Самое основное в Экологии!

Влаголюбивые организмы - растительные и животные организмы, частично связанные с водной средой или обитающие в местах повышенного увлажнения. Из растений это гигрофиты рис, животных - земноводные, некоторые пресмыкающиеся, водоплавающие птицы, насекомые.

Первичная биологическая продуктивность биоценозов - общая суммарная продуктивность фотосинтеза, представляющая собой результат деятельности автотрофов - зеленых растений. Так, сосновый лес 20-30-летнего возраста за год производит 37,8 т/га биомассы. Вторичная биологическая продуктивность биоценозов - это общая суммарная продуктивность гетеротрофных организмов (конеументов), которая образуется за счет использования веществ и энергии, накопленных продуцентами. Консументы могут быть растительноядными, когда они непосредственно используют продуценты, или плотоядными, когда они питаются другими животными.

Гетеротермные животные -- теплокровные животные, у которых в активном состоянии поддерживается относительно высокая температура тела, а в неактивном - такая же, как в окружающей среде. К таким животным относятся примитивные млекопитающие - яйцекладущие (утконос, ехидна), сумчатые (кенгуру, коала), а из высших млекопитающих - животные, впадающие в спячку, - медведи, ежи, суслики, летучие мыши.

Пирамида численности - экологическая пирамида, отражающая число особей на каждом пищевом уровне. Пирамида чисел не все-гда дает четкое понятие о структуре пищевых цепей, так как в ней не учитываются размеры и масса особей, продолжительность жизни, интенсивность обмена веществ, но главная тенденция - уменьшение числа особей от звена к звену - в большинстве случаев прослеживается. Так, в степной экосистеме была установлена следующая численность особей: продуценты - 150 000, травоядные консументы - 20 000, плотоядные консументы - 9000 экз/ар (Одум, 1975), что в пересчете на гектар составит цифры в 100 раз большие. Биоценоз луга характеризуется следующей численностью особей на площади 4 тыс. м^г: продуцентов - 5 842 424, рас-тителъноядных консументов I порядка - 708 624, плотоядных консументов II порядка - 35 490, плотоядных консументов III порядка - 3.

Пищевая сеть - совокупность пищевых взаимоотношений между видами в экосистеме. Этот термин отражает сложность пищевых отношений между организмами в экологической системе, поскольку в состав пищи каждого вида входит не один, а несколько видов, каждый из которых может служить пищей нескольким другим видам. Упрощенно пищевую сеть можно представить себе как систему переплетающихся пищевых цепей.

Пищевая цепь (трофическая цепь, цепь питания) - цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества; при этом каждое предыдущее звено цепи является пищей для последующего ее звена. На схемах перенос энергии в цепи обозначается стрелкой, направленной от предыдущего звена к последующему (т. е. от поедаемого к поедающему, а не наоборот!). В пищевой цепи при переходе от звена к звену теряется до 90% энергии (рассеивается в виде тепла), поэтому число звеньев в цепи обычно не превышает пяти. Понятно, что чем длиннее пищевая цепь, тем меньшую величину составляет отношение продукции ее последнего звена к продукции начального. Несмотря на то что понятие пищевой сети более полно отражает сложностьпищевых отношений в сообществе, понятие 'пищевая цепь' сохраняет свое значение, особенно в тех случаях, когда возможно разнести всех членов сообщества по отдельным звеньям этой цепи - трофическим уровням. Различные виды пищевых цепей имеют свои особенности: 1. В пастбищной цепи (цепи выедания) основным источником пищи служат зеленые растения. Например: трава - насекомые - земноводные - змеи - хищные птицы. 2. Детритные цепи (цепи разложения) обязательно проходят через отмершую биомассу. Например: листовой опад - дождевые черви - бактерии. Особенностью детритных цепей является также то, что в них часто продукция растений не потребляется непосредственно растителыюядными животными, а отмирает и минерали-зуется сапрофитами. Детритные цепи характерны также для экосистем океанических глубин, обитатели которых питаются мертвыми организмами, опустившимися вниз из верхних слоев воды. 3. Особенностью пищевых цепей паразитов является то, что они могут начинаться как с продуцентов (яблоня - щитовка - наездник), так и с консументов (корова - паразитические черви - простейшие - бактерии - вирусы).

Плотность популяции - количество особей данного вида на единице площади или в единице объема среды.

