Биотические факторы среды

Содержание

1.Биотические  факторы среды, их роль…………………………………….3

2. Типы динамики  численности. Значение теории  стресса для 

понимания динамики численности…………………………………………5

3. Функциональная роль почвы в экосистемах. Почвоутомление…….......7

4.Накопление  загрязняющих веществ в продуктах питания……………..9

5.Список литературы……………………………………………………….. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Биотические факторы среды, их роль. 
 

Среда обитания организма – это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливаются к этим изменениям. С экологических позиций среда – это природные тела и явления, которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.         

 Земной биотой  освоены три основные среды  обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. [Флора и фауна данной территории в совокупности составляют биоту.] Биологи ещё часто выделяют четвёртую среду жизни – сами живые организмы, заселённые паразитами и симбионтами.        

 Воздействие  среды воспринимается организмами  через посредство факторов среды, называемых экологическими.        

 Экологические факторы – это определённые условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.        

 Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают физические, химические и эдафические.        

 Однако не  только абиотические факторы  влияют на организмы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые ресурсы, за обладание определёнными пастбищами или территорией охоты, т. е. вступать в конкурентную борьбу между собой. При этом проявляются хищничество, паразитизм и другие сложные взаимоотношения как на 
внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровнях. Это уже факторы живой природы, или биотические факторы.

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. В последнем случае речь идёт о способности самих организмов в определённой степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создаётся особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создаётся свой температурно–влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом – прохладнее и влажнее. Особая микросреда создаётся также в деревьев, в норах, в пещерах и т. п.

Особо следует  отметить условия микросреды под  снежным покровом, которая имеет уже чисто абиотическую природу. В результате отепляющего действия снега, которое наиболее эффективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основании, примерно в 5-сантиметровом слое, живут зимой мелкие животные – грызуны, т. к. температурные условия для них здесь благоприятны (от 0° до -2°С). Благодаря этому же эффекту сохраняются под снегом всходы озимых злаков – ржи, пшеницы.

В снегу от сильных  морозов прячутся и крупные животные – олени, лоси, волки, лисицы, зайцы  – ложась в снег для отдыха.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффекты – термины, предложенные Грассе (1944), обозначают объединение животных вида в группы две или более особей, и эффект, вызванный перенаселением среды. В настоящее время чаще всего эти эффекты называются демографическими факторами. Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном уровне, в основе которого лежит внутривидовая конкуренция, которая в корне отличается от межвидовой. Она проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе. Таковы многие птицы и рыбы. Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:

·                  нейтрализм – оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга;

·                   конкуренция – каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;

·                   мутуализм – виды не могут существовать друг без друга;

·                   протокооперация (содружество) – оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу;

·                   комменсализм – один вид, комменсал, извлекает пользу из сожительства, а другой вид – хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);

·                   аменсализм – один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения;

·                   паразитизм – паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;

·                   хищничество – хищный вид питается своей жертвой.  

Межвидовые отношения  лежат в основе существования  биотических сообществ (биоценозов). 
 
 
 
 

2. Типы динамики  численности. Значение  теории стресса  для понимания  динамики численности. 
 

Численность популяций не остается постоянной, так как меняются условия их существования. Возникающие изменения численности популяций во времени называются динамикой численности. Ее изучение важно для прогноза перспектив дальнейшего существования популяций и оценки их роли в природных сообществах.

Диапазон  колебаний численности популяций  зависит от степени изменчивости абиотических и биотических факторов, а также от биологических особенностей конкретного вида (плодовитости, скорости смены поколений, возраста достижения половой зрелости особей и др.). Самые большие диапазоны колебаний численности характерны для мелких быстро размножающихся организмов — бактерий, инфузорий, насекомых, грызунов.

Типы  динамики численности. Выделяют сезонный, многолетний, периодический и устойчивый типы динамики численности.

