Шпаргалка по «Общей экологии»

1. Содержание, предмет и задача экологии

Экология (греч. oikos «дом» + logos «наука») биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто Экологию определяют также как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Современная Экология интенсивно изучает также проблемы взаимодействия человека и биосферы. 

 

Основным содержанием общей экологии становится исследование взаимоотношений организмов друг с другом и с окружающей средой. Экология как наука включает в себя весь комплекс взаимодействия факторов - как природных и технологических, так и социальных, моральных, нравственных.

Предметом исследования экологии являются группы особей - популяции, сообщества, экосистемы, т. е. биологические макросистемы, их динамика во времени и пространстве. Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обусловливает разнообразие методов экологических исследований.

В задачи экологии входит исследование действия среды на строение, жизнедеятельность и поведение организма, установление зависимости между средой и численностью популяций. Экология исследует отношения между популяциями разных видов в сообществе, между популяциями и факторами внешней cреды, их влияние на расселение видов, на развитие и смену сообществ. Изучение борьбы за существование в популяциях и направлений естественного отбора также входит в задачу экологии.

 

2. Расположение зоны, кормовые условия, обзор важнейших животных ледяной зоны

Земные полярные зоны — это территории, располагающиеся южнее (для Антарктики) или севернее (для Арктики) полярных кругов. Для них характерны полярный климат, низкие температуры, сильное оледенение и непостоянство смены дня и ночи (24-часовой полярный день летом и полярная ночь зимой).

Северная Полярная зона (Арктика) включает северную Канаду и Аляску, остров Гренландия, северную Скандинавию, северную Россию и арктические льды. Южная Полярная зона (Антарктика) состоит из континента Антарктиды; другие самые близкие материки — южный мыс Чили и Аргентины, а также Новая Зеландия. 

Животные северной полярной зоны:

Белый медведь - Обитает на дрейфующих и припайных морских льдах, где охотится на свою основную добычу: кольчатую нерпу, морского зайца, моржа и др. морских животных. Ловит он их, подкрадываясь из-за укрытий, или возле лунок: стоит животному высунуть голову из воды, как медведь ударом лапы оглушает добычу и вытаскивает её на лёд. Иногда снизу опрокидывает льдину, на которой находятся тюлени. С моржом может справиться только на суше. В первую очередь пожирает шкуру и сало, остальную тушу — лишь в случае сильного голода. 

 

Северный олень - Живёт в северной части Евразии и Северной Америки. Ест не только траву и лишайники, но и мелких млекопитающих и птиц. Северный олень — мигрирующий вид. Благодаря постоянным миграциям лишайниковый покров не уничтожается полностью и успевает восстановиться. 90 % пищи для них составляют лишайники. Жажду, этот олень 9 месяцев в году утоляет снегом. 

Песец - распространён за Северным полярным кругом, на побережье и островах Северного Ледовитого океана, в тундровой и лесотундровой зонах. Песец всеяден, в состав его корма входит около 125 видов животных и 25 видов растений. Однако его основу составляют мелкие грызуны, особенно лемминги, а также птицы. Питается как выброшенной на берег, так и добытой рыбой, а также растительной пищей: ягодами (черникой, морошкой), травами, водорослями (морской капустой). Не отказывается от падали. На побережье песец часто сопровождает белых медведей, и ему достается часть мяса убитых тюленей.

Бе́лая ча́йка - гнездится колониями, чаще на скалах. К размножению приступает в начале июля, в кладке 1—2 яйца. Пища – морские беспозвоночные, падаль, экскременты тюленей, моржей и белых медведей.

 

Животные южной полярной зоны

Пингви́ны (лат. Spheniscidae) — семейство нелетающих морских птиц. Все представители этого семейства хорошо плавают и ныряют. Пингвины питаются рыбой — серебрянкой антарктической (Pleuragramma antarcticum), анчоусами (Engraulidae) или сардинами (семейство Сельдевые), а также ракообразными, такими как эуфаузииды, или криль, или маленькими головоногими, на которых они охотятся, проглатывая прямо под водой.

Виды, питающиеся мелкими ракообразными, в большей степени нуждаются в регулярности питания, чем пингвины, питающиеся рыбой, но на ловлю добычи они тратят гораздо меньше энергии: если последним достаточно одной удачной попытки из десяти, первые должны поймать до шестнадцати рачков за одно погружение — в пересчёте приблизительно один рачок каждые шесть секунд — чтобы восполнить затраты энергии свои и своих детёнышей.

 

 

 

3. Структура современной экологии

Структура экологии. История развития экологии.

