятельность животных. Это и погребение надземных частей под выбросами почвы, и прямое уничтожение подземных запасающих органов, и повреждение корневых систем, нередко ведущее к засыханию растения, и изменение структуры почвы и ее экологических режимов. Животные играют важную роль в распространении зачатков растений — плодов, семян, спор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28. Прямые и косв. взаим-ия между растен.: 
   - прямые (контактные) механич. - охлестывание ветвями (повреждение ели и сосны в смеш. лесах от охлестывающ. действия березы), эпифитизм (использование одним раст-м другого в кач-ве среды обитания), давление и сцепление стволов и корней; 
   - физиологические – симбиоз (взаимовыг. сожительство: взаимодействие м/у клубеньков.бактериями-азотфиксаторами и больш-вомраст-й сем. бобовых. Бактерии из р.Rhizobium, жив. в клубеньках на корнях бобовых, обеспеч-ся пищей и местооб-ем, а раст-ия получают от них доступн. форму азота), паразитизм (повилика, питающ. соками клевера или крапивы, угнетает и задерживает их рост и опутывая раст-ия, не дает им распрямиться)  и полупаразитизм (лугов.раст.-полупаразит погремок присасывается корнями к корням др.раст-й и пополняет за их счет свое питание), срастание корней (в густых насаждениях ели сраст. корнями ок. 30 % всех деревьев. Между сросш. корнями осуществл. обмен пит.в-в и воды); Физиологич. контактами счит. и опыление с пом. ветра –анемофилия (контактир. м/у собой растения могут находиться на значит. расстоянии друг от друга). 
   - косвенные трансбиотич.– ч-з животных и м/о;Важн.экол. роль жив-х в жизни раст-й -участие в процессах опыления, распростр.семян и плодов. Опыление раст-й насекомыми (энтомофилия), способствовало выработке ряда приспособлений у раст-й и насекомых. В опылении раст-й приним. участие птицы (орнитофилия), широко распространено в тропич. и субтроп. областях южн. полушария. Реже встреч.опыление раст-й млекопит-и (зоогамия)в Австралии, в лесах Африки и Южн. Америки. Напр., австрал. кустарники из р. Driandra опыляются с помощью кенгуру, пьющих их нектар, переходя от цветка к цветку. Распространение семян, плодов, спор раст-й при помощи животных называют зоохорией. В косвенных трансбиотич.     взаимоотношениях м/у растениями нередко выступают м/о. Ризосфера корней многих деревьев, изменяет почвенную среду (состав, кислотность), и создает благопр. условия для поселения там различн. м/ов, к-рые, поселившись здесь, питаются выделениями корней и органич. остатками, создаваемыми гифами микоризообразующих грибов. 
   - косвенные трансабиотические - средообразующие влияния, конкуренции, аллелопатия(химич. взаимовлияния м/у раст.). Изменение растениями среды-наиб.универсальн. и распространенный тип взаимоотнош. растений при их совместном существовании. Когда вид или группа видов растений в рез-те своей жизнед-сти сильно изменяет в колич. и качеств.отношении основные эколог. факторы т. о., что др. видам сообщества приходится жить в условиях, к-рые значит. отличаются от зонального комплекса факторов физич. среды-это  средообразующая роль, средообразующ. влияние первого вида по отношению к остальным.