Исходные данные для выполнения контрольной работы. Лимитирующим фактором для растений в пустыне является

Вариант 5

Задание № 1.

1) Постройте график зависимости забывания информации от времени ее получения. По оси Х откладывайте время в часах, а по оси Y – относительное забывание в %.

2) Через сколько часов человек будет помнить только 30% услышанного ранее сообщения?

Задание 2.

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АТАГЦТГААЦГГАЦТ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК.

Генетический код (иРнк)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй – из верхнего горизонтального ряда и третий – из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

Задание 3

Лимитирующим фактором для растений в пустыне обычно является: а) длина светового дня; б) засоление почвы; в) количество влаги; г) колебание температур.

Задание 4

Вставьте в текст «Типы клеток» пропущенные термины из предложенного

перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст

цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр

(по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.

Типы клеток

Первыми на пути исторического развития появились организмы, имеющие

мелкие клетки с простой организацией, – ____(А). Эти доядерные

клетки не имеют оформленного _____(Б). В них выделяется лишь

ядерная зона, содержащая _____(В) ДНК. Такие клетки есть у_____(Г) и сине-зелёных водорослей.

Перечень терминов:

1) хромосома; 2) прокариотные; 3) цитоплазма; 4) кольцевая молекула;

5) ядро; 6) одноклеточное животное; 7) бактерия; 8) эукариотные

Задание 5

При трении пластмассовой линейки о шерсть линейка заряжается отрицательно. Это объясняется тем, что

Задание 6.

Биосфера – открытая система, так как она

1. постоянно развивается

2. пригодна для жизни организмов

3. получает энергию извне

4. состоит из экосистем

Задание 7

Вес самки насекомоядной летучей мыши 12 граммов. Вес каждого из двух ее новорожденных детенышей 2 грамма. За месяц вскармливания молоком вес каждого из них достигает 6 граммов. Используя правило экологической пирамиды, определите, какую массу насекомых должна съесть самка за это время, чтобы выкормить свое потомство

studfiles.net

Документ Microsoft Word

1 Кто предложил термин «экология»:

Э. Геккель.

2 Экология - наука, изучающая:

Закономерности взаимодействия  организмов  между собой и с окружающей средой.

3Аутэкология - раздел экологии,  изучающий влияние факторов окружающей среды на:

Отдельную особь.

4 Одной из задач экологии является изучение:

Закономерностей распределения живых организмов в пространстве.

5 Какие из перечисленных экологических  факторов относятся к антропогенным:

Строительство гидроэлектростанци

6 К абиотическим факторам природной среды относятся:

Температура и влажность атмосферного воздуха.

7 Абиотическими факторами природной среды являются:

Химические элементы почвы.

8Биотическими факторами природной среды являются:

Млекопитающие тундровой экосистемы.

9В лесной экосистеме к биотическим факторам относятся:

Травянистая и кустарниковая растительность.

10Аутэкология изучает:

Влияние температуры на интенсивность обмена веществ отдельного организма.

11Демэкология - раздел экологии, изучающий:

Критерии и  основные характеристики популяции.

12Структуру и численность природных  популяций в сообществе изучает:

Демэкология.

13Синэкология изучает:

Влияние климатических факторов на видовой состав сообщества леса.

14Строение,  функционирование и  развитие экосистем изучает:

Синэкология.

15Сущность Закона минимума Ю. Либиха состоит в том, что:

В комплексе экологических факторов сильнее действует на живой организм тот фактор, который находится в минимальном количестве.

16Сущность закона толерантности В. Шелфорда состоит в том, что:

Живые организмы могут существовать только в определенном диапазоне значений экологических факторов.

17Согласно «Закону толерантности» В. Шелфорда организмы:

Угнетаются при недостатке или избытке какого-либо фактора окружающей среды.

18Толерантность – это способность живых организмов:

Переносить определенный диапазон значений экологического фактора.

19Согласно закону толерантности: Организмы могут существовать только в определенных пределах действия  экологических факторов.

20Стенобионтными называются  организмы, которые:

Имеют узкий диапазон толерантности ко всем экологическим факторам среды.

21К  эврибионтным относятся организмы, имеющие:

Широкий диапазон толерантности к ведущим факторам среды.

22Организмы, имеющие широкий диапазон толерантности  ко многим экологическим факторам, называются:

Редуценты.

23Лимитирующим фактором называется:

Любой экологический фактор, значение которого приближается к верхнему или нижнему  пределу выносливости организма.

24Экологический фактор, значение которого приближаются к пределам выносливости вида, называется:

Лимитирующим.

25Сущность Закона минимума Ю. Либиха состоит в том, что:

В комплексе экологических факторов сильнее действует на живой организм тот фактор, который находится в минимальном количестве.

26Какой из перечисленных экологических факторов является лимитирующим в условиях пустыни? Выберите наиболее правильный ответ:

Влажность и температура.

27Какой из перечисленных экологических факторов является лимитирующим для травянистых растений в лесу? Выберите наиболее правильный ответ:

Солнечный свет и деревья.

28Какой из перечисленных экологических факторов является лимитирующим для  растительности  тундры? Выберите наиболее правильный ответ:

Свет и температура.

29Популяция - это:

Группа организмов одного вида, занимающих определённое пространство, способных свободно скрещиваться и функционировать  как часть биотического сообщества.

30Число вновь образовавшихся особей  в популяции за единицу времени называется:

Рождаемостью.

31Положение популяции и её функциональная роль в сообществе называется:

Экологической нишей.

32Какой из перечисленных ниже

критериев существен для определения популяции:

Общая территория.

33Экологическая ниша – это:

Совокупность требований, предъявляемых организмом к условиям окружающей среды.

34Автоторфными  называются организмы, которые:

Самостоятельно синтезируют органическое вещество из неорганических соединений.

35Взаимоотношение «хищник-жертва» регулирует:

Численность популяции.

36Какое из приведенных определений наиболее точно характеризует хищничество с позиции межвидовых взаимодействий:

Форма межвидовых взаимодействий, при котором  один вид использует другой в качестве источника пищи и приводит к его гибели.

37Какое из приведенных определений наиболее точно характеризует симбиоз с позиции межвидовых взаимодействий:

Форма межвидовых взаимодействий, при которой оба вида получают выгоду при взаимодействии.

38Рыба-прилипала при помощи присосок прикрепляется к телу  акулы и передвигается вместе с ней на большие расстояния, питаясь остатками её добычи. Акуле эти взаимоотношения безразличны.  Как называются эти взаимоотношения:

B)  Комменсализм.

41Роль консументов в экосистеме заключается в:

Переносе энергии от одного организма к другому.

42Консументы 1-го порядка являются:

Травоядными животными.

43Консументы 2-го порядка являются:

Плотоядными.

44Вторичная продуктивность – это создание биологической продукции на уровне:

Консументов.

45К редуцентам относятся:

Бактерии.

46К продуцентам относятся:

Трава.

47Роль продуцентов в экосистеме заключается в:

Фиксации световой энергии в процессе фотосинтеза.

48Поступающая в биосферу солнечная энергия, в конечном счете,  превращается в:

Тепловую.

49Что является основным фактором устойчивости биосферы:

Биологическое разнообразие.

50Устойчивость биосферы не зависит от:

Химического состава вулканической лавы.