Сезонный  тип динамики численности характерен для видов с резко возрастающей плотностью популяций в течение одного сезона. Он свойствен небольшим по размеру организмам, которые дают многочисленное и быстро созревающее потомство и способны поэтому в короткий срок резко увеличить свою численность. К таким организмам относятся представители планктона — дафнии, циклопы, коловратки, а среди наземных — многие виды насекомых, грызунов и однолетних травянистых растений. Например, домашние мухи появляются весной после зимовки в небольшом количестве, однако потомство одной их пары при средней плодовитости самки около 100 яиц за 5—6 поколений может быть очень многочисленным. В действительности этого не происходит из-за гибели значительной части отложенных яиц, личинок

и куколок. И тем не менее численность  мух от поколения к поколению  сильно увеличивается.

Многолетний тип динамики численности охватывает период в несколько лет и характеризуется фазой минимума, или депрессии, фазой подъема, или нарастания, и фазой максимума, или массовой вспышки, после которой численность снижается, и многолетний цикл повторяется вновь (рис. 1.6). У разных видов продолжительность полного цикла различна и охватывает период от 2 до 10 лет. Такой тип динамики численности имеют саранча, колорадский жук, обитатели тундры — лемминги. Знание циклов динамики численности видов-вредителей позволяет прогнозировать их массовое появление и рассчитывать время для борьбы с ними.

Устойчивый  тип динамики численности характерен для видов с более или менее постоянной численностью в течение длительного периода времени. Этот тип динамики свойствен, как правило, крупным животным с большой продолжительностью жизни, поздним наступлением половозре-лости, дающим малочисленное с высокой выживаемостью потомство. Примером могут служить копытные млекопитающие, китообразные, крупные орлы, некоторые пресмыкающиеся.

Изменение численности сопровождается перестройкой возрастной структуры. Когда численность увеличивается, что происходит при наличии достаточного количества необходимых ресурсов (пищи, пространства), отмечается возрастание доли молодых особей (т.е. значительно возрастает рождаемость как абсолютная, так и относительная). Рост численности популяции в конечном счете приводит к уменьшению ресурсов, необходимых особям. Спад численности сопровождается уменьшением доли особей младших возрастов и повышением смертности и продолжается вплоть до наступления следующего благоприятного периода, обусловливающего очередное увеличение численности.

Рассмотрено современное  состояние основных гипотез, объясняющих  механизм авторегуляции численности популяций млекопитающих: 1) гипотезы плотностнозависимого и частотнозависимого отбора генетически детерминированных стереотипов поведения (Chitty, 1960,1967), 2) гипотезы физиологических эффектов стресса, обусловленных переуплотнением (Christian, 1950, 1963; Christian, LeMunyan, 1958), 3) гипотезы регуляции, основанной на физиологических эффектах в сфере отношений матери и потомства (Ward, 1984; Lee, McDonald, 1985), 4) гипотезы родственных связей, основанной на предположении о циклических изменениях степени родства особей-соседей и о различном успехе объединений родственников на разных стадиях цикла численности популяции (Charnov, Finerty, 1980). Все гипотезы авторегуляции в качестве внутреннего регулирующего фактора рассматривают плотность населения или ее производные, такие, как насыщенность среды сигналами, и основаны на предположении о существовании периодических изменений поведения особей в популяции. Локальная плотность определяется способностью животных рассредотачиваться в пространстве. Эта способность может определяться как внутренними (в том числе генетическими), так и внешними ограничивающими факторами. Все рассмотренные гипотезы оставляют место для участия стресса, хотя его действие на популяционном уровне, как правило, связывается с именем Дж. Кристиана (гипотеза 2). Зависящее от плотности (плотности социальной среды) поведение запускает и контролирует нейроэндокринные регуляторные механизмы, ведущие к замедлению темпа размножения, созревания, обусловливающие смертность из-за "болезней адаптации" или через ослабление защитных барьеров на пути инфекций. На сегодня ни одна из гипотез не может быть отвергнута. Для лучшего понимания роли стресса в регуляции численности необходимо уделять больше внимания следующим аспектам проблематики. 1. Обилие ресурсов, хищники, паразиты как факторы стресса. Эти переменные, так же как и поведение, связаны с плотностью, а их роль в динамике стрессированности животных в популяции может играть определяющее значение. 2. Поведение (социальный конфликт), как правило, ставится во главу причинно-следственных отношений в гипотезах авторегуляции. Большее внимание необходимо уделять роли собственно гормонов и нейротрансмиттеров стресса в регуляции поведения животных. Те и другие могут влиять на поведение, видоизменяя его таким образом, что эти изменения отразятся на структуре связей (в том числе репродуктивных) особей в популяции. 3. Широко распространена точка зрения на стресс как на негативную реакцию, влияющую на репродуктивные функции, развитие, выживаемость. Между тем в природе мы часто сталкиваемся с адаптивной положительной связью стресса и репродукции, или стресса и выживаемости. При тестировании гипотез о роли стресса в регуляции численности необходимо учитывать эти моменты. 4. Несмотря на хорошую разработанность теории, имеющей четко выраженные черты парадигмального подхода (Шилов, 1977а, 1984), редко обсуждаются и слабо подкреплены сравнительными данными видоспецифичные особенности нейроэндокринного механизма стресса и его следствия на популяционном уровне.  
 