Правило пирамиды биомасс - закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служащего основой це-пи питания (продуцентов), примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных (консументов I порядка), а масса растительноядных животных в 10 раз больше, чем плотоядных (консументов II порядка), т. е. каждый последующий пищевой уровень имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий.

Предел выносливости - граница, за пределами которой существование организма невозможно. Для всех организмов и для каждого вида существуют свои границы по каждому экологическому фактору отдельно, т. е. разная величина толерантности (выносли-вости). Эврибионты. имеют широкую экологическую амплитуду, стенобионты - узкую.

Продуктивность биосферы - общий прирост биомассы Земли за 1 год. По данным Р. Уиттекера (1980), ежегодная первичная продукция растений составляет 170  10⁹ т (сухая масса) и заключает около 300-500  10²¹ Дж энергии. Наибольшая часть этой продукции приходится на долю растительных сообществ суши - 117- 10⁹. Из них леса дают 74  10⁹ т, особенно леса тропической зоны. Продукция животных (вторичная) составляет 3934 - 10⁶ т, из них около 909  10^е т - на суше и 3025  10⁶ т - в Мировом океане.

Саморегуляц в биогеоценозе - способность к восстановлению и поддержанию внутреннего равновесия биологического круговорота веществ в биогеоценозе после какого-либо природного или антропогенного влияния (ураган, пожар, наводнение, вырубка леса, земляные работы, вытаптывание).

Сезонный ритм - регулируемая фотопериодом реакция организмов на изменение времени года. При наступлении осеннего короткого дня опадают листья с деревьев, готовятся к перезимовке или мигрируют животные, улетают птицы. При наступлении весеннего длинного дня начинается возобновление растений, восстановление жизненной активности животных, возвращение перелетных птиц и мигрирующих животных.

Сети питания - сложившиеся в процессе эволюции взаимоотношения в экологических системах, при которых многие компоненты питаются разными объектами и сами служат пищей различным членам экосистемы.

Смена биогеоценоза - преемственное естественное поступательное развитие экологической системы, при котором одни биоценозы сменяются другими: например, на месте лесов образуются болота, на месте болот - луга. Это происходит потому, что жизнедеятельность видов постепенно изменяет их собственную среду обитания (микроклимат, почву, водный режим и т. д.). В одних экосистемах этот процесс идет быстро, в других - медленно (коренные биоценозы). Смена биогеоценозов может быть вызвана также стихийными бедствиями (пожар, паводок, ветровал, массовое размножение вредителей) или деятельностью человека (вырубка леса, осушение или орошение земель, земляные работы).

Сукцессия (лат. 'сукцессио' - преемственность) - процесс развития сообщества в направлении повышения его устойчивости. Экологическая сукцессия проходит несколько стадий, конечной ее точкой является климаксное сообщество. Для сукцессии характерно увеличение разнообразия видов, усложнение трофических цепей, увеличение биомассы. Сукцессия завершается тогда, когда приход энергии в сообщество становится равен ее потреблению. Полная сукцессия (т. е. завершающаяся климаксным сообществом) называется серией. Различают гидросерию - сукцессию в водной среде; ксеросерию - сукцессию на сухих почвах; галосерию - происходящую в условиях засоления; литосерию - сукцессию на каменистой поверхности. Сукцессия может быть первичной или вторичной. Первичная заключается в формировании нового биогеоценоза на первично свободном субстрате (например, на вновь возникшем вулканическом острове) и последовательной смене одного биоценоза другим. Вторичная происходит при повреждении уже существующих сообществ (например, в результате бури, пожара, повреждений, нанесенных человеком, - вырубки леса, выпаса скота).

Суточные ритмы - регулярно, с суточной периодичностью происходящие изменения действия абиотических факторов среды и соответственно этому - жизнедеятельности живых организмов: дыхания, фотосинтеза, трансиираций, движения, покоя, питания, размножения, деления клеток и т. д.

Толерантность (лат. 'толеранция' - терпение) - способность организмов выносить отклонение факторов среды от оптимальных значений. Закон толерантности (В. Шелфорд, 1915) гласит: отсутствие или невозможность обитания вида определяется как недостатком, так и избытком любого из факторов среды, имеющих уровень, близкий к пределам выносливости данного организма.