51В чем заключается планетарная роль растений:

Первичные аккумуляторы солнечной энергии.

52Что является для  растений и животных  наиболее вероятным сигналом к сезонным  изменениям:

Изменение продолжительности  светового  дня.

53Биоценоз – это:

Сообщество всех живых организмов в экосистеме.

54Биоценоз является составной частью:

Экосистемы.

55Биотоп входит в состав:

Экосистемы.

56Совокупность биотопа и биоценоза называется:

Экологической системой.

57Последовательная смена биоценозов на одной и той же территории называется:

Экологической сукцессией.

58К какой функциональной группе относятся бактерии и грибы в биоценозе:

Редуцентам.

59К какой функциональной группе относятся животные в биоценозе:

Консументам.

60В биоценозе растения выполняют роль:

Продуцентов.

61Естественными биоценозами являются:

Смешанный лес.

62Направленное развитие экосистемы, результатом которого является установление равновесия между биотическим сообществом и физической средой, называется:

Сукцессией.

63Относительно устойчивая  зрелая стадия в развитии экосистемы называется:

Климаксом.

64К наземным экосистемам относятся:.

Тайга.

65Впервые термин «экосистема»  ввел:

А.Тенсли.

66Экосистемой  называется:

Сообщество живых организмов, объединенное потоком энергии и круговоротом веществ.

67К биотическим факторам природной среды относятся:

Популяция зайцев степной экосистемы.

68Биологический процесс, в результате которого световая энергия преобразуется и аккумулируется в растительной клетке, называется:

Фотосинтез.

69Биологический процесс, в результате которого питательные вещества окисляются, называется:

Дыхание.

70Адаптация - это:

Совокупность реакций организма, поддерживающих его функциональную устойчивость при  изменении условий окружающей среды.

71Основоположником учения об абиогенном зарождении жизни на Земле является:

А. Опарин.

72Какую роль в экосистеме выполняют растения:

Синтезируют органические вещества из неорганических.

73Устойчивость природных экосистем не связана с:

Циркуляцией воздушных масс в атмосфере.

74Можно считать, что волк и лиса находятся на одном и том же   трофическом уровне, потому что и те и другие:

Поедают растительноядных животных.

75Какая пищевая цепь относится к детритным;

Опавший сухой лист ® дождевой червь ® почвенные бактерии.

studfiles.net

ПОНЯТИЕ лимитирующих факторов — КиберПедия

В экологии под лимитирующим фактором понимается любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов, а в водной среде - качество воды, количество доступного кислорода и углекислого газа.

Лимитирующий (лат. limitis – межа, граница, ограничивающий) фактор - любой фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества.

Например, прирост растительной массы нередко лимитируется количеством азота. При недостатке азота растения остаются низкорослыми, имеют мелкоклеточные ткани и грубые клеточные стенки. Основными лимитирующими факторами биосферы являются жидкая вода и солнечный свет. Однако в разных участках биосферы развитие жизни лимитируется разными веществами. Можно сказать, что в пустыне жизнь ограничена недостаточным количеством воды. В почвах влажных районов, в озерах, окраинных морях, лимитирующим фактором чаще всего является фосфор.

В 1840 г. немецкий ученый-агрохимик Юстус Либих выпустил небольшую книжку «Химия в приложении к земледелию и физиологии». В ней он описывал процессы питания растений и влияние разнообразных факторов и элементов питания на их рост. Ученый установил, что урожай культур зачастую ограничивается (лимитируется) не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах, такими, как, к примеру, углекислый газ и вода, (обычно эти вещества присутствуют в среде в изобилии), а теми, которые необходимы в минимальных количествах, но которых и в почве очень мало (например, цинк). Он писал: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени».

Либих обобщил свои представления и результаты исследований в тезисах, вышедших в 1855 г. Тогда же и появилось выражение «закон минимума Либиха», хотя сам Либих ни о каком законе не говорил. Он писал: «Если в почве или в атмосфере один из элементов, участвующих в питании растений, находится в недостаточном количестве или не обладает достаточной усвояемостью, растение не развивается или развивается плохо. Элемент, полностью отсутствующий или не находящийся в нужном количестве, препятствует прочим питательным соединениям произвести их эффект, или, по крайней мере, уменьшает их питательное действие... Отсутствие или недостаток одного из необходимых элементов при наличии в почве всех прочих делает последнюю бесплодной для всех растений, для жизни которых этот элемент необходим».

В простейшем виде, применительно к конкретным опытам ученого, закон минимума Либихагласит: рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве (минимуме). В современной формулировке закон минимума звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Жизненные возможности лимитируют экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму. Отсюда следует важный вывод: дальнейшее снижение действия необходимого фактора ведет к гибели организма либо к разрушению экосистемы в целом.

Закон минимума Либиха можно пояснить на таких примерах. Пусть в почве содержатся все элементы минерального питания, необходимые для данного вида растений, кроме одного из них, например, бора или цинка. Рост растений на такой почве будет сильно угнетен или вообще невозможен. Если же мы добавим в почву нужное количество бора (цинка), это приведет к увеличению урожая. Но если мы будем вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже добьемся того, что все они будут содержаться в оптимальных количествах, а бор (цинк) будет отсутствовать – это не даст никакого эффекта.

Изучая различное лимитирующее действие экологических факторов на насекомых, американский зоолог Виктор Эрнест Шелфорд пришел к выводу, что лимитирующим может быть не только недостаток, но и избыток таких факторов, как свет, тепло, вода. В экологии такое положение носит название закона толерантности Шелфорда, сформулированного им в 1913 г. Он гласит: лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия.Диапазон между этими величинами определяет величину выносливости организма. Каждый организм можно характеризовать экологическим минимумом и экологическим максимумом.

Диапазон толерантности по каждому фактору ограничен его минимальными и максимальными значениями, в пределах которых только и может существовать данный организм. (рис. 1).

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно.

Рис. 1. Зависимость результата действия экологического фактора от его

интенсивности

Для выражения степени толерантности в экологии применяются термины, использующие приставки стено- (узкий) и эври- (широкий). Маловыносливые организмы, узкоограниченные каким-либо экологическим фактором и способные обитать только в условиях устойчивого постоянства этого факторы называют стенобионтами. Это организмы с узкой экологической амплитудой. К ним обычно принадлежат многие паразиты, виды, обитающие на океанических глубинах, в пещерах, тропических лесах. Напротив, организмы, способные существовать при широких экологических амплитудах изменчивости факторов окружающей среды, называют эврибионтами. Они способны выносить широкую амплитуду интенсивности различных экологических факторов. К ним относятся многие наземные животные. Например, ареал обитания лисицы распространяется от лесотундры до степей.

Если хотят подчеркнуть отношение организма к конкретному фактору, то используют термины, первая часть которых образована приставками стено- или эври-, а вторая содержит указание на конкретный фактор, например: эвритермные организмы - имеющие широкий температурный интервал (многие насекомые), стенотермные организмы – приспособившиеся к узкой амплитуде температур (для растений тропических лесов колебания температуры в пределах +5... +8 Со могут быть губительными).

Как отмечают многие экологи, смысл закона толерантности вполне понятен. Плохо как недокормить, так и перекормить растение либо животное. Из этого закона вытекает следующее следствие: любой избыток вещества или энергии является загрязняющим среду компонентом. Например, в засушливых областях избыток воды вреден, и вода может рассматриваться как обычный загрязнитель.

