Шпаргалка по "Экологии"

III. Наземные формы

1. Не делающие нор;

2. Делающие норы;

3. Животные скал.

IV. Древесные лазающие  формы

а) не сходящие с деревьев;

б) лишь лазающие по деревьям.

V. Воздушные формы

а) добывающие пищу в воздухе;

б) высматривающие пищу с воздуха

Вопрос №25.

Морфологический тип приспособления животного или растения к основным факторам местообитания и определенному  образу жизни называют жизненной  формой организма.

Классификации жизненных  форм растений. Таких классификаций  к настоящему времени было создано  множество. Современными исследователями  чаще других используются системы К. Раункиера и И. Г. Серебрякова.

Система К. Раункиера

 

К. Раункиер использовал для классификации жизненных форм растений единственный, но имеющий большое приспособительное значение признак – положение почек возобновления по отношению к поверхности почвы. Сначала он разработал эту систему для растений Средней Европы, но затем распространил на растения всех климатических поясов.

 

Все растения Раункиер разделил на пять типов (1903), в которых позднее выделил подтипы (1907).

 

1. Фанерофиты. Почки возобновления  или верхушки побегов расположены  в течение неблагоприятного времени  года более или менее высоко  в воздухе и подвергаются всем  превратностям погоды. Подразделяются  на 15 подтипов по высоте растений, по ритму развития листвы, по  степени защищенности почек, по  консистенции стебля. Один из  подтипов – эпифитные фанерофиты.

 

2. Хамефиты. Почки возобновления у поверхности почвы или не выше 20–30 см. Зимой прикрыты снежным покровом. Подразделяются на 4 подтипа.

 

3. Гемикриптофиты. Почки  возобновления или верхушки побегов  на поверхности почвы, часто  прикрыты подстилкой. Включают три  подтипа и более мелкие подразделения.

 

4. Криптофиты. Почки возобновления  или верхушки побегов сохраняются  в почве (геофиты) или под  водой (гелофиты и гидрофиты). Подразделяются на 7 подтипов.

 

5. Терофиты. Переносят неблагоприятное время года только в семенах.

 

Раункиер считал, что жизненные формы складываются исторически как результат приспособления растений к климатическим условиям. Процентное распределение видов по жизненным формам в растительных сообществах на изучаемой территории он назвал биологическим спектром. Для разных зон и стран были составлены биологические спектры, которые могли служить индикаторами климата. Так, жаркий и влажный климат тропиков был назван «климатом фанерофитов», умеренно-холодные области имеют «климат гемикриптофитов», полярные страны – «климат хамефитов».

 

Критики воззрений Раункиера отмечают, что его типы жизненных форм слишком обширны и неоднородны: хамефиты включают растения с разным отношением к климату, их много как в тундрах, так и в полупустынях. И не только современный климат определяет спектр жизненных форм, но и комплекс почвенно-литологических условий, а также история формирования флоры и влияние человеческой культуры. Тем не менее классификация жизненных форм растений по Раункиеру остается популярной и продолжает модифицироваться.

Вопрос №26.

Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой. С экологических позиций четкого определения определение популяции еще не выработано. Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца, популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

 

Основным свойством популяций, как и других биологических систем является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах: продуктивности, устойчивости, структуре, распределении в пространстве. Популяциям присущи конкретные генетические и экологические признаки, отражающие способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Наука, объединяющая генетические, экологические и эволюционные подходы к изучению популяций, известна как популяционная биология.

Численность и плотность  – основные параметры популяции. Численность – общее количество особей на данной территории или в  данном объеме. Плотность – количество особей или их биомасса на единице  площади или объема. В природе  происходит постоянные колебания численности  и плотности.

 

Динамика численности  и плотности определяется в основном рождаемостью, смертностью и процессами миграции. Это показатели, характеризующие  изменение популяции в течение определенного периода: месяца, сезона, года и т.д. Изучение этих процессов и причин их обусловливающих очень важно для прогнозов состояния популяций.

Вопрос №27.

