Презентация по биологии экологические факторы. Презентация "Экология. Экологические факторы". Приспособления к среде обитания

Экология -

наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой

Термин " экология " предложен в 1866 Э.Геккелем.

Объектами экологии могут быть популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом

Задачи экологии

Изучает воздействие окружающей среды на растения и животные организмы, популяции, виды и экосистемы

Изучает структуру популяции и их численность

Изучает взаимодействие живых организмов друг с другом

Изучает влияние экологических факторов на человека

Изучает продуктивность экосистем

Биотические - это виды влияния на организмы со стороны других животных

Биотические факторы

Прямые

Косвенные

Хищник съедает свою добычу

Один организм изменяет среду обитания другого организма

Антропогенные факторы –

это формы человеческой деятельности которые оказывают воздействие на живую природу (с каждым годом эти факторы увеличиваются

Влияние экологических факторов на организм

Экологические факторы постоянно изменяются

Изменчивость факторов

Регулярной, периодической (сезонные изменения температуры, отливы. приливы)

Нерегулярной

(изменение погоды, наводнение, лесные пожары)

На организм одновременно влияют многочисленные и разнообразные факторы.

У каждого вида существуют свои пределы выносливости

Широким диапазоном выносливости к колебаниям температуры обладают животные, обитающие в высоких широтах. Так, песцы в тундре могут переносить колебания температуры в пределах 80 °С

(от +30 до -45)

Лишайники могут выдерживать температуру от

-70 до +60

Некоторые виды океанических рыб способны существовать при температуре от -2 до +2

ДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА НА ОРГАНИЗМ

Диапазон выносливости

организма

значение фактора которое наиболее благоприятно для жизнедеятельности роста и размножения называют зоной оптимума

угнетения

угнетения

нормальной

жизнедеятельности

ГИБЕЛЬ

ГИБЕЛЬ

Между зоной оптимума и крайними точками находятся зоны угнетения или стрессовые зоны, что ухудшает жизнь особей

Крайнее значение фактора, за которыми условия становятся непригодными для жизни и вызывает гибель- это пределы выносливости

Либих (Liebig ), Юстус , знаменитый немецкий химик, 1803-73, профессор химии с 1824 в Гиссене, с 1852 в Мюнхене

Температура. Любой организм способен жить только в пределах определенного интервала температур. Где-то внутри этого интервала температурные условия наиболее благоприятные для существования данного организма. По мере того как температура приближается к границам интервала, скорость жизненных процессов замедляется и, наконец, они вовсе прекращаются – организм погибает.

На протяжении большей части своей истории живая природа была представлена исключительно водными формами организмов. Завоевав сушу, они тем не менее не утратили зависимости от воды. Вода является составной частью значительного большинства живых существ: она необходима для их нормального функционирования. Нормально развивающийся организм постоянно теряет воду и поэтому не может жить в абсолютно сухом воздухе. Рано или поздно такие потер могут привести к гибели организма. Вода

Растения извлекают воду при помощи корней. Лишайники могут улавливать водяной пар из воздуха. Растения обладают рядом приспособлений, обеспечивающих минимальную потерю воды. Все сухопутные животные для компенсации потери воды нуждаются в её периодическом поступлении. Многие животные пьют воду; другие, например, амфибии всасывают её через покровы тела. Большая часть животных пустынь никогда не пьёт.

Важное значение имеют так называемые вторичные климатические факторы, например ветер, атмосферное давление, высота над уровнем моря. Ветер обладает косвенным действием: усиливая испарение, увеличивает сухость. Это действие оказывается важным в холодных местах, на высокогорьях или в полярных областях.

Общие законы действия факторов среды на организм Закон оптимума (лат. optimum – "наилучшее") отражает реакцию видов на изменение силы действия любого фактора. Есть определенные границы действия каждого фактора, в пределах которых жизнеспособность организмов возрастает. Это зона оптимума. При отклонениях от данной зоны в сторону уменьшения или увеличения силы воздействия фактора жизнеспособность организмов падает. Это зона угнетения, или пессимума (лат. pessimus – "очень плохой"). Если действие фактора выходит за определенные, минимально или максимально возможные для вида пределы, организмы погибают. Губительное значение фактора называют критической точкой.