Итак, для каждого вида существуют пределы значений жизненно необходимых факторов абиотической среды, которые ограничивают зону его толерантности (устойчивости). Живой организм может существовать в некотором определенном интервале значений факторов. Чем шире этот интервал, тем больше устойчивость или толерантность данного организма. Закон толерантности является одним из основополагающих принципов современной экологии.

ВОПРОСЫ

1. Чем отличается абиотическая среда обитания от биотической?

2. Что такое адаптация организма?

3. Перечислите основные среды обитания на нашей планете.

4. Дайте определение автотрофных и гетеротрофных организмов.

5. Дайте характеристику водной, наземно-воздушной и почвенной сред жизни.

6. Назовите причины из-за которых происходят потери и деградация плодородных почв.

7. Что такое паразитизм, и каково его значение в системе экологических взаимоотношений?

8. Дайте определение факторов среды.

9. Какие группы абиотических и биотических факторов вы знаете?

10. Что такое антропогенные факторы?

11. Приведите классификацию растений по отношению к интенсивности освещения.

12. Чем пойкилотермные организмы отличаются от гомойотермных?

13. Какие факторы среды называются эдафическими? Охарактеризуйте их.

14. Какие факторы относятся к группе орографических?

15. В чем особенность воздействия пирогенных факторов?

16. Какие факторы относятся к фитогенным?

17. Какова специфика действия зоогенных факторов?

18. Дайте определение антропогенного фактора. Перечислите группы антропогенных факторов и объясните, как проявляется их действие.

19. Какие факторы называются лимитирующие.

20. Сформулируйте закон минимума Ю.Либиха.

21. В чем специфика закона толерантности В.Шелфорда?

22. Какие организмы относятся к стено- и эврибионтам?

Глава 3

Экология популяций

cyberpedia.su

Лимитирующий фактор

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как, например, тепло, свет и вода. Как уже было отмечено ранее, организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом. Диапазоны между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, выносливости или толерантности. Представление о лимитирующем влиянии максимума наравне с минимумом ввел В. Шелфорд (1913), сформулировавший «закон толерантности». После 1910 г. по «экологии толерантности» были проведены многочисленные исследования, благодаря которым стали известны пределы существования для многих растений и животных. Таким примером является влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека (рис. 3.5).[ ...]

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток,»« что укаэывязт Либих, но и избыток таких, наганер» актор-в,как тепло, свет, вода.[ ...]

Лимитирующим фактором называется фактор, находящийся за пределами своего оптимума, приводящий к стрессовому состоянию организма, а в пределе — к его гибели.[ ...]

Лимитирующим фактором является не только излишне высокая, но и излишне низкая температура окружающей среды.[ ...]

Лимитирующим фактором является начало химической реакции между оболочкой планеты и атмосферными газами. В результате температура поверхности Венеры достигает 700 °К. Это явление самоусиливающегося парникового эффекта изображено на рис. Таким образом, существует опасность, что антропогенное повышение концентрации СО2 может вызвать непрерывное возрастание температуры Земли.[ ...]

ЛИМИТИРУЮЩИЙ ФАКТОР - это экологический фактор (свет, температура, почва, биогенные вещества и др.), который при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов. Это понятие ведет-начало от “закона минимума” Б.Либиха (1840). Так, рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве. К этому закону Ю.Одум (1986) добавляет вспомогательных принципа.[ ...]

Если лимитирующими факторами биосферы являются жидкая вода и солнечный свет, то оптимум жизни приходится на поверхность раздела сред. Исследования фотосинтеза показали, что часто наибольший выход органических веществ дают растения, способные использовать все три фазы: твердую, жидкую и газообразную. Примером может служить тростник обыкновенный, Phragmites communia. Всасывание воды для него облегчается постоянным давлением жидкости на донные осадки. Необходимый для существования углекислый газ тростник получает из газообразной среды, в которой скорость проникновения газа через поглощающие поверхности наиболее высока; кислород тоже легче получать из воздуха, чем из воды; наконец, все остальные элементы легче извлекать из раствора в капиллярной воде осадка.[ ...]

Правило лимитирующих факторов: фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек), отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления сипы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Например, если в почве имеются в достатке все, кроме одного, необходимые для растения химические элементы, то рост и развитие растения будут обусловливаться тем из них, который находится в недостатке. Все другие элементы при этом не проявляют своего действия. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов (популяций), их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ. Поэтому крайне важно ‘своевременно выявлять факторы минимального и избыточного значения, исключать возможности их проявления (например, для растений — сбалансированным внесением удобрений).[ ...]

Важнейшим лимитирующим фактором в водных экосистемах является концентрация кислорода. Концентрация диоксида углерода часто бывает даже в избытке за счет антропогенного влияния, лимитируя в «максимуме». Лимитирующими из биогенных солей обычно бывают нитраты и фосфаты.[ ...]

В комплексе лимитирующих факторов существенное значение имеют освоение и антропогенная трансформация местообитаний сапсана, рост фактора беспокойства, а также прямое преследование (например, голубеводами), изъятие кладок коллекционерами и птенцов - сокольниками-браконьерами, незаконный отстрел для изготовления чучел.[ ...]

Уточним, что лимитирующими факторами называются все факторы, уровень которых приближается к пределам выносливости организма или превышает их.[ ...]

При отсутствии лимитирующих факторов среды удельная скорость роста равна величине г, которая характеризует свойства самой популяции и называется удельной (врожденной) скоростью роста популяции или биотическим потенциалом вида.[ ...]

Любой экологический фактор, приближающийся к верхней или нижней границе диаграммы выживания, называется лимитирующим. Лимитирующие факторы (например, количество пищи) контролируют условия существования экологических систем. Основное свойство организма - приспособляемость к изменению окружающей среды. В живой природе существует и действует система компенсации экологических факторов - стремление организмов ослабить лимитирующее действие физических, биотических и антропогенных влияний (например, самоочищение водоема, приспособление растений и животных к температурным воздействиям и пр.). Основное воздействие человека на живую природу - воздействие на компенсационные механизмы (ядовитые отходы, глобальное уничтожение лесов, тотальное загрязнение воды и пр.), что приводит к вредным последствиям для природы.[ ...]

Как правило, только один из факторов оказывается главным ограничителем численности интересующего нас вида. Такой фактор называется лимитирующим. Например, для большинства лососевых лимитирующим фактором оказывается содержание кислорода в воде, в которой развивается их крупная икра. Это определяет характер нерестовых рек лососевых — низкая температура и быстрое течение, насыщающие воду кислородом, низкое содержание органических веществ, окисление которых снижает содержание в воде кислорода, низкая минерализация воды. Загрязнение нерестовых рек быстро ведет к снижению численности лососевых. Для белки в зоне тайги лимитирующий фактор— урожай семян ели, для водяной крысы в поймах рек — уровень весеннего половодья. Надо иметь в виду, что выделить из множества биотических и абиотических факторов единственный лимитирующий не всегда просто, а иногда лимитирующим оказывается взаимодействие двух или более факторов. Например, для многих водных беспозвоночных температурный оптимум оказывается разным при различной солености, и их численность лимитируется взаимодействием этих факторов.[ ...]

