Екология
Предмет – изучава структурните връзки между живите организми и тяхната среда.
Задача – изучаване на структурните връзки на ниво отделен организъм , популация ,
биоценоза и екосистема.
4 основни отдела:
- Факториална екология – изучава влиянието на факторите на средата.
- Популационна – изучава групировките от организми наречени популации
- Екология на природните съобщества – изучава екологията на отделни групировки на
различни популации заемащи ограничена територия
- Екология на екосистемите – изучава структурата динамиката и ф-ята на
екосистемите.
Факториална екология
Среда и условия за съществуване на организмите
Среда – всичко което обкръжава даден организъм и пряко или косвено влияе в/у
неговото състояние.
Едни от елементите на тази среда могат да а абсолютно необходими ,други безразлични
а трети вредни.
Екологичните фактори могат да се обединят в 3 гр.
Абиотични – всички елементи на неживата природа които влияят на организма. Биват
химични и физични
Биотични – всички взаимодействия на едни организми върху други. Бива пряко и
косвено.
Антропогенни – всички въздействия които са резултат от човешката дейност.
Абиотични фактори
Ефект на въздействието на абиотичните фактори зависи от характера и от дозата.
Графика №1
Отличават се долен праг на издръжливост
Горна пределна граница – оптимална стойност
Горен праг на издръжливост
Разстоянието между долния и горния праг на издръжливост е зоната на издръжливост
Могат да се разгледат организми които могат да преживяват в големи амплитуди на
условията около оптималните му стойности ( еврибиоти ) и преживяващи в тесни
граници около оптималната стойност ( стенобионти ) Еврибионтите доминират.
Закон на Либих за минимума.
При постоянни условия ограничаващо действие за развитието на даден организъм ще
има това вещество или фактор близки до необходимия минимум. Този закон е
приложим само при стационарни условия.
Закон на Шелфорд за толерантноста.
Невъзможността за развитието на един организъм може да се определи както от
недостига така и от излишъка на който и да е от факторите на средата.
От тук можем да изведем следните изводи.
1 даден организъм може да има широк диапазона толерантност по отношение на даден
фактор и тесен диапазон по отношение на друг фактор
2 организмите с широк диапазон по отношение на повечето екологични фактори са най
разпространените.
3 ако условията на даден фактор не са оптимални за определен вид то може да се смени
и диапазона към друг фактор.
4 периода на размножаване обикновено се явява критичен за повечето видове и тогава
много от екологичните фактори могат да станат лимитиращи.
Класификация на организмите по типа жизнени форми животни и растения.
Животни: плаващи, риещи, на земни, скални , дървесно лазещи и въздушни.
Растения: епифите – лиани , фанерофити – дървета и храсти , хамефити – тревисти на
нивото на земята е пъпката , хемикриптофити – ливадни пъпката е на или под земята ,
криптофити – многогодишни луковици или коренища , терофити – едногодишни
преживяват в стадий семе.
Температура
Тя определя скоростта на протичане на процесите в много организми. Варира на
планетата в амплитудата от +100 до – 150 градуса Целзий.
За понасяне на ниските температури при растенията се повишава концентрацията на
захари и така се понижава точката на замръзване.
При животните в зависимост от активната обмяна са се изработили или отсъства
механизми за терморегулация.
Пойкилотермни – е първата група. Обхваща всички животни без птици и бозайници.
При тях телесната им температура се влияе от тази на околната среда.
Хомотермни – постоянна температура не се влияе от околната. Обхваща бозайници и
птици.
Хетеротермни – при благоприятни условия температурата им не зависи от тази на
околната среда но при не благоприятни температурата им се понижава до околната
На сушата – температурните амплитуди са в границите средно +55 до – 70
В солените водни басейни от +35,5 до -3 , а в сладките от +93 до 0
Светлина
Важен фактор за п-са фотосинтеза и ориентацията. Естествен източник е Слънцето. Най
голямо значение за организмите има видимата част от спектъра.
