Реферат: Основы экологии: взаимодействие факторов и организмов, экологические системы и популяции

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ

Биотические факторы проявляются во взаимоотношениях организмов при совместном обитании и имеют разнообразный характер.

Нейтрализм — независимые отношения между совместно обитающими на одной территории разными видами (например, белка и лось).

Конкуренция — тип взаимоотношений, возникающий у двух видов со сходными потребностями, обитающими на одной территории.

Присутствие одного вида или организма уменьшает пищевые ресурсы, сокращает территорию расселения другого.

Например, угнетение растений нижнего яруса в лесу, конкуренция различных видов грызунов, обитающих на одном поле, луге, хищников одного леса и т. д. В результате более слабый конкурент погибает или вытесняется более сильным.

Хищничество — взаимодействие особей, при котором одна из них испытывает отрицательное воздействие со стороны другой. Хищники, питаясь, уничтожают свою жертву.

Отношение хищника и жертвы складывалось в процессе эволюции. Хищники выступают как естественные регуляторы численности популяции жертвы. Увеличение численности хищника приводит к уменьшению популяции жертвы. В свою очередь, падение численности жертвы приводит к уменьшению хищников, которым не хватает пищи. Пример — взаимоотношения зайца и волка.

Паразитизм — межвидовые отношения, при которых один вид живет за счет другого, используя его не только в качестве источника питания, но и как место обитания. К паразитам принадлежат многие бактерии, грибы, простейшие, черви. Паразит, в отличие от хищника, не убивает свою жертву, а питается за счет соков хозяина длительное время.

Симбиоз — совместное существование видов, извлекающих взаимную выгоду от такого сожительства. Примером симбиоза является микориза — соединение корней растений и гифов гриба, сожительство азотфиксирующих бактерий и бобовых растений, взаимосвязь актинии и рака-отшельника.

Нахлебничество — взаимоотношения организмов, когда один вид извлекает пользу от присутствия другого, хотя последнему такое присутствие безразлично.

Например, гиены подбирают остатки добычи, не доеденной крупными хищниками, рыбы-лоцманы следуют за акулами, дельфинами, питаясь остатками пищи.

В некоторых случаях тело или постройки одного вида могут служить местом обитания или средством защиты другого. Такое сожительство называется квартирантетвом.

Например, в коралловых рифах обитает большое количество морских организмов. В полости тела иглокожего голотурии поселяются мелкие виды морских обитателей. Растения-эпифиты поселяются на деревьях, которые служат им местом прикрепления, а питаются они путем фотосинтеза. Это мхи, лишайники, некоторые цветковые растения.

Таким образом, в биоценозе между организмами наблюдаются разнообразные формы взаимоотношений, которые построены на пищевых, пространственных и других типах взаимодействия, регулируют численность популяций и определяют устойчивость сообщества.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

В природе все живые организмы образуют комплексы, более или менее постоянные сообщества. Состав сообществ обусловлен сочетанием определенных абиотических факторов, а также взаимозависимостью различных организмов, входящих в него, сходством их потребностей. Связь между ними обеспечивает питание, защиту, размножение всех обитателей сообщества. В результате взаимодействия живых организмов образуется экологическая система. Она представляет собой единый природный комплекс, образованные живыми организмами и средой их обитания. Все компоненты экосистемы взаимодействуют между собой и влияют друг на друга.

Биогеоценоз — однородный участок земной поверхности с исторически сложившимся определенным составом живых организмов и компонентами неживой природы (почвой, атмосферой, климатом, солнечной энергией), характеризующийся относительной устойчивостью и саморегуляцией. Почва и климат образуют экотоп, который определяет характер сообщества. Целостная, саморегулирующаяся биологическая система, образованная живыми организмами, обитающими на данной территории, называется биоценозом. Основу взаимодействия живых организмов в биоценозе составляют пищевые цепи. Биогеоценоз включает экотоп и биоценоз.

Все биоценозы имеют сходную структуру. Основу их образуют растительные сообщества — фитоценозы, которые в процессе фотосинтеза производят живое вещество и определяют характер биоценоза. Другую часть биоценоза составляют животные (травоядные и плотоядные) — зооценоз. Наконец, в биоценоз входят организмы, минерализующие органические остатки, — бактерии и грибы.

В экологической системе все разнообразие живых организмов по типу питания можно разделить на три функциональные группы: продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты — зеленые растения автотрофы, производящие органические вещества из неорганических и способные аккумулировать солнечную энергию.

Консументы — животные-гетеротрофы, потребляющие готовые органические вещества. Консументы I порядка могут использовать органические вещества растений (травоядные животные). Гетеротрофы, использующие животную пищу, подразделяются на консументов II, III и т. д. порядков (плотоядные животные). Все консументы используют энергию химических связей, запасенную в органических веществах продуцентами.

Редуценты — гетеротрофные микроорганизмы, грибы, разрушающие и минерализующие органические остатки. Редуценты как бы заканчивают круговорот веществ, образуя неорганические вещества для вступления в новый цикл.

Таким образом, в процессе жизнедеятельности организмов происходит постоянный круговорот энергии и веществ в природе, причем каждыйвид использует лишь часть содержащейся в органических веществах энергии. В результате возникают определенные цепи питания, представляющие собой взаимосвязь видов, последовательно извлекающих органические вещества и энергию из исходного вещества. Причем каждое предыдущее звено является пищей для следующего.

В каждом звене большая часть энергии расходуется в виде тепла, теряется, что ограничивает число звеньев в цепи. Но любая цепь начинается растением, а заканчивается хищником, причем наиболее крупным. Редуценты разрушают органические вещества на каждом уровне и являются конечным звеном в трофической (пищевой) цепи.

Правило экологической пирамиды отражает закономерность, согласно которой в любой экосистеме биомасса каждого следующего звена в 10 раз меньше предыдущего. Различают три типа экологических пирамид:

1) пирамида чисел, отражающая число особей на каждом уровне пищевой цепи;

2) пирамида биомассы органического вещества, синтезированного на каждом уровне;

3) пирамида энергии, показывающая величину потока энергии.