Главная ценность концепции лимитирующих факторов состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. Взаимоотношения между организмами и средой могут быть очень сложными, но, к счастью, не все возможные факторы среды одинаково важны в каждой данной ситуации или для данного организма. Веревка, на которой природа «ведет» организм, в некоторых местах «тоньше», чем в других; эколог обычно может выделить эти «тонкие» места и начать с изучения тех условий среды, которые с наибольшей вероятностью могут оказаться критическими, или «лимитирующими». Если для организма характерен широкий диапазон толерантности к фактору, который отличается относительным постоянством и присутствует в среде в умеренных количествах, вряд ли такой фактор может оказаться лимитирующим. И, наоборот, если известно, что тот или иной организм обладает узким диапазоном толерантности к какому-то изменчивому фактору, то именно этот фактор и заслуживает изучения как лимитирующий. Так, кислород, который содержится в атмосфере в большом количестве и легко доступен для наземных организмов, редко служит для них лимитирующим фактором (исключение составляют лишь паразиты, почвенные животные и обитатели высокогорных районов). В воде же кислорода сравнительно мало и его содержание колеблется; для водных организмов, особенно животных, он часто является важным лимитирующим фактором. Поэтому эколог-гидробиолог должен систематически измерять содержание кислорода, особенно изучая незнакомые экосистемы. Экологу, изучающему наземные системы, не приходится прибегать к таким измерениям, хотя кислород так же необходим наземным животным, как и водным.[ ...]

Биогенные элементы — важный лимитирующий фактор в морской среде, где их содержится несколько частей на миллиард частей воды. Но эти элементы быстро перехватываются организмами, попадая в их трофические цепи, практически не достигнув гетеротрофной зоны (биологический круговорот). Значит, низкая концентрация биогенов еще не говорит об их всеобщем дефиците.[ ...]

ЗАКОН БЛЕКМАНА - общее влияние лимитирующих факторов может превысить суммарный дополнительный эффект от влияния других факторов.[ ...]

Закон относительности действия лимитирующих факторов (закон Лундегарда — Полетаева). Форма кривой роста численности популяции (ее биомассы) зависит не только от одного вещества с минимальной концентрацией, но и от концентрации и свойств других ионов, имеющихся в среде.[ ...]

Представления о ведущих, главнейших факторах среды не надо смешивать с широко признававшимся в конце прошлого и начале настоящего столетия так называемым законом минимума, сформулиро- ‘ ванным Либихом (1840, 1847). Либих утверждал, что рост и размер урожая растений определяются тем из необходимых для растения питательных веществ в почве, которое находится в минимальном количестве для удовлетворения потребностей растения. Этот «закон» рекомендовался вскоре после его опубликования и для определения экологических потребностей животных, причем Блэкман (1905) предлагал переименовать его в «закон лимитирующих факторов», а Шелфорд (1911) подчеркивал, что существование организмов следует связывать не только с минимальными, но и с максимально переносимыми избыточными дозами каких-либо внешних воздействий. Шелфорд называл это «законом выносливости» организмов. Тиннеман (1926) видоизменил содержание «закона минимума», сделав упор не на общую возможность существования вида, а на численность его популяций. Согласно этому исправленному закону густоту населения определяет тот фактор внешней среды, который находится в количестве или интенсивности, наиболее далеких от оптимума, и действует на стадию развития, обладающую наименьшей экологической валентностью. В 1934 г. Тэйлор восстановил «закон» Либиха в такой формулировке: «Рост и функционирование организма зависит от количественной стороны существенного внешнего фактора, предоставляемого ему в минимальном количестве в течение наиболее критического периода».[ ...]

В разных участках биосферы развитие жизни лимитируется разными веществами. Можно сказать, что в пустыне жизнь ограничена недостаточным количеством водорода и кислорода в форме воды. В открытом океане лимитирующим фактором часто служит железо, обычно присутствующее в форме труднодоступной для организмов гидроокиси. В иных средах, например в почвах влажных районов, в озерах, окраинных морях, лимитирующим фактором чаще всего является фосфор.[ ...]

Общая скорость роста популяции в отсутствие лимитирующего влияния среды (г) зависит от возрастного состава и вклада в репродукцию различных возрастных групп. Таким образом, вид может характеризоваться несколькими величинами г в зависимости от структуры популяции. Когда устанавливается стационарное и стабильное распределение возрастов, специфическую скорость роста называют показателем потенциального роста популяции или Гтах- Часто эту максимальную величину г называют иначе — биотический или репродуктивный потенциал. Разность между гтах, или биотическим потенциалом, и фактической скоростью роста в данных лабораторных или полевых условиях используют как меру сопротивления среды, которая характеризует сумму всех лимитирующих факторов среды, препятствующих реализации биотического потенциала.[ ...]

В совокупности условий существования почти всегда можно выделить фактор, который сильнее других влияет на состояние организма или популяции. Дефицит какого-нибудь одного важного ресурса (воды, света, тепла или элемента пищи) ограничивает жизнедеятельность даже тогда, когда все остальные условия оптимальны. Такие факторы называют ограничивающими, или лимитирующими. Их действие обозначают как закон лимитирующих факторов: факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальные (т.е. наихудшие) значения, ограничивают возможность существования популяции, вида в данных условиях, вопреки и несмотря на оптимальное сочетание других факторов.[ ...]

Ясно, что для развития живых организмов важны и другие экологические факторы. Закон лимитирующих факторов рассматривает влияние всех факторов на биоценоз экосистемы, согласно ему любой экологический фактор, находящийся в минимуме, определяет состояние биоценоза.[ ...]

Биогенные соли и элементы, как это показал еще Ю. Либих в XIX в., являются лимитирующими факторами и ресурсами среды для организмов. Одни из элементов требуются организмам в относительно больших количествах, поэтому их называют макроэлементами, другие тоже жизненно необходимы организмам, но в очень малых, как говорят, следовых количествах — их называют биогенными микроэлементами. Растения получают их, как правило, из почвы, реже — из воды, а животные и человек — с пищей.[ ...]

Лимитирование является несогласованным к-то порядка, если лимитирующий фактор влияет только на первые / компонент системы, а величина лимитирующего фактора формируется компонентами системы, имеющими номера с (/ + к)-то по т-й т.е.[ ...]

Как уже неоднократно подчеркивалось, в своем широком варианте концепция лимитирующих факторов не ограничивается физическими факторами, поскольку биологические взаимоотношения («взаимодействия», или «биологические факторы», среды) не менее важны как регуляторы распределения и численности организмов в природе. Однако биологические факторы удобнее будет рассмотреть в последующих главах, трактующих о популяциях и сообществах; здесь же мы рассмотрим физические и химические аспекты среды. Чтобы изложить все известное по этому вопросу, потребовалась бы целая книга, а это не входит в задачу нашего обзора экологических принципов. Кроме того, рассмотрение подробностей отвлекло бы нас от основной цели — получить общую картину предмета экологии. Поэтому мы лишь кратко перечислим основные моменты, заслуживающие изучения с точки зрения экологов.[ ...]

Лесопокрытые территории занимают 54 % площади России. В северных природных зонах лимитирующими факторами плодородия лесных почв являются недостаток тепла, заболоченность, вечная мерзлота, малая мощность почвенного профиля, кислотность, бедность питательными веществами.[ ...]