Рождаемость различают абсолютную и удельную. Абсолютная рождаемость  – это количество новых особей, появившихся за единицу времени, а удельная – то же самое количество, но отнесенное к определенному числу  особей. Например, показателем рождаемости  человека служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года. Рождаемость определяется многими  факторами: условиями среды, наличием пищи, биологией вида (скорость полового созревания, количество генераций в  течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции).

 

Согласно правилу максимальной рождаемости (воспроизводства) в идеальных  условиях в популяциях появляется максимально  возможное количество новых особей; рождаемость ограничивается физиологическими особенностями вида.

 

Смертность, как и рождаемость, бывает абсолютной (количество особей, погибших за определенное время), так  и удельной. Она характеризует  скорость снижения численности популяции  от гибели из-за болезней, старости, хищников, недостатка корма, и играет главную  роль в динамике численности популяции.

 

Различают три типа смертности:

 

- одинаковый на всех стадиях развития; встречается редко, в оптимальных условиях;

 

- повышенная смертность  в раннем возрасте; характерна  для большинства видов растений  и животных (у деревьев к возрасту  зрелости доживает менее 1% всходов,  у рыб – 1-2% мальков, у насекомых  – менее 0,5% личинок);

 

- высокая смерть в старости; обычно наблюдается у животных, чьи личиночные стадии проходят  в благоприятных мало изменяющихся  условиях: почве, древесине, живых  организмах.

 

Стабильные, растущие и сокращающиеся  популяции. Популяция приспосабливается  к изменению условий среды  путем обновления и замещения  особей, т.е. процессами рождения (возобновления) и убывания (отмирания), дополняемыми процессами миграции. В стабильной популяции темпы рождаемости  и смертности близки, сбалансированы. Они могут быть непостоянны, но плотность  популяции незначительно отличается от какой-то средней величины. Ареал  вида при этом ни увеличивается, ни уменьшается.

Вопрос №28.

Динамика, состояние и  воспроизводство популяций согласуются  с их возрастной и половой структурой. Возрастная структура отражает скорость обновления популяции и взаимодействие возрастных групп с внешней средой. Она зависит от особенностей жизненного цикла, существенно различающегося у разных видов (например, птиц и  у млекопитающих хищников), и внешних  условий.

 

В жизненном цикле особей обычно выделяют три возрастных периода: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный. Для растений характерен еще период первичного покоя, который они проходят в стадии поящихся семян. Каждый из периодов может быть представлен одной (простая структура) или несколькими (сложная структура) возрастными стадиями. Простой возрастной структурой обладают однолетние растения, многие насекомые. Сложная структура характерна для разновозрастных популяций деревьев, для высокоорганизованных животных. Чем сложнее структура, тем выше приспособительные возможности популяции.

 

Одна из наиболее известных  классификаций животных по возрасту Г.А. Новикова:

- новорожденные – до  момента прозревания;

- молодые – подрастающие  особи, "подростки";

 

- полувзрослые – близкие к половозрелым особям;

 

- взрослые – половозрелые  животные;

 

- старые – особи, переставшие  размножаться.

 

В геоботанике получила признание  классификация растений по возрасту Н.М. Черновой, А.М. Быловой:

 

- покоящиеся семена;

 

- проростки (всходы) –  растения первого года жизни,  многие из них живут за счет  питательных веществ в семядолях;

 

- ювенильные – переходят к самостоятельному питанию, но размерами и морфологически еще отличаются от взрослых растений;

 

- имматурные – обладают переходными признаками от ювенильных к взрослым растениям, еще очень малы, у них идет смена типа нарастания, начинается ветвление побегов;

 

- виргинильные – "взрослые подростки", могут достигать размеров взрослых особей, но регенеративные органы отсутствуют;

 

- молодые генеративные  – характерно наличие генеративных  органов, завершается формирование  облика, типичного для взрослого  растения;

 

- средневозрастные генеративные – отличаются максимальным годичным приростом и максимальной репродуктивностью;

 

- старые генеративные  – растения продолжают плодоносить,  но у них полностью прекращаются  рост побегов и образование  корней;

 

- субсенильные – плодоносят очень слабо, идет отмирание вегетативных органов, новообразование побегов идет за счет спящих почек;

 

- сенильные – очень  старые, дряхлые особи, появляются  черты ювенильных растений: крупные одиночные листья, порослевые побеги.