Основная часть экологии — общая экология — биологическая наука, изучающая общие закономерности взаимоотношения любых живых организмов и среды, включая человека как биологический вид. В составе общей экологии разделяют: АУТОЭКОЛОГИЯ (организм-среда), СИНЭКОЛОГИЯ (сообщество-среда) изучает сообщества живых организмов и их взаимоотношения со средой, ПОПУЛЯЦИОННАЯ экология (популяция-среда) изучает структуру и динамику популяций отдельных видов. По конкретным объектам и средам: экология животных, растений, микроорганизмов. Современная экология в связи с усилением воздействия человеческого общества на окружающую среду является сложной междисциплинарной наукой, изучающей сложные проблемы взаимодействия с окружающей природной средой. Сложность, актуальность и многогранность этой проблемы вызвана обострением экологической обстановки на нашей планете и привела к экологизации многих технических и гуманитарных наук. Появились науки — инженерная экология, космическая экология, сельскохозяйственная экология. Инженерная экология изучает принципы создания новых экологических технологий. С-х экология занимается возможностью сохранения почв, вод, атмосферы. Математическая экология занимается процессами в биосфере. Городская экология — о процессах в городе. Социальная экология занимается изучением природы человеческого общества. Теоретическая и прикладная экология: прикладная - разрушение биосферы человеком, способы предотвращения этого. Разработка принципов рационального природопользования.

 

 

4. Расположение и обзор важнейших животных тундры

Ту́ндра — вид природных зон, лежащих за северными пределами лесной растительности, пространства свечномёрзлой почвой, не заливаемой морскими или речными водами. Тундра находится севернее зоны тайги. По характеру поверхности тундры бывают болотистые, торфянистые, каменистые. Южную границу тундры принимают за начало Арктики. С севера тундра ограничена зоной арктических пустынь.

Главная черта тундры — заболоченные низменности в условиях сурового климата, высокой относительной влажности, сильных ветров и многолетней мерзлоты. Растения в тундре прижимаются к поверхности почвы, образуя переплетающиеся побеги в виде подушки.

Обитатели:

Лемминг - это млекопитающее небольших размеров, живет в основном на севере. Питается семенами, листьями и молодыми побегами.

Лемминг никогда не впадает в спячку. Он роет себе нору и наполняет её съестными припасами.

Резцы у грызунов продолжают расти в течение всей жизни.

Бе́лая куропа́тка. Держится и кормится в основном на земле, взлетает только в крайнем случае. Белая куропатка приспособлена к наземному образу жизни: быстро бегает, благодаря покровительственной окраске искусно затаивается. На большей части ареала она живёт в зимних условиях по 6—9 месяцев в году, зимой большую часть дня проводя в «камерах» под снегом. В суровые зимы вырывает ходы в снегу частью для отыскивания пищи, частью для того, чтобы спрятаться от врагов.

Овцебыки. На крайнем севере Американского континента, в Канаде, Гренландии и на Аляске водится овцебык с крепкими рогами и длинной шерстью, подходящей для сурового климата этих областей. Овцебыки живут небольшими стадами, питаясь скудной арктической растительностью: мхом, ягелем и кустарниками. Это очень агрессивные животные, и нередко между ними завязываются жестокие битвы. Враги овцебыка - волчьи стаи и медведи.

Овцебыки при нападении на них волчьей стаи встают в круг, плотно смыкая его, и таким образом не только отражают атаку противника, но и защищают своих молодых сородичей, расположившихся внутри живого кольца.

Обычно самка овцебыка производит на свет одного теленка раз в два года.

Полярная сова распространена по всей зоне тундр. На зиму в поисках пищи откочёвывает до зоны лесотундры и степей; в лесах встречается редко. На зимовках придерживается открытых участков. Полярная сова — активный хищник. Основу её питания составляют мышевидные грызуны, в первую очередьлемминги. За год одна сова съедает более 1600 леммингов. Ловит также зайцев, пищух, мелких хищников (горностай), птиц (белых куропаток, гусей, уток), не пренебрегает рыбой и падалью. Сова не охотится вблизи гнезда, поэтому птицы охотно селятся поблизости от сов, которые защищают свою территорию от других хищников.

 

 

 

 

 

5. Методы экологических исследований. Изучение растительных ассоциаций.

Методы экологии подразделяются на полевые (изучение жизни организмов и их сообществ в естественных условиях, т. е. длительное наблюдение в природе с помощью различной аппаратуры) и экспериментальные (эксперименты в стационарных лабораториях, где имеется возможность не только варьировать, но и строго контролировать влияние на живые организмы любых факторов по заданной программе). При этом экологи оперируют не только биологическими, но и современными физическими и химическими методами, используют моделирование биологических явлений, т. е. воспроизведение в искусственных экосистемах различных процессов, происходящих в живой природе. Посредством моделирования можно изучить поведение любой системы с целью оценки возможных последствий применения различных стратегий и методов управления ресурсами, т. е. для экологического прогнозирования.