Современная недостаточность биологических данных является, по-видимому, главным лимитирующим фактором при разработке прогностических моделей регулирования качества воды водоемов. Проведение количественных исследований больших водных пространств связано с большими затратами средств и времени, в связи с чем лабораторные модели приобретают все большее значение [23].[ ...]

Однако, как показывают наши исследования, это важный, но “второй” по силе воздействия фактор, определяющий половую структуру соснового насаждения в степи. В частности, для большей части насаждений, в том числе Р1 и Р2, основной вклад в половую изменчивость вносят другие характеристики местообитания. И это понятно, так как в степи основным лимитирующим фактором является влага, а не свет. Поэтому решающее воздействие здесь оказывают различия в сумме выпадающих осадков и параметры древостоя (густота и продуваемость насаждения), во многом определяющие его водный режим.[ ...]

Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания растений и т. п.).[ ...]

Количество атмосферных осадков обусловлено физико-географическими условиями, но для организмов важнейшим лимитирующим фактором является распределение осадков по сезонам года. В умеренных широтах их неравномерность может привести к засухе или переувлажнению, в тропиках — к чередованию влажных и сухих сезонов при постоянной почти круглый год температуре.[ ...]

Численность населения не может увеличиваться беспредельно, поскольку ресурсы природной среды ограниченны. Ведущим лимитирующим фактором являются продукты питания. Еще около 200 лет назад (1798 г.), когда людей на планете было менее одного миллиарда, английский экономист Томас Мальтус сделал вывод, что народонаселение увеличивается в геометрической прогрессии, тогда как объем сельскохозяйственного производства, зависящий от площади пахотных земель, ограничен. Он же предсказал ожидающий человечество катастрофический голод, так как прирост народонаселения опережает прирост сельскохозяйственной продукции.[ ...]

Видовая структура биоценоза характеризуется видовым разнообразием и количественным соотношением видов, зависящих от ряда факторов. Главными лимитирующими факторами являются температура, влажность и недостаток пищевых ресурсов. Поэтому биоценозы (сообщества) экосистем высоких широт, пустынь и высокогорий наиболее бедны видами. Здесь могут выжить организмы, жизненные формы которых приспособлены к таким условиям. Богатые видами биоценозы — тропические леса, с разнообразным животным миром и где трудно найти даже два рядом стоящих дерева одного вида.[ ...]

Случай отсутствия лимитирования является вырожденным и представляет собой лишьпервыйшаг в изучении сложных экологических систем. Влияние лимитирующих факторов состоит в том, что скорости преобразования вещества или энергии могут зависеть от количества этих субстанций как в некоторой части системы, так и во всей системе. Например, естественно считать, что скорость воспроизводства популяций или сообщества определяется обилием источников питания, обеспеченностью жизненным пространством и другими ограничивающими размножение факторами. Обычно среди них удается выделить главный или ведущий фактор, который отличается от остальных тем, что его изменение около некоторой средней величины приводит к значительно большим откликам в поведении экологической системы, чем малые вариации остальных факторов [13, 14, 25]. В зависимости от условий существования самые разные причины могут оказывать лимитирующий эффект, и поэтому главный лимитирующий фактор меняется при изменении состояния системы. Однако во всех случаях степень лимитирования задается скалярной величиной, являющейся функцией этого состояния.[ ...]

Планируя развитие информационных ресурсов, необходимо рассмотреть вопрос о том, какой круг ссылок и документов целесообразно отбирать для каждой из перечисленных категорий. Лимитирующими факторами являются, с одной стороны, доступные ресурсы центра, а с другой стороны — степень потребности в тех или иных материалах. Как правило, документация старше 5-10 лет является менее ценной; материалы ОВОС и экологической экспертизы конкретных проектов могут быть представлены отдельными, тщательно отобранными образцами; необходимыми могут быть лишь отдельные исследования зарубежной и отечественной практики, также специально отобранные. В любом случае, необходимо тщательно сформулировать принципы отбора материалов. Было бы ошибкой формировать информационные ресурсы, исходя из того, какие материалы легче всего получить, без оценки их содержания и определения потребности в них.[ ...]

К обеднению кислородом приводит также и тепловое загрязнение, поскольку растворимость 02 сильно зависит от температуры воды. Между тем концентрация кислорода - один из основных лимитирующих факторов развития большинства водных организмов. Поэтому уменьшение парциального давления 02 нарушает нормальное функционирование одновременно многих компонентов морских экосистем. К этому можно также добавить, что почти все морские организмы стенотермны, т. е. могут существовать лишь в довольно узком интервале температур. П этому выходящее за пределы естественных колебаний темпе] тур воды потепление, особенно часто наблюдаемое в прибрежных районах вблизи крупных городов, чревато катастрофическими последствиями для водных биоценозов.[ ...]

Гидросфера в отличие от атмосферы и литосферы заполнена жизнью по всей своей толще. Повсюду, куда проникали орудия сбора, исследователи находили живые организмы. Из этого мы можем заключить, что жидкая вода является более важным лимитирующим фактором в расселении организмов, чем свет. Так, самые жаркие пустыни формально находятся вне биосферы. Однако фактически они могут считаться парабиосферными (околобиосферными), так как живые организмы там все же есть. Например, в пустынях Намиб и Калахари под слоем сухого песка встречаются насекомые (жуки-чернотелки), существующие за счет приносимых ветром сухих пылевидных остатков растений; питаясь ими, насекомые получают метаболическую воду.[ ...]

Применение экстрагирования для удаления загрязнителей наиболее эффективно в дисперсных обломочных грунтах (гравийных, песчаных, пылеватых), а также в скальных трещиноватых и крупнопористых грунтах (органогенных известняках, песчаниках, алевролитах, туфах, выветрелых скальных грунтах и т.п.). При этом основным лимитирующим фактором является коэффициент проницаемости грунта для данного экстрагента. Грунты с низкими коэффициентами проницаемости (глины, аргиллиты, сланцы, невыветрелые магматические и метаморфические породы и т.п.) наименее подвержены удалению из них загрязнителей путем экстрагирования.[ ...]

Таким образом, для сохранения редких видов часто не обязательно применение жестких форм охраны, достаточно сохранение видов-строителей сообществ через регулирование предельно допустимых нагрузок для сохранения типичных условий местообитания вида. Для успешного решения задачи сохранения биоразнообразия необходимы паспортизация сообществ, включающих редкие виды, определение лимитирующего фактора и предельно допустимой величины его влияния.[ ...]

Неменьшую опасность для водоема представляет вторичное его загрязнение, обусловленное разложением отмирающих водных организмов. Сезонность в развитии - фитопланктона и последующее его отмирание приводит к обогащению воды органическими веществами, на минерализацию которых требуется значительный расход кислорода. Будучи автотрофами, водоросли практически в любом водоеме находят источник углеродного питания, и лимитирующим фактором их развития является наличие в воде биогенных элементов (М и Р). Таким образом, ограничить избыточное развитие водорослей можно лишь предотвратив попадание в водоем биогенов.[ ...]

Ко второй группе (условно пригодные) отнесены породы различного гранулометрического состава с кислой или щелочной реакцией среды и с содержанием легкорастворимых солей до одного процента. Эти породы содержат мало (или не содержат) органического вещества. Содержание органического вещества во вскрышных породах может быть высоким (например, в глинах келловея до 3 %), однако степень их пригодности определяется более значимыми лимитирующими факторами (засоление, кислотность и т. д.), имеют неблагоприятные физические свойства, бедны азотом, фосфором, калием. К ним относятся пески, засоленные суглинки и глины, меловые породы.[ ...]

