Факторы среды. Стенобионты юга и севера Сахалина. Эврибионты Сахалина (стр. 1 из 3)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕФЕРАТ
«ФАКТОРЫ СРЕДЫ. СТЕНОБИОНТЫ ЮГА И СЕВЕРА САХАЛИНА. ЭВРИБИОНТЫ САХАЛИНА»
Студентка IIкурса, 211 группы,
специальность «Экология» Михайлова К.Э.
Научный руководитель,
д. б. н., профессор кафедры
экологии и природопользования Ефанов В. Н.
Проверил:
зав. Кафедрой экологии и Оценка__________
природопользования,
д.б.н., профессор кафедры Дата_____________
экологии и природопользования
Южно-Сахалинск
2010
Содержание
1. Введение
2. Факторы среды и их классификации
3. Общие закономерности совместного действия факторов на организмы
3.1 Понятие об оптимуме и пессимуме
3.2 Закон Либиха, или «закон минимума», или закон ограничивающего фактора
3.3 Понятие о толерантности, эврибионты и стенобионты
4. Стенобионты и эврибионты Сахалина
4.1 Стенобионт юга Сахалина – тиллея водяная
4.2 Стенобионт севера Сахалина – эдельвейс антеннариевидный
4.3 Эврибионт Сахалина – сивуч
Заключение
Список цитируемых источников
1. Введение
Организмы – это реальные носители жизни, самостоятельные «ячейки» обмена веществ. Они потребляют из окружающей среды необходимые вещества и выделяют в нее ненужные им – продукты обмена, которые, в свою очередь, могут быть использованы другими организмами. И не только продукты обмена, но и сами организмы, как в жизни, так и после смерти, тоже становятся пищей для других живых существ.
Все эти процессы обмена протекают в сложной, динамичной обстановке естественной среды обитания, так как находятся под постоянным воздействием комплекса факторов. Совокупность этих факторов составляют условия жизни организма.Одной из главных задач экологии является изучение адаптаций организмов и экосистем к условиям жизни.
Для того чтобы наиболее точно изучить влияние факторов среды на живые организмы необходимо рассмотреть следующие вопросы:
1. Понятие факторов среды и их классификации;
2. Определение ограничивающего фактора и закон «минимума» Либиха;
3. Оптимальные и пессимальные условия для жизнедеятельности организмов;
4. Выносливость и распределение организмов на стенобионтов и эврибионтов;
5. Привести примеры стенобионтов и эврибионтов Сахалина.
Тема данного реферата достаточно актуальна, так как изучение живых организмов это главный вопрос в экологии, следовательно, необходимо знать и влияние на их жизнедеятельность комплекса факторов, с которыми живые организмы находятся в постоянном взаимодействии. Для этого рассмотрим также стенобионтов и эврибионтов Сахалина, чтобы понять как живые организмы приспосабливаются к постоянно меняющимся условиям среды.
2. Факторы среды и их классификации
Любая наука характеризуется определенным набором понятий, составляющих ее основу. В экологии такими понятиями являются «экологический фактор», «среда обитания», «условия обитания» и т.д.
Экологическими факторами называются отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы.
Многообразие экологических факторов еще в 1840 г. русский ученый Э.А. Эверсман в работе "Естественная история Оренбургской области" разделил на абиотические и биотические.
Абиотические факторы– это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организмы. Это такие факторы, как свет, температура, влага, ветер, воздух и т.д. Также механический состав почвы, ее проницаемость и многие другие.
Биотические факторы – это совокупность влияний одних организмов на другие в процессе их жизнедеятельности (опыление растений, затенение верхними ярусами нижних, поедание одних особей другими). В широком смысле это внутри- и межвидовые отношения организмов. К биотическим факторам относятся и антропические, роль которых год от году возрастает. Антропические факторы чаще называют антропогенными. Различия между ними заключаются в том, что антропогенные факторы управляют процессами формирования человека и не имеют отношения к влиянию на другие организмы или среду.
Важнейшие классификации экологических факторов:
· По действию их можно разделить на прямодействующие и косвенно-действующие (опосредованные, модифицирующие). Прямодействующие: свет, тепло, плодородие почв, влага (на растения), косвеннодействующие – они же, но через цепи питания – на животных.
· По происхождению -космический, абиотический, биогенный, биотический, биологический, природно-антропогенный, антропогенный (в т.ч. техногенный, загрязнение среды, в т.ч. беспокойство).
· По среде возникновения – атмосферный, водный (по влажности), геоморфологический, эдафический, физиологический, генетический, популяционный, биоценотический, экосистемный, биосферный.
· По времени – эволюционный и исторический.
· По очередности – первичный, вторичный и т.д.
