Лекция №5

Тема: основные понятия, принципы и законы экологии.

Правила Мичерлиха:

Продуктивность биологической системы определяется всей совокупностью действующих экологических факторов.

Закон минимума Либиха:

Существование и выносливость организма определяется самым звеном в цепи его экологических потребностей

«Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени»

Закон толерантности Шелфорда:

«Любой живой организм имеет определенно эволюционно унаследованные верхние и нижние «пределы» толерантности к любому экологическому фактору, что определяет существование вида.»

Закон толерантности Шелфорда:

«Каждый организм характеризуется экологическим минимумом и экологическим максимумом интенсивности каждого фактора внешней среды, в пределах которых возможна жизнедеятельность.»

Экологический оптимум- к оличественный диапазон фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности

Экологический пессимум- значение фактора, лежащие в зоне угнетения.

Экологический минимум и экологический максимум – минимальные и максимальные значения фактора, при которых наступает гибель.

Дополнения к Закону Толерантности:

1) Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора внешней среды и узкий диапазон в отношении другого;

2) Организмы с широким диапазоном толерантности по большинству факторов наиболее широко распространены.

3) Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для данного вида, то может сузиться и диапазон толерантности и по другим эк.факторам.

4) В период размножения диапазон толерантности, как правило, сужается.

Стенобионтные организмы – с узким диапазоном толерантности, или узкоприспособленные виды, способные существовать лишь при небольших отклонениях фактора от оптимального значения.

Эврибионтные организмы – с широким диапазоном толерантности, или широкоприспособленные виды, способные выдерживать большую амплитуду колебания экологического фактора.

Экологическая пластичность- свойство организмов адаптироваться к существованию в том и ином диапазоном экологического фактора.

Экологическая валентность- способность организма заселять разнообразные среды.

Для обозначения отношения организмов к конкретному фактору к его названию прибавляют приставки: стено - и эври -.

Организмы в природе зависят от:

1) Интенсивности факторов внешней среды;

2) Диапазона толерантности самих организмов по отношению к этим факторам.

Закон экологической сукцессии

(succesio – преемственность, последовательность)

1) Это упорядоченный направленный, процесс развития биоценоза, связанный с изменениями во времени видовой структуре и протекающих процессах;

2) Сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действие биоценоза, т.е. сукцессия контролируется биоценозом, не смотря на то, что физическая среда определяет характер сукцессии, скорость изменения а часто и устанавливает пределы, до которых может дойти развитие;

3) Кульминацией развития является стабилизированная экосистема, в которой на единицу имеющегося потока вещества, энергии и информации приходится максимальная биомасса, максимальный генофонд и максимальное количество симбиотических связей между организмами для данного биотопа.

Общие закономерности сукцесионного процесса

1)на начальных стадиях видовое разнообразие незначительно, продуктивность и биомасса малы. По мере развития сукцессии эти показатели возрастают.

2)с развитием сукцессионого ряда увеличиваются взаимосвязи между организмами. Особенно возрастает количество и роль симбиотических отношений. Полнее осваивается среда обитания, усложняются цепи и сети питания.

3)уменьшается количество свободных экологических ниш, и в климаксном сообществе они либо отсутствуют, либо находятся в минимуме. В связи с этим по мере развития сукцессии уменьшается вероятность вспышек численности отдельных видов.

4)Интенсифицируются процессы круговорота веществ, потока энергии и дыхания экосистем.

5)Скорость сукцессионного процесса в большей мере зависит от продолжительности жизни организмов, играющих основную роль в сложении и функционировании экосистем. В этом отношении наиболее продолжительны сукцессии в лесных экосистемах. Короче они в экосистемах, где автотрофное звено представлено травянистыми растениями, и еще быстрее протекают в водных экосистемах.

6)Неизменяемость завершающих (климаксных) стадий сукцессий относительна. Динамические процессы при этом не останавливаются, а лишь замедляются. Продолжаются динамические процессы, обусловливаемые изменениями среды обитания, сменой поколения организмов и другими явлениями. Относительно большой удельный вес занимают динамические процессы циклического (флуктационного) плана.

7)В зрелой стадии климаксного сообщества (не старческой) биомасса обычно достигает максимальных или близких к максимальным значений. Не однозначна продуктивность отдельных сообществ на стадии климакса. Обычно считается, что по мере развития сукцессионного процесса продуктивность увеличивается и достигает максимума на промежуточных стадиях, а затем в климаксном сообществе резко уменьшается. Последнее связывают, во – первых, с тем, что в это время максимум первичной продукции потребляется консументами, а во- вторых, экосистема развивает чрезвычайно большую массу ассимиляционного аппарата, что ведет к дефициту освещенности, следствием чего является снижение эффективности фотосинтеза при одновременном возрастании потерь продуктов ассимиляции на дыхание самих автотрофов.

Терминальное стабилизованное состояние экосистемы называется климаксом (гр.klimax- лестница, зрелая ступень)

Закон гомеостаза

Гомеостаз – это способность экосистемы поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменяющихся условиях среды.

Устойчивость экосистем в экологии означает свойство системы возвращаться в исходное состояние после того, как она была выведена из состояния равновесия.

Равновесие в экосистемах обеспечивается в частности, избыточностью организмов, выполняющих одинаковые функции.

Резистентная устойчивость ( лат.resistentia- сопротивляемость) – способность экосистемы сопротивляться нарушением поддерживая неизменными свою структуру и функции.

Упругая устойчивость – способность системы быстро восстанавливаться после нарушения структуры и (или) функции.

Экосистема обычно имеет преобладающим либо один, либо другой тип устойчивости, а иногда они исключают друг друга.

ЗАКОН КВАНТИТАТИВНОЙ КОМПЕНСАЦИИ

«…колебания в энергетической продукции солнца имеют определенную периодичность и никогда не выходят из пределов некоторой средней величины амплитуды, а потому и колебания в жизнедеятельности в атмо-, гидро, лито- и биосферы должны происходить в пределах некорой величины..».

«…количественные соотношения в ходе того или иного явления на очень больших территориях стремятся сохраниться путем периодических компенсаций, давая в среднем арифметическом одну и ту же постоянную величину или очень к ней близкую…».

ЗАКОНЫ Б. КОММОНЕРА

1) Все связано со всем

2) Все должно куда-то деваться

3) Ничто не дается даром

4) Природа знает лучше

ПРАВИЛО ЛЕ ШАТЕЛЬЕ-БРАУН

«При внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется».

Поиск по сайту: