Экологические факторы, саморегуляция и устойчивость экосистем

Экологические факторы и устойчивость экосистем

Экологические факторы

• Абиотические – свет, температура, влажность, состав почвы и воды.
• Биотические – влияние других организмов (хищничество, конкуренция, симбиоз, паразитизм).
• Антропогенные – деятельность человека (вырубка, загрязнение, строительство дорог).

Ограничивающий (лимитирующий) фактор – тот, который сильнее всего отклоняется от оптимума и сдерживает развитие организма, даже если остальные условия хороши.

Свет и фотопериодизм

Фотопериодизм – реакция организмов на длину светового дня. Длина дня – самый надёжный сигнал времени года. Примеры: перелёт птиц, линька, цветение растений «длинного» и «короткого» дня, листопад. Яйценоскость кур зависит от длины светового дня: зимой день короткий, поэтому на птицефабриках используют досвечивание.

Растения бывают светолюбивыми и теневыносливыми. В лесу они располагаются ярусами: это результат межвидовой конкуренции за свет.

Вода

• Транспирация – испарение воды листьями через устьица; она охлаждает лист и помогает подъёму воды.
• Гуттация – выделение капель воды через особые устьица (гидатоды) по краям листьев. Происходит при избыточной влажности, когда воздух насыщен паром и испарение затруднено.
• Водные растения (кувшинка, элодея) имеют хорошо развитую воздухоносную ткань (аэренхиму) и слабо развитые механическую и проводящую ткани и корни: их поддерживает вода.

Саморегуляция

Саморегуляция – способность экосистемы поддерживать равновесие за счёт обратных связей. Схема: больше корма → численность популяции растёт → корма становится меньше → численность падает → корм восстанавливается.

Устойчивость экосистем

Чем больше видов и пищевых связей (пищевая сеть), тем устойчивее экосистема и легче поддерживается равновесие. Поэтому море или тропический лес устойчивее, чем аквариум или пруд. Агроценозы (поле, сад) неустойчивы: мало видов, нет полноценного круговорота, без человека они быстро разрушаются.

Больше всего кислорода выделяют сообщества с наибольшей массой фотосинтезирующих организмов и долгим вегетационным периодом – тропические леса (и океанический фитопланктон в масштабах планеты).

Изменение сообществ

Сукцессия – последовательная смена сообществ на одной территории (например, зарастание озера: озеро → болото → луг → лес).

Примеры в стиле ОРТ

Пример 1. В каком сообществе равновесие поддерживается легче: пшеничное поле или смешанный лес? Ответ: смешанный лес – больше видов и связей.

Пример 2. Почему в теплице с орхидеями по утрам на листьях появляются капли воды? Ответ: высокая влажность воздуха – это гуттация.

Пример 3. В пруду удобрения с полей вызвали бурный рост водорослей, а затем гибель рыбы. Почему? Решение: отмершие водоросли разлагают бактерии, которые расходуют растворённый кислород; рыбе не хватает кислорода.

Типичные ошибки

• Путать гуттацию (жидкие капли, избыток воды) и транспирацию (испарение пара).
• Считать аквариум устойчивой экосистемой: он маленький и без ухода человека быстро нарушается.