Для изучения и прогнозирования природных процессов широко используется также метод математического моделирования. Такие модели экосистем строятся на основе многочисленных сведений, накопленных в полевых и лабораторных условиях. При этом правильно построенные математические модели помогают увидеть то, что трудно или невозможно проверить в эксперименте. Однако сама по себе математическая модель не может служить абсолютным доказательством правильности той или иной гипотезы, но она служит одним из путей анализа реальности.

Растительная ассоциация – это совокупность фитоценозов, в которых доминируют одни и те же растения. Если в фитоценозах несколько ярусов, то должны быть одни и те же доминанты в соответствующих ярусах, например ель - в древостое, черника - в травяно-кустарничковом покрове, зеленые мхи - в моховом. Все участки ассоциации характеризуются одинаковой ярусной структурой и сходными экологическими условиями.

Ассоциации объединяют в группы ассоциаций. К одной группе ассоциаций относят все ассоциации, которые различаются по составу какого-либо подчиненного яруса при тождестве основных особенностей остальных ярусов, в том числе господствующего яруса, образованного эдификатором. Например, ельники чернично-зеленомоховые, ельники кислично-зеленомоховые, ельники бруснично-зеленомоховые объединяются в группу ассоциаций ельники зеленомоховые, или ельники-зеленомошники.

Группы ассоциаций объединяются в формации. К одной формации относятся все группы ассоциаций, имеющие общий доминант господствующего яруса. Так, различают формации ели сибирской, сосны обыкновенной, березы повислой и т.д.

Формации, эдификаторы которых относятся к одной жизненной форме, образуют группы формаций. Например, группа формаций темнохвойных лесов, светлохвойных лесов и т.п.

Группы формаций, эдификаторы которых принадлежат к близким жизненным формам, объединяются в классы формаций, например игольчато-хвойные леса, объединяющие еловые, сосновые, пихтовые, лиственничные леса; мелколиственные леса (березовые и осиновые); широколиственные леса (дубовые, буковые, грабовые, липовые и др.).

Тип растительности включает в себя классы формаций, характеризующиеся одинаковым обликом. Типами растительности являются, например, леса, кустарники, степи, луга, болота, тундры и т.п. Обычно их объединяют в четыре мегатипа: древесно-кустарниковый, травяной, лишайниково-моховый и пустынный.

 

 

 

 

 

6. Расположение, условия существования, основные группы растительного и животного мира зоны лесотундры

Лесоту́ндра — субарктический тип ландшафта, в котором на междуречьях угнетённые редколесьячередуются с кустарниковыми или типичными тундрами. Разными исследователями лесотундра считается подзоной то тундры, то тайги, а в последнее время тундролесий. Ландшафты лесотундры протягиваются полосой от 30 до 300 км шириной: в Евразии от Кольского полуострова до бассейнаИндигирки (далее на восток распространены фрагментарно), и через всю Северную Америку.

Средние температуры воздуха в июле 10-12 °C, а в январе, в зависимости от континентальности климата, от −10° до −40 °C.

Несмотря на малое количество атмосферных осадков (200—350 мм), для лесотундры характерно резкое превышение увлажнения над испарением, что обусловливает широкое распространение озёр — от 10 до 60 % площади подзоны. Распространено заболачивание. В питании рек преобладают талые снеговые воды, поэтому половодье на реках бывает летом, когда тают снега. Почвы торфянисто-глиневые, торфяно-болотные, а под редколесьями — глинево-подзолистые (подбуры). За исключением редких таликов грунты повсеместно многолетнемерзлые.

Растительный мир

Кустарниковые тундры и редколесья меняются в связи с долготной зональностью. В восточной части североамериканской лесотундры вместе с карликовыми берёзами и полярными ивами растут чёрная и белая ели, а на западе бальзамическая пихта; на Кольском полуострове — бородавчатая берёза; в других районах севера Европейской части России, расположенных западнее Урала — ель; в Западной Сибири — ель с сибирской лиственницей.

Реки лесотундры оказывают отепляющее воздействие на климатические условия в долинах, поэтому по речным долинам древесная растительность далеко проникает в тундру. Кроме того, долины рек защищают леса от жестоких ветров, случающихся там. Островки лесов состоят из березы, ели, лиственницы. Деревья низкорослые, местами пригнуты к земле. В междуречьях встречаются низкорослые разреженные леса с лишайниковым покровом. Они чередуются с кустарниковой тундрой.