Трофический уровень (пищевой уровень) - совокупность организмов, объединяемых типом питания. Представление о трофическом уровне позволяет понять динамику потока энергии в экосистеме. Первый трофический уровень занимают продуценты (растения), второй - консументы I порядка (растительноядные животные), третий - консументы II порядка (хищники, питающиеся растительноядными животными), четвертый - консу менты III порядка (вторичные хищники). Организмы разных пищевых цепей, но получающие пищу через равное число звеньев этих цепей, находятся на одном трофическом уровне. В то же время различные популяции одного и того же вида, входящие в различные пищевые цепи, могут находиться на разных трофических уровнях. Соотношение различных трофических уровней в экосистеме можно изобразить графически в виде экологической пирамиды (см. рис. 145).

Фотопериодизм (греч. 'фотоса - свет) - реакция организмов на продолжительность дня. По реакции на продолжительность дня растения и животные подразделяют на длиннодневные, короткодневные и нейтральные. Знание фотопериодических реакций дает возможность регулировать в теплицах продолжительность освещения и быстро выращивать рассаду, овощи, выгонять цветы. На птицефабриках удлинение светового дня способствует повышению яйценоскости кур, уток, гусей. Б шелководческих хозяйствах тутовому шелкопряду создают короткий день для ускорения его развития, для чего бабочек содержат в темных помещениях.

Холодостойкость - способность растений переносить низкие положительные температуры (от 1 до 10 њС) и не терять жизнеспособности при заморозках. Холодостойкость увеличивается в процессе онтогенеза. Растения, обитающие в южных районах страны, благодаря холодостойкости могут произрастать и в более северных широтах. Это такие культуры, как кукуруза, дыни, арбузы и др.

Цепи питания - цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено является пищей для следующего (травянистое растение - растительноядное насекомое - лягушка - змея - хищная птица).

Экологическая пирамида - способ графического отображения соотношения различных трофических уровней в экосистеме (см. рис. 145). Может быть трех типов: 1) пирамида численности - отражает численность организмов на каждом трофическом уровне; 2) пирамида биомассы - отражает биомассу каждого трофического уровня; 3) пирамида энергии - показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень в течение определенного промежутка времени. Первые два типа пирамид имеют ряд существенных недостатков. Построение пирамиды численности может быть затруднено в том случае, если разброс численности организмов разных уровней оказывается чрезвычайно велик. (Например, 500 тысячам злаков в основании пирамиды может соответствовать один конечный хищник.) Кроме того, пирамида может оказаться перевернутой (в том случае, если продуцент очень крупный, или в том случае, если большое число паразитов питаются на немногочисленных консументах). Пирамида биомасс отражает состояние экосистемы на момент отбора пробы и, следовательно, показывает соотношение биомассы в данный момент и не отражает продуктивность каждого трофического уровня (т. е. его способность образовывать биомассу в течение определенного промежутка времени). Поэтому в том случае, когда в число продуцентов входят быстрорастущие виды, пирамида биомасс также может оказаться перевернутой. Этих недостатков лишена пирамида энергии. Она позволяет сравнить продуктивность различных трофических уровней, поскольку учитывает фактор времени. Кроме того, она учитывает разницу в энергетической ценности различных веществ (например, 1 г жира дает почти в два раза больше энергии, чем 1 г глюкозы). Поэтому пирамида энергии всегда суживается кверху и никогда не бывает перевернутой.

Экологическая пластичность - степень выносливости организмов или их сообществ (биоценозов) к воздействию факторов среды. Экологически пластичные виды имеют широкую норму реакции, т. е. широко приспособлены к разной среде обитания (рыбы колюшка и угорь, некоторые простейшие живут как в пресных, так и в соленых водах). Узкоспециализированные виды могут существовать лишь в определенной среде: морские животные и водоросли - в соленой воде, речные рыбы и расте-ния лотос, кувшинка, ряска обитают только в пресной воде.

Видовое разнообразие биоценоза. Представлено всеми группами организмов - продуцентами, консументами и редуцентами. Нарушение какого-либо звена в цепи питания вызывает нарушение биоценоза в целом. Например, вырубка леса приводит к изменению видового состава насекомых, птиц, а следовательно, и зверей. На безлесном участке будут складываться другие цепи питания и сформируется другой биоценоз, что займет не один десяток лет.

назад