Албедо – отразена светлина.
При растенията се отличават
Хелиофити – светлолюбиви : Сциофити – сенколюбиви : факултативни хелиофити –
сенкоустойчиви
Биолуминесценция – процес при който става разпадане на определен субстрат и се
отделя светлина
Вода
Количеството в организмите и варира средно 45% до 98%
При сухоземните обитатели се мери дефицита на насищане на въздуха с влага
Като дефицита d=Ps – P
Където Ps – е мах въздушна влага , а P – е абсолютната въздушна влага
При растенията : 4 еколог класа.
Хидрофити – потопени във вода , хигрофити – не понасят воден дефицит , мезофити –
обичат влагата но понасят и засушавания , ксерофити – обичат сушата и се разделят на
Сукуленти – при наличие на влага я натрупват и склерофити – при влага веднага я
изпаряват .
При животите : 3 класа.
Хигрофили – обитават висока влажност , Мезофили – живеят в умерено сухи райони ,
Ксерофили – обитават сухи местообитания.
Въздух
Не се разглежда като среда на местообитание: 21%О
2
78%N
2
0,3%CO
2
Екоклимат – конкретни климатични условия за дадено местообитание
Като цяло се разглеждат 6 климатични зони на земята
Екваториална,тропична,зона на сухите тропици,преходна зона,умерена и арктическа
Почва
Температурно колеблива до 30-40 см. Влаго колеблива 20-50 см. Газообмена до 60см.
В нея се разглеждат 3 групи организми в зависимост степента им на привързаност на
почвата. Геобионти – постоянни обитатели на почвата. Геофили – организми част от
жизнения им цикъл преминава през почвата. Геоксени – временно обитаващи почвата
Разглеждат се още 3 групи в зависимост от големината и активността
Микробионти – с големина до 10 на 9 бр. организми ( клетки) на грам почва
Мезобионти – с големина 10 на 6 бр. на 1 кв.м
Макробионти – 300 на 1 кв.м
Растения обитаващи пясъци – псалофити : животните – псалофили
Има в типа засолени почви – солончаци –повърхностно засоляване , солонци –
солеността е в дълбочина. Растенията се наричат като цяло халофити – соленолюбиви
Пожари – биват низови (или още опустошителни) и върхови – запалват се короните на
дърветата.
Биотични фактори
Екологична ниша – местообитанието , функционалната роля на организма на това
място и влиянието на факторите на средата. Бива 3 вида пространствена – отразява
заеманата територия ,трофична – функционалната роля на организма на това място и
хиперпространственна ниша - влиянието на екологичните фактори в/у този
организъм.Тя показва че организмите не са безразборно разхвърляни по Земята. Всеки
вид се стреми до такава екологична ниша че да се намали конкуренцията
Взаимно разположение на екологичната ниша 3 типа
Не допираща се – няма конкуренция
Допиращи се но не припокриващи се – конкурентни взаимоотношения
Допиращи се но и препокриващи се – остри конкурентни взаимоотношения
Екологичната ниша може да бъде фундаментална или реализуема .
Първия тип е мястото което би заел даден вид при идеални условия на средата ,а втория
тип е това място което заема в реалните условия на средата.
Алопатрически видове – организми срещащи се в различни географски райони за които
се наблюдава конвергенция – сближаване на белезите
Симпатрически видове – организми близо един до друг при тях се наблюдава
дивергенция максимално раздалечаване на белезите
Основни типове поведение
Поведение – действия предприемани от даден организъм за приспособлението му към
конкретните условия на средата
Тропизми – насочено движение по или обратно на дразнителя
Таксиси – посочни движения в отговор на определени дразнители има 3 типа
Кинезис – без определена посока избягване на дразнителя
Таксиси – посочни движения противоположни или с/у дразнителя
Напречна ориентация – движения на организъм под определен ъгъл към дразнителя
Рефлекси – реакция на организма която е на част или на цялото тяло в отговор на
определено дразнение.