3. Функциональная роль  почв в экосистемах.  Почвоутомление. 
 

       Совокупность всех живых организмов составляет живое вещество, или биомассу, планеты. Различные виды животных и растений распределяются в природе не случайно, а всегда образуют некоторые, в значительной мере постоянные комплексы – природные сообщества. Эти комплексы связанных между собой животных и растительных видов, обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существования, образуют биоценоз. Биоценоз неразрывно связан с неживой природой и входит в устойчивую саморегулирующуюся систему, в которой протекает круговорот веществ между отдельными ее частями. Такая система носит название биогеоценоза или экологической системы (экосистемы).

      Жизнедеятельность организмов изменила  и продолжает изменять земную  кору и атмосферу: растительная  часть биомассы за миллиарды  лет очистила атмосферу от  углекислого газа и обогатила  ее кислородом, привела к отложению углерода в известняках, каменных углях, нефти; на земле появилась особая оболочка, или сфера, населенная живыми организмами. Эта область жизни охватывает поверхность Земли, верхнюю часть литосферы – внешней твердой оболочки земного шара; всю гидросферу – океаны, моря, озера, реки; и нижнюю часть атмосферы – тропосферу. Эта геологическая оболочка  Земли носит название биосферы.

       Особую роль в биосфере играют  насыщенные разнообразными организмами и очень  устойчивые биогеоценозы почв, лесов и Мирового океана.

       Биогеоценозы почв покрывают  почти всю поверхность суши. Почва  – рыхлый поверхностный слой  земной коры, постоянно изменяемый  атмосферой и пополняемый органическими остатками. Зарождение живого вещества происходит на земной поверхности, а разложение органических веществ, их минерализация осуществляется в основном в почве. Почвы образовались как в результате жизнедеятельности организмов, так о под физико-химическими воздействиями. Биоценозы различных почв составляют корни деревьев, кустарников, травянистых растений, скопления насекомых и их личинок, долбящих, роющих, сверлящих почву, дождевые черви, пропускающие через свой кишечник почву, и выносящие ее на поверхность.

      В почвенном слое постоянно  протекают различные физико-химические  процессы. Вода от выпадающих  дождей и тающих снегов обогащает  ее кислородом и растворяет минеральные соли. Часть этих растворов остается в почве, часть выносится в реки и озера. По капиллярам в почве поднимается грунтовая вода, которая потом испаряется. Происходит движение растворов и выпадение солей в различных почвенных слоях. В почве осуществляется и газообмен. Все эти процессы входят в круговорот веществ в биосфере.