Капельные биофильтры и системы с активным илом (см. главу 1) также используются для очистки вод, образующихся на свалках, иногда в смеси со сточными водами. При проведении этих процессов часто возникает необходимость в добавлении питательных веществ, кроме того, добавление, например, фосфата способствует осаждению тяжелых металлов в составе фосфорорганических соединений. Такая очистка приводит к удалению 99 % БПК и 95 % ХПК [283] одновременно со значительным снижением концентрации ионов аммония (благодаря сочетанию процессов бактериальной нитрификации и клеточной ассимиляции [267, 280]), железа (на 98%), марганца (на 92%) и цинка (на 94%) [267], однако наиболее устойчивые органические молекулы нуждаются в дальнейшей деградации. Главным лимитирующим фактором процесса может быть температура, так как из-за сезонных колебаний самые низкие температуры в году совпадают с образованием самых больших объемов фильтрующихся в почву вод. Часто встречающаяся низкая концентрация фосфатов может усиливать процесс вспучивания ила [284]. Наконец, серьезные трудности вызывает накопление металлов в бактериальных флокулах.[ ...]

При выборе расположения станций учитывалось, что на ст. 5 оказывает влияние сток двух рек. Ст. 1 наименее подвержена эвтрофированию, так как расположена на значительном удалении от впадающих рек, прилегающих сельскохозяйственных угодий восточного побережья и мелководного эвтрофного Большого залива. Хотя условия для прикрепления личинок дрейссены на ст. 1 и 5 совершенно одинаковые, плотность дрейссены на ст. 5 во много раз превышает таковую на ст. 1. Следовательно, в оз. Виштынецком можно выделить как лимитирующий фактор — ‘трофический, который в данном случае играет главенствующую роль.[ ...]

ru-ecology.info

Влияние интенсивности фактора на жизнедеятельность организмов

Реакция организмов на влияние абиотических факторов. Воздействие экологических факторов на живой организм весьма многообразно. Одни факторы оказывают более сильное влияние, другие действуют слабее; одни влияют на все стороны жизни, другие — на определенный жизненный процесс. Тем не менее, в характере их воздействия на организм и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей, которые укладываются в некоторую общую схему действия экологического фактора на жизнедеятельность организма.

На рис.1 по оси абсцисс отложена интенсивность (или «доза») фактора (например, температура, освещенность, концентрация солей в почвенном растворе, рН или влажность почвы и т. д.), а по оси ординат — реакция организма на воздействие экологического фактора в его количественном выражении (например, интенсивность фотосинтеза, дыхания, скорость роста, продуктивность, численность особей на единицу площади и т. д.), т е. степень благотворности фактора.

Диапазон действия экологического фактора ограничен соответствующими крайними пороговыми значениями (точки минимума и максимума), при которых еще возможно существование организма. Эти точки называются нижним и верхним пределами выносливости (толерантности) живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Рис. 1 Схема действия экологического фактора на жизнедеятельность организмов: 1, 2. 3 — точки минимума, оптимума и максимума соответственно; I, II, III—зоны пессимума, нормы и оптимума соответственно

Точка 2 на оси абсцисс, соответствующая наилучшим показателям жизнедеятельности организма, означает наиболее благоприятную для организма величину воздействующего фактора — это точка оптимума. Для большинства организмов определить оптимальное значение фактора с достаточной точностью зачастую трудно, поэтому принято говорить о зоне оптимума. Крайние участки кривой, выражающие состояние угнетения организмов при резком недостатке или избытке фактора, называют областями пессимума или стресса. Вблизи критических точек лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны выживания - летальные.

Подобная закономерность реакции организмов на воздействие экологических факторов позволяет рассматривать ее как фундаментальный биологический принцип: для каждого вида растений и животных существует оптимум, зона нормальной жизнедеятельности, пессимальные зоны и пределы выносливости по отношению к каждому фактору среды.

Разные виды живых организмов заметно отличаются друг от друга, как по положению оптимума, так и по пределам выносливости. Например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне около 80°С (от +30 до -55°С), некоторые тепловодные рачки выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6°С (от 23 до 29°С), нитчатая цианобактерия осциллатория, живущая на острове Ява в воде с температурой 64°С, погибает при 68°С уже через 5—10 мин. Точно так же одни луговые травы предпочитают почвы с довольно узким диапазоном кислотности — при рН = 3,5—4,5 (например, вереск обыкновенный, белоус торчащий, щавель малый служат индикаторами кислых почв), другие хорошо растут при широком диапазоне рН — от сильнокислого до щелочного (например, сосна обыкновенная). В связи с этим организмы, для существования которых необходимы строго определенные, относительно постоянные условия среды, называют стенобионтными (греч. stenos — узкий, bion — живущий), а те, которые живут в широком диапазоне изменчивости условий среды, эврибионтными (греч. eurys — широкий). При этом организмы одного и того же вида могут иметь узкую амплитуду по отношению к одному фактору и широкую - к другому (например, приспособленность к узкому диапазону температур и широкому диапазону солености воды). Кроме того, одна и та же доза фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной для другого и выходить за пределы выносливости для третьего.

Способность организмов адаптироваться к определенному диапазону изменчивости факторов среды называют экологической пластичностью. Эта особенность является одним из важнейших свойств всего живого: регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с изменениями условий среды, организмы приобретают возможность выживать и оставлять потомство. Значит, эврибионтные организмы являются экологически наиболее пластичными, что обеспечивает их широкое распространение, а стенобионтные, напротив, отличаются слабой экологической пластичностью и, как следствие, обычно имеют ограниченные ареалы распространения.

Взаимодействие экологических факторов. Ограничивающий фактор. Экологические факторы воздействуют на живой организм совместно и одновременно. При этом действие одного фактора зависит от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность получила название взаимодействие факторов. Например, жару или мороз легче переносить при сухом, а не при влажном воздухе. Скорость испарения воды листьями растений (транспирация) значительно выше, если температура воздуха высокая, а погода ветреная.

В некоторых случаях недостаток одного фактора частично компенсируется усилением другого. Явление частичной взаимозаменяемости действия экологических факторов называется эффектом компенсации. Например, увядание растений можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, так и снижением температуры воздуха, уменьшающего транспирацию; в пустынях недостаток осадков в определенной мере восполняется повышенной относительной влажностью воздуха в ночное время; в Арктике продолжительный световой день летом компенсирует недостаток тепла.

Вместе с тем ни один из необходимых организму экологических факторов не может быть полностью заменен другим. Отсутствие света делает жизнь растений невозможной, несмотря на самые благоприятные сочетания других условий. Поэтому если значение хотя бы одного из жизненно необходимых экологических факторов приближается к критической величине или выходит за ее пределы (ниже минимума или выше максимума), то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Такие факторы называются ограничивающими (лимитирующими). Природа ограничивающих факторов может быть различной. Например, угнетение травянистых растений под пологом буковых лесов, где при оптимальном тепловом режиме, повышенном содержании углекислого газа, богатых почвах возможности развития трав ограничиваются недостатком света. Изменить такой результат можно только воздействием на ограничивающий фактор.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, а в районы пустынь и сухих степей — недостатком влаги или слишком высокими температурами. Фактором, ограничивающим распространение организмов, могут служить и биотические отношения, например занятость территории, более сильным конкурентом или недостаток опылителей для цветковых растений. Выявление ограничивающих факторов и устранение их действия, т. е. оптимизация среды обитания живых организмов, составляет важную практическую цель в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности домашних животных.

