Общие законы действия факторов среды на организмы

Общие законы действия факторов среды на

организмы

Экологические факторы

Все экологические факторы делят на три большие группы: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы — факторы неживой природы: свет, температура, влажность, давление и другие.

Под биотическими факторами понимают влияние живых организмовна другие организмы. Это и внутривидовые взаимоотношения, и межвидовые. К биотическим относятся и антропогенные факторы — результат прямого воздействия человека на организмы (вырубка лесов, охота) или его косвенного влияния (загрязнение атмосферы губительно сказывается на многих растениях).

Вопрос № 1 Продолжительность развития бабочки

капустницы зависит от изменений температуры окружающей среды следующим образом:

• При t0 260 С период от выхода из яйца до окукливания составляет 10-11 суток;

• При t0 10 0 С он увеличивается в 10 раз, т.е. составляет 100 суток;

• При t0 +50 0 С и 0 0 С из яиц гусеницы не выходят.

Какой вывод можно сделать на основании этих данных?

Закон лимитирующих факторов Шелфорда

• Фактор среды ощущается организмом не только при его недостатке, но и при избытке любого из экологических факторов

• Фактор среды наиболее эффективно действует на организм только при некотором среднем его значении, оптимальном для данного организма

• Толерантность – это способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности значений

• Закон толерантности: любой живой организм имеет определенные, эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору

Американский зоолог Виктор Эрнест

Шелфорд

Закон оптимума

К.т.К.т.

Закон оптимума

Любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы

Леса из лиственницы Каяндера

Вопрос № 2 Некоторые моллюски живут в горячих

источниках при t0 воды до 530 С, личинки мух-львинок – при t0 600 С, а некоторые сине-зеленые водоросли и бактерии живут при 700 - 900 С. Но подавляющее большинство растений и животных обитает в пределах от 150 до 300 С.

Что можно сказать об отношениях организмов со средой на основании этих фактов?

Личинка мухи-львинки

Закон

экологической индивидуальности видов

был сформулирован в 1924 г. русским ботаником Л.Г. Раменским:экологические спектры (толерантность) разных видов не

совпадает, каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям.

Форель Волк

Объясните приведенные факты:

У многих растений и животных пустынь возникает состояние покоя, которое характеризуется остановкой роста и развития, резко сниженным обменом веществ. Некоторые грызуны и черепахи впадают в летнюю спячку.

Черепаха в пустыне

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора

гласит, что наиболее значим для организма тот фактор,

который более всего отклоняется от оптимального его значения.

Так, фактором (абиотическим), ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова. Распространение бобовых в Арктике ограничивается (биотическим фактором) распределением опыляющих их шмелей. На острове Диксон, где нет шмелей, не встречаются и бобовые, хотя по температурным условиям существование там этих растений еще допустимо.

Закон ограничивающего фактора

Наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений

Закон минимума Либиха• Для того чтобы нормально существовать,

развиваться, организм должен иметь весь набор необходимых факторов в оптимальных режимах и достаточных количествах

• Величина урожая определяется количеством в почве того из элементов питания, потребность растения в котором удовлетворена меньше всего

Закон минимума справедлив как для растений, так и для животных, включая человека, которому в определенных ситуациях приходится употреблять минеральную воду или витамины для компенсации недостатка каких-либо элементов в организме

Бочка Либиха — иллюстрация закона Либиха. Резкий недостаток составляющего ограничивают действие других составляющих (даже если они находятся в оптимальном количестве)

Вопрос № 4

Почему сытые воробьи и синички лучше переносят сильные морозы, чем голодные?

Почему урожай моркови лучше на той грядке, где проводилось регулярное рыхление почвы?

Птицы на кормушке Морковь

Как Вы думаете, почему в осеннее и зимнее время в теплицах с томатами и огурцами создают повышенное содержание углекислого газа и влаги в воздухе?

Закон взаимодействия экологических факторов

оптимальная зона и пределы выносливости организмов по

отношению к какому-либо фактору могут смещаться в зависимости от того, в сочетании с какими другими факторами

осуществляется воздействие.

Так, жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе; мороз хуже переносится в сочетании с ветреной погодой и т. п.

Данную закономерность учитывают в сельскохозяйственной практике для поддержания оптимальных условий жизнедеятельности культурных растений. Например, при угрозе заморозков на почве, которые случаются в средней полосе даже в мае, растения на ночь обильно поливают.

температура в сухой сауне до 110°- 1250 С при низкой влажности – всего 5-15 %,

На самой верхней ступеньке парной температура 45-65 °С, но влажность увеличивается до 40-65 %

Закон совместного действия факторов

Результат влияния любого экологического фактора на жизнедеятельность организмов во многом зависит от того, в какой комбинации и с какой силой действуют в данный момент другие.

Медведь осенью

Вопрос № 5

В тропических районах, где много тепла и света, жизнь очень бедна. Эти районы называют океаническими пустынями.

Как вы думаете, что ограничивает здесь размножение одноклеточных водорослей, от который, в свою очередь, зависят животные?

Водоросли

ЗАКОН НЕЗАМЕНИМОСТИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ

закон Вильямса(1949), согласно которому полное отсутствие в окружающей среде фундаментальных экологических

(физиологических) факторов (света, воды, CO2, питательных веществ) не может быть заменено (компенсировано) др.

факторами.

Закон независимости факторов

Нельзя ни один фактор полностью заменить другим.

Вопрос № 6

В середине лета, несмотря на благоприятную температуру и обилие осадков, рост многих растений замедляется или полностью прекращается.

Почему?

Фотопериодизм (от греч.photos – свет и periodos - круговорот,

чередование)

Реакция организмов на изменение длины дня.

Домашнее задание:

§ 51. Эссе по одной из тем:

1. Разверните мысль: для каждого вида оптимальные дозировки факторов различны. Ответ проиллюстрируйте примерами.

2. Определите, к какой группе факторов среды относится фотопериодизм. Объясните, почему. Приведите примеры фотопериодизма растений и животных.

3. Чем сигнальный фактор отличается от других абиотических факторов среды?