Все экологические факторы имеют единицы измерения и определенный диапазон действия. В рамках этого диапазона и осуществляется жизнедеятельность организмов и биосистем.
3. Общие закономерности совместного действия факторов на организмы
3.1 Понятие об оптимуме и пессимуме
Каждый организм, каждая экосистема развивается при определенном сочетании факторов: влаги, света, тепла, наличия и состава питательных ресурсов.
Рис. 1 Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности
Все факторы действуют на живые существа одновременно. Для каждого организма, популяции, экосистемы существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или выносливости в отношении каждого средового фактора (рис.1).
В процессе эволюции у организмов сформировались определенные требования к условиям среды. Дозы факторов, при которых организм, популяция или биоценоз достигают наилучшего развития и максимальной продуктивности, соответствует оптимуму условий. С изменением этой дозы в сторону уменьшения или увеличения происходит угнетение организма и чем сильнее отклонение значения факторов от оптимума, тем снижение жизнеспособности больше, вплоть до гибели организма или разрушения биоценоза. Условия, при которых жизнедеятельность максимально угнетена, но организм и биоценоз еще существуют, называются пессимальными.
3.2 Закон Либиха, или «закон минимума», или закон ограничивающего фактора
В природе нет такого места, где бы на организм действовал один фактор. Все факторы действуют одновременно, а совокупность этих действий называется констелляцией. Значения факторов не всегда равнозначны. Они могут быть все недостаточны, и тогда наблюдается общее угнетение биоты, но чаще одни из них в достатке, даже в оптимуме, а другие – в дефиците.
Однако компенсаторные возможности у факторов ограничены. Нельзя ни один фактор полностью заменить другим.
В середине 19 века (1846 г.) немецкий агрохимик Либих вывел «закон минимума». В опыте с минеральными удобрениями он установил, что наибольшее влияние на выносливость растений оказывают те факторы, которые в данном местообитании находятся в минимуме. Он писал в 1955 г.: «Элементы, полностью отсутствующие или не находящиеся в нужном количестве, препятствуют прочим питательным соединениям произвести эффект или уменьшают их питательное действие». Это справедливо не только к элементам питания, но и к другим жизненно важным факторам. Закон Либиха применим только в условиях стационарного состояния экосистемы, т.е. когда приток вещества и энергии в систему уравновешивается их оттоком.В качестве наглядной иллюстрации закона минимума Либиха часто изображают бочку, у которой образующие боковую поверхность доски имеют разную высоту (рис. 2).
Рис. 2 «Бочка Либиха»
Длина самой короткой доски определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой. Следовательно, длина этой доски — лимитирующий фактор для количества воды, которую можно налить в бочку. Длина других досок уже не имеет значения.
Фактор, уровень которого близок к пределам выносливости конкретного организма, вида и пр. компонентов биоты, называется ограничивающим. И именно к этому фактору организм приспосабливается (вырабатывает адаптации) в первую очередь. Закон ограничивающих, или лимитирующих, факторов распространяется не только на ситуацию, когда эти факторы в «минимуме», но и в «максимуме», то есть выходит за верхний предел выносливости организма (экосистемы).
В пессимальных условиях ограничивающих факторов несколько и их общее подавляющее влияние может быть выше суммарного подавляющего эффекта отдельно взятых факторов.
3.3 Понятие о толерантности, эврибионты и стенобионты
Для разных видов растений и животных пределы условий, в которых они себя хорошо чувствуют неодинаковы. Например, одни растения предпочитают очень высокую влажность, другие предпочитают засушливые местообитания. Одни виды птиц улетают в теплые края, другие – клесты, кедровки - птенцов выводят зимой. Чем шире количественные пределы условий среды обитания, при которых тот или иной организм, вид и экосистема могут существовать, тем выше степень их выносливости, или толерантности. Свойство видов адаптироваться к условиям среды называется экологической пластичностью (рис.3), а по амплитуде переносимых популяциями естественных колебаний фактора судят об экологической валентности вида.
Рис.3 Экологическая пластичность видов (по Одуму, 1975)
Виды с узкой экологической пластичностью, т.е. способные существовать в условиях небольшого отклонения от своего оптимума называются стенобионтными (stenos – узкий). Для некоторых стенобионтов ограничивающим может быть какой-либо один фактор внешней среды (например, характер пищи). Так, некоторые виды южноамериканской колибри питаются нектаром цветков определенного вида растений, и область их распространения ограничивается узким ареалом данного растения. Для других стенобионтов возможность их существования и распространения ограничена одновременно несколькими факторами. Стенобионтность ограничивает возможность расселения и обусловливает локальное распространение видов (узкие ареалы).