 

Ценопопуляция, в которой представлены все перечисленные стадии, называется нормальной полночленной.

 

В лесоведении и таксации принята классификация древостоев и насаждений по классам возраста. Для хвойных пород:

 

- проростки и самосев  – 1-10 лет, высота до 25 см;

 

- стадия молодняка –  10-40 лет, высота от 25 до 5 м; под  пологом леса соответствует мелкому  (до 0,7 м), среднему (0,7-1,5 м) и крупномерному  (>1,5 м) подросту;

 

- стадия жердняка –  средневозрастные насаждения 50-60 лет;  диаметры стволов от 5 до 10 см, высота  – до 6-8 м; под пологом леса  молодое поколение древостоя,  или тонкомер с аналогичными  размерами;

 

- приспевающие насаждения  – 80-100 лет; по размерам могут  незначительно уступать материнском  деревьям, на открытом месте и  в редколесьях обильно плодоносят; в лесу могут еще находиться  во втором ярусе, не плодоносят; ни в коем случае не назначаются  в рубку;

 

- спелые древостои –  120 лет и старше, деревья первого  яруса и отставшие в росте  деревья второго яруса; обильно  плодоносят, в начале этой стадии  достигают технической спелости, в конце – биологической;

 

- перестойные – старше 180 лет, продолжают обильно плодоносить,  но постепенно дряхлеют и усыхают  или вываливаются еще будучи живыми.

 

 Для лиственных пород  градации и придержки по размерам аналогичные, но в связи с их более быстрым ростом и старением класс возраст у них составляет не 20, а 10 лет.

 

Соотношение возрастных групп  в структуре популяции характеризуют  ее способность к раз-множению и выживанию, и согласуется с показателями рож-даемости и смертности. В растущих популяциях с высокой рождаемостью преобладают молодые (рис. 2), еще не репродуктивные особи, в стабильных – обычно это разновозрастные, полночленные популяции, у которых регулярно определенное число особей переходит из младших возрастных групп в старшие, рождаемость равна убыванию населения. В сокращающихся популяциях основу составляют старые особи, возобновление в них отсутствует или совсем незначительно.

 

Вопрос №29.

Пространственное распределение  особей в популяциях бывает случайным, групповым и равномерным.

 

Случайное (диффузное) распределение  – неравномерное, наблюдается в  однородной среде; взаимосвязи между  особями выражены слабо. Случайное  распределение свойственно популяциям в начальный период расселения; популяциям растений, испытывающим сильное угнетение  со стороны эдификаторов сообществ; популяциям животных, у которых социальная связь выражена слабо.

 

ПРИМЕРЫ. На начальных стадиях  поселения и приживания – насекомые вредители на поле; всходы эксплерентных (пионерных) видов: ивы, чозения, лиственница, леспедеца и др., на нарушенных территориях (горные полигоны, карьеры);.

 

Групповое распределение  встречается наиболее часто; отражает неоднородность условий обитания или  разные онтогенетические (возрастные) закономерности популяции. Оно обеспечивает наибольшую устойчивость популяции.

 

ПРИМЕРЫ. Каким бы однородным не казалось строение леса, в нем  не бывает такой равномерности распределения  растительного покрова, как в  поле или на газоне. Чем сильнее  выражен микрорельеф, определяющий микроклимат в лесном сообществе, чем сильнее выражена разновозрастность древостоя, тем более четко выражена парцеллярная структура насаждения. Растительноядные животные объединяются в стада, чтобы успешнее противостоять врагам-хищникам. Групповой характер свойствен для малоподвижных и мелких животных.

 

 Равномерное размещение  в природе встречается редко.  Им характеризуются вторичные  одновозрастные древостои после  смыкания крон и интенсивного  самоизреживания, редкостойные древостои, произрастающие в однородной среде, неприхотливые растения нижних ярусов. Большинство животных-хищников, ведущих активный образ жизни, тоже характеризуются равномерным размещением после того, как расселятся и займут всю пригодную для жизни территорию.