Влияние длины светового дня на чередование стадий покоя и активности у животныхХимические элементы и их участие в биохимических круговоротахАкселерация, аллергизацияЭффективность гос-й экологической экспертизыПроблемы биосферы, группы организмовГлобальные нарушения биосферы в результате хозяйственной деятельности человекаВидовая структура биоценозаПотенциальные экологические опасностиТипы веществ в биосфере

biofile.ru

Исходные данные для выполнения контрольной работы

Раздел 1. Тест

Задание: Выпишите соответствующие Вашему варианту вопросы, выберите в них верный вариант ответа.

88. Природные объекты и явления, используемые в настоящем, прошлом и будущем для прямого и непрямого потребления, способствующие созданию материальных благ, воспроизводству трудовых ресурсов, поддержанию условий существования человечества и повышению качества жизни, называются …

а) природными условиями б) природными ресурсами

в) материальными объектами г) материальными благами

90. Живое вещество обладает биомассой, его распределение в биосфере характеризуется …

а) хаотичностью б) неравномерностью

в) бессистемностью г) равномерностью

91. Согласно закону экологической пирамиды энергий Линдемана …

а) с каждым трофическим уровнем экологической пирамиды поток энергии увеличивается в среднем на 10%

б) с верхнего трофического уровня экологической пирамиды переходит на нижний ее уровень в среднем не более 10% энергии

в) на каждом трофическом уровне экологической пирамиды расходуется в среднем не более 10% энергии

г) с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, последующий ее уровень в среднем не более 10% энергии

92. Среда жизни, существуя в которой организмы вступают в специфические взаимоотношения со своим биотопом и только через него осуществляют связь с внешней средой, называется …

а) водной б) почвенной

в) наземно-воздушной г) организменной

95. Объектами локального мониторинга являются …

а) бассейны рек, леса б) приземный слой воздуха

в) атмосфера, гидросфера в) литосфера, биосфера

96. Основными источниками поступления свободного кислорода в атмосферу являются ___________ и ___________.

а) зоопланктон б) фитопланктон

в) растительность суши г) окислительное выветривание

97. Наибольший вклад в развитие «парникового эффекта» вносит …

а) сероводород б) оксид азота

в) сернистый газ г) углекислый газ

100. К природоресурсному законодательству – особенной части экологического законодательства – относится…

а) Земельный кодекс Российской Федерации

б) Закон Российской Федерации «Об особо охраняемых природных территориях»

в) Закон Российской Федерации «Об экологической экспертизе»

г) Закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды»

102. Любая наземная экосистема включает _________ и _________ компоненты.

а) биологический б) антропогенный

в) биотический г) абиотический

Раздел 2. Ситуационные задачи

Задание: Спишите задачи, письменно ответьте на вопросы.

Задача 3. Для почвенной среды характерны небольшие колебания температуры, плотное сложение, наличие в порах свободной воды и воздуха, малое содержание кислорода, большее, чем в атмосферном воздухе.

1. Назовите факторы почвенной среды, наиболее часто являющиеся лимитирующими.

В экологии под лимитирующим (ограничивающим) фактором понимается любой фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Им может быть любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов.

Урожай культур зачастую ограничивается (лимитируется) не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах, например углекислым газом и водой (которых обычно в избытке), а теми, которые необходимы в минимальных количествах, но которых и в почве очень мало (например, цинк). А вообще рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве (минимуме).

Лимитирующие факторы различаются на: общепланетарные - характерные для почв всех природных зон, региональные, характерные для определенных зон и регионов, и местные, характерные для небольших территорий.

К общепланетарным можно отнести: недостаточную обеспеченность элементами питания, повышенную плотность, неудовлетворительную структуру, пониженное содержание легкоразлагаемого органического вещества.

К региональным можно отнести: повышенную кислотность, повышенную щелочность, недостаток и избыток влаги, каменистость, засоленность и др.

К местным факторам, лимитирующим почвенное плодородие, можно отнести локальное загрязнение почв радионуклидами и тяжелыми металлами, нефтепродуктами, нарушение почвенного покрова горными выработками и др.

2. Каковы пути адаптации растений к влажности, температуре, химическому составу почвы

Приспособленность растений к условиям среды является результатом их эволюционного развития. Адаптация (приспособление) растения к конкретным условиям среды обеспечивается за счет физиологических механизмов. В большинстве случаев растения, испытывая действие тех или иных неблагоприятных факторов, проявляют устойчивость к ним как результат приспособления к условиям существования, сложившимся исторически.

Во всем разнообразии приспособлений живых организмов к неблагоприятным условиям среды можно выделить три основных пути.

Активный путь – это усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществить все жизненные функции организмов. По отношению к температуре, например, этот путь в зачаточной форме проявляется у некоторых высших растений. По отношению к воде низшие наземные растения из влажного субстрата поглощают воду погруженными в него частями таллома, а влагу дождя, росы и тумана— всей поверхностью. В максимально набухшем состоянии лишайники содержат в 2—3 раза больше воды, чем сухого вещества.

Приспособление растений к условиям засоления почвы в основном характеризуется модификацией транспортных процессов. Фактор засоленности почвы обуславливал уменьшение листовой пластинки в 1,4 раза, увеличение количества проводящих пучков и снижение числа обкладочных клеток. В зоне расположения моторных клеток у растений, испытывающих засоление, уменьшается число обкладочных клеток, являющихся местом локализации фотосинтеза.

Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. При недостатке тепла это приводит к угнетению жизнедеятельности, что способствует экономному использованию энергетических запасов, повышается устойчивость клеток и тканей организма. Пассивное подчинение водному режиму среды свойственно растениям, способным выносить высыхание: напочвенным водорослям, лишайникам и др.

Ну и третий возможный путь приспособления к среде, это избегание неблагоприятных воздействий. Это общий способ для всех групп организмов – выработка таких жизненных циклов, при которых наиболее уязвимые стадии развития завершаются в самые благоприятные по температурным и другим условиям периоды года. Например, карликовость тундровых растений помогает организмам использовать тепло приземного слоя и избегать влияния низких температур воздуха. Растения эфемероиды в жарких пустынях избегают засухи, успевая отцвести за краткий весенний период. Чаще всего приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трех возможных путей адаптаций.

3. Какие обитатели характерны для почвенной среды – гомойотермные или пойкилотермные?

Гомойотермные организмы поддерживают собственную постоянную температуру тела (птицы и млекопитающие). Основной адаптационный механизм гомойотермии - противостояние неблагоприятным температурам. Поддержание постоянной температуры тела обязательно связано с интенсивными процессами обмена веществ, что возможно только при хорошей обеспеченности кислородом и светом В почве таких условий очень мало.