Инстинкти – Програмирани последователни движения които изразяват конкретно
стереотипно поведение.
Обучението и интелекта са характерни главно за човека
Групово поведение – включва сложна система от възможност за общуване м/у
индивидите и форми на съподчиненост и йерархически форми.
Екологичния смисъл от тези групировки е насочване на енергията на цялата група към
обезпечаване на нейната преживяемост
Цикаден денонощен ритъм (биологичен часовник) 2 хипотези
Едната е свързана с ендогенно измерване на времето
Другата с екзогенно измерване на времето
Екологичния смисъл – е възможността на организмите да предугаждат бъдещи промени
в околната среда и да се адаптират към тях.
Популационна екология
Има 2 подхода
Еволюционно таксономичен – разглежда популацията като елементарна единица на
еволюцията , набляга в/у таксономията на популациите
Функционален – разглежда популацията като звено , набляга към основните
характеристики на екосистемата.
Екологична популация – съвкупност от индивиди на един и същи вид, заемащи
продължително време част от ареала на вида , генетично сходни и с редица белези
общи за групата като цяло , а не за отделния индивид.Популацията има тенденция към
развитие дава плодовито потомство , което също дава плодовито потомство.
Популацията се характеризира със структура и динамика
Към структурата спадат – пространство , количество , възраст , демография
Към динамиката спадат – численост , плътност , темп на растеж.
В зависимост от териториалното си разпределение се делят на 3 групи:
Географска популация – обхваща цял географски район
Екологична популация – обхваща част от географски район
Локална популация – обхваща част от екологична популация , ако популациите са
разнородни
В зависимост от подвижността си големината и способността да се възпроизвеждат се
делят на :
Независими – големи групировки, самостоятелно поддържат числеността си не им
влияят п-си като миграция.
Полузависими – самовъзпроизвеждат се но миграциите оказват влияние на динамиката
Зависими – раждаемостта не покрива смъртността . Поддържа се за сметка на
емигранти.
Псевдопопулаций – не се само възпроизвеждат съществуват за сметка на идващи отвън
лесно се разпадат
Временно възникващи – когато раждаемостта при дадена популация е много висока и
периодично се откъсват индивиди които се заселват в рамките на ареала.
Полупопулации – индивиди които преминават през различни фази.
В зависимост от факторите има 3 гр. Биологични раси при растенията
Климатични – формират се под действието на климатични фактори
Едафични – формират се на базата на различни почвени типове
Ценотип – възникват под действието на заобикалящата ги растителност.
Пространствена структура на популациите
Разпределението на организмите върху заеманото от тях пространство Има 3 вида
разпространение:
Равномерно – реализира се при хомогенна среди силни вътре популационни
взаимодействия
Случайно – възниква в еднородна среда и всички фактори действат с еднаква сила и
създават еднакви условия
Групово – не еднородността на средата създава не еднакви условия и групира
индивидите. В три основни групи
Групово равномерно
групово случайно
и групово на петна
Друг вид класификация е на базата на използване на ресурсите на средата:
Пространствена структура с интензивен тип – за слабо подвижни или прикрепени
организми дават екологично чисти продукти.
Пространствена структура с екстензивен тип – подвижни обитаващи огромно
територии
Пространственото разпределение се характеризира с формулата на Тейлър
S
2
=a.m
b
S –дисперсия: m – средна величина на индивида: a – константа: b – коефициент на
струпване на индивиди по групи.
Степен на скупчване S = bo + b1/d
bо – мин. Р-р от участък който популацията може да заеме: b1 – коефициент на
степента на припокриване м/у две съседни популации : d – плътност на популациите
Струпване на индивидите под въздействието на 4 основни елемента
1 в следствие на локални различия в условията на средата индивидите се групират като
имат силно еднородни или не еднородни местообитания.
2 в връзка на денонощни или сезонни изменения
3 в връзка с етологичната структура при висшите животни въз основа на инстинкта им
за социално придържане
4 в връзка с размножаването при животни с ниска плътност