Температура тела пойкилотермных организмов определяется температурой среды (рыбы, насекомые, растения). Некоторые организмы в периоды острого недостатка кислорода способны резко замедлять жизнедеятельность, вплоть до состояния анабиоза (почти полное прекращение обмена веществ). Недостаток кислорода пойкилотермные организмы в какой-то мере компенсируют увеличением соприкосновения органов дыхания с водой. Почвенная среда имеет свойства, сближающие ее с водной средой обитания.

Поэтому обитатели свойственные для почвенной среды, будут являться пойкилотермными организмами, которые подстраиваются под окружающую температуру.

Задача 15. Если концентрация ионов водорода в пробе воды составляет то чему равно значение рН - ?

Шкала pH используется, что бы показать, является ли раствор кислотным или щелочным. Она работает путём измерения потенциала ионов водорода, содержащихся в веществе.

Шкала pH колеблется от 0 до 14. Водный раствор с pH = 7 составляет нейтральное число ионов, ниже 7 соответствует кислоте, а раствор с pH выше 7 представляет собой щелочь.

Значение pH можно представить формулой:

pH = -lg ( ), где С – концентрация

pH = -lg ( ) = 2,5

Здесь видно, что число ионов соответствует кислоте.

Задача 20. Почему в искусственных экосистемах, особенно в агроценозах, численность вредителей сельскохозяйственных культур при массовых вспышках их размножения многократно превосходит их таковые в естественных сообществах?

Агроценоз - созданная человеком (искусственная экосистема). Обладает определённым видовым составом и определёнными взаимоотношениями между компонентами окружающей среды. Их высокая продуктивность обеспечивается интенсивной технологией подбора высокоурожайных растений, удобрений. При создании агроценозов человек применяет комплекс агротехнических приёмов: различные способы обработки почвы (вспашка, боронование, дискование и другие).

 На первых этапах развития земледелия агроценозы были более устойчивы, чем современные. Был богат мир животных-регуляторов и опылителей. Культурные растения не были чистыми сортами и представляли смесь разных по наследственным качествам форм. Сорняки на полях привлекали разнообразных насекомых. Для контроля насекомых вредителей природа использует их врагов - хищников которые поедают насекомых – вредителей. Существовала система связей, близких к природным. Такие агроценозы давали относительно невысокие, но надежные урожаи, и вспышки численности вредителей в них были редкими.

С развитием интенсивного товарного земледелия урожайность полей возросла, но устойчивость и запасы прочности экосистем резко понизились. Появились огромные пространства занятые одной сельскохозяйственной культурой, дающее возможность вредителям питаться понравившейся им пищей, что способствует им интенсивно размножаться на отдельно взятой территории. Такие вспышки их размножения могут многократно превосходить размножение этих же вредителей в естественных сообществах.

studfiles.net

Экология 10-11 класс: Лекция 5. Лимитирующие факторы

Для жизни организмов необходимо определенное сочетание условий. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма.

Лимитирующие (ограничивающие) факторы – это

1)любые факторы, тормозящие рост популяции в экосистеме; 2)факторы среды, значение которых сильно отклоняется от оптимума.

При наличии оптимальных сочетаний множества факторов один лимитирующий фактор может привести к угнетению и гибели организмов. Например, теплолюбивые растения погибают при отрицательной температуре воздуха, несмотря на оптимальное содержание элементов питания в почве, оптимальную влажность, освещенность и так далее. Лимитирующие факторы являются незаменимыми в том случае, если они не взаимодействуют с другими факторами. Например, недостаток минерального азота в почве нельзя скомпенсировать избытком калия или фосфора.

Лимитирующие факторы для наземных экосистем:

- температура;

- вода;

- свет;

- питательные вещества в почве.

Лимитирующие факторы для водных экосистем:

- температура;

- солнечный свет;

- содержание растворенного кислорода;

- соленость.

Обычно эти факторы взаимодействуют таким образом, что один процесс ограничен одновременно несколькими факторами, и изменение любого из них приводит к новому равновесию. Например, увеличение доступности пищи, и уменьшение давления хищников могут привести к возрастанию численности популяции.

Примерами ограничивающих факторов являются: выходы неразмываемых пород, базис эрозии, борта долины и др.

Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура  и т. д.

Представление о лимитирующих факторах основывается на двух законах экологии: законе минимума и законе толерантности.

Это бочка, деревянные рейки у которой разной высоты, как показано на рисунке. Понятно, что какой бы высоты ни были остальные рейки, налить воды в бочку можно ровно столько, какова высота самой короткой рейки. Так и лимитирующий фактор ограничивает жизнедеятельность организмов, несмотря на уровень (дозу) остальных факторов. Например, если дрожжи поместить в холодную воду, низкая температура станет лимитирующим фактором их размножения. Это знает каждая хозяйка, а потому оставляет дрожжи «набухать» (а на самом деле размножаться) в теплой воде с достаточным количеством сахара. Остается только "подменить" некоторые термины: высота налитой воды пусть будет какой-либо биологической или экологической функцией (например, урожайностью), а высота реек будет указывать на степень отклонения дозы того или иного фактора от оптимума.

В настоящее время закон минимума Либиха трактуется более широко. Лимитирующим фактором может быть фактор, находящийся не только в недостатке, но и в избытке.

Экологический фактор играет роль ЛИМИТИРУЮЩЕГО ФАКТОРА, если данный фактор находится ниже критического уровня или превосходит максимально выносимый уровень.

Лимитирующий фактор обуславливает ареал распространения вида или (при менее суровых условиях) сказывается на общем уровне обмена веществ. Например, содержание фосфатов в морской воде является лимитирующим фактором, определяющим развитие планктона и в целом продуктивность сообществ.

Понятие "лимитирующий фактор" применимо не только к различным элементам, но и ко всем экологическим факторам. Не редко в качестве лимитирующего фактора выступают конкурентные отношения.

У каждого организма в отношении различных экологических факторов существуют пределы выносливости. В зависимости от того, насколько широки или узки эти пределы, различают эврибионтные и стенобионтные организмы. Эврибионты способны выносить широкую амплитуду интенсивности различных экологических факторов. Скажем, ареал обитания лисицы - от лесотундры до степей. Стенобионты, напротив, переносят лишь очень узкие колебания интенсивности экологического фактора. Например, практически все растения влажных тропических лесов - стенобионты.

Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввел спустя 70 лет в 1913 г. после Либиха, американский зоолог В.Шелфорд. Он обратил внимание на то, что ограничивать развитие живых организмов могут не только те экологические факторы, значения которых минимальны, но и те, которые характеризуются экологическим максимумом, и сформулировал закон толерантности: «лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору)»

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения или пессимума. Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. Предел толерантности описывает амплитуду колебаний факторов, которая обеспечивает наиболее полноценное существование популяции. Отдельные особи могут иметь несколько иные диапазоны толерантности.

ecolog57.blogspot.com

• 
  Что растения получают из почвы окружающий мир
• 
  Черты сходства и различия растений и животных
• 
  Тест на тему ткани растений и животных
• 
  Виды растений в аквариуме названия и фото
• 
  Какие растения используют люди для производства сахара
• 
  Презентация на тему растения биология 6 класс
• 
  Биология растения бактерии грибы лишайники 6 класс
• 
  Растения с красными цветами фото и названия
• 
  Новейшие технологии выращивания растений с применением гидрогеля
• 
  Биология 6 класс особенности строения корня растения
• 
  Сравнение строения клеток бактерий растений животных грибов