Закон оптимума имеет большое практическое значение. Нет всецело положительных или отрицательных факторов, все зависит от их дозировки. Все формы влияния среды на организмы имеют сугубо количественное выражение. Чтобы управлять жизнедеятельностью вида, следует прежде всего не допускать выхода различных экологических факторов за их критические значения и стараться выдерживать зону оптимума. Это очень важно для растениеводства, животноводства, лесного хозяйства и вообще всех областей взаимоотношений человека с живой природой. Это же правило относится и к самому человеку, особенно в области медицины.

Использование закона оптимума осложняется тем, что для каждого вида оптимальные дозировки факторов различны. То, что хорошо для одного вида, может быть пессимумом или выходить за критические пределы для другого. Например, при температуре 20°C тропическая обезьяна дрожит от холода, а северный обитатель – белый медведь – изнывает от жары. Бабочки зимней пяденицы еще порхают в ноябре (при температуре 6°C), когда большинство других насекомых впадают в оцепенение. Рис выращивают на полях, залитых водой, а пшеница в таких условиях вымокает и погибает.

Закон экологической индивидуальности видов отражает многообразие отношений организмов со средой. Он свидетельствует, что в природе нет двух видов с полным совпадением оптимумов и критических точек по отношению к набору факторов среды. Если виды совпадают по устойчивости к одному фактору, то обязательно разойдутся по устойчивости к другому. Незнание закона экологической индивидуальности видов, например в сельскохозяйственном производстве, может привести к гибели организмов. При использовании минеральных удобрений, ядохимикатов эти вещества часто вносят в избыточных количествах, не считаясь с индивидуальными потребностями растений.

Закон ограничивающего фактора Закон ограничивающего фактора тесно связан с законом оптимума и вытекает из него. В окружающей среде нет всецело отрицательных или положительных факторов: все зависит от силы их действия. На живые существа одновременно действует множество факторов, и к тому же большинство из них переменчиво. Но в каждый конкретный период времени можно выделить самый главный фактор, от которого в наибольшей мере зависит жизнь. Им оказывается тот фактор среды, который сильнее всего отклоняется от оптимума, т.е. ограничивает жизнедеятельность организмов в данный период. Любой фактор, влияющий на организмы, может стать либо оптимальным, либо ограничивающим в зависимости от силы своего воздействия.

Закон незаменимости факторов свидетельствует, что полностью заменить один фактор другим нельзя. Но нередко при комплексном воздействии факторов можно видеть эффект замещения. Например, свет не может быть заменен избытком тепла или углекислого газа, но, действуя изменениями температуры, можно усилить фотосинтез у растений. Однако это не замещение одного фактора другим, а проявление сходного биологического эффекта, вызванного изменениями количественных показателей совместного действия факторов. Это явление широко используется в сельском хозяйстве. Например, в теплицах для получения продукции создают повышенное содержание углекислого газа и влаги в воздухе, подогрев и тем отчасти компенсируют нехватку света в осеннее и зимнее время.

В действии экологических факторов на планете наблюдается периодичность, связанная со временем суток, сезонами года, морскими приливами и фазами Луны. Эта периодичность обусловлена космическими причинами – движением Земли вокруг своей оси, вокруг Солнца и взаимодействием с Луной. Жизнь на Земле приспособлена к этой постоянно существующей ритмике, что проявляется в изменениях состояния и поведения организмов.

Длина светового дня является единственным точным сигналом приближения зимы или весны, т.е. изменения всего комплекса факторов внешней среды. Погодные же условия обманчивы. Поэтому растения, например, реагируя на длину дня, не распускают листву в зимние оттепели и не переходят к листопаду при краткосрочных летних заморозках. Зацветают растения тоже при определенной длине дня. Цветение растений является одним из проявлений фотопериодизма. С этим часто сталкиваются растениеводы. Поэтому среди растений важно различать короткодневные и длиннодневные виды или сорта. Длиннодневные растения распространены в основном в умеренных и приполярных широтах, а короткодневные – в областях ближе к экватору.

Вопросы 1. Что такое экологические факторы? 2. На какие группы делятся экологические факторы? 3. Что называется условиями среды? 4. В чём сущность закона оптимума? Какое значение он имеет? 5. Почему необходимо учитывать закон экологической индивидуальности видов? 6. Какой фактор называется ограничивающим? 7. В чём сущность закона совместного действия факторов? 8. Что такое эффект замещения? 9. Что такое фотопериодизм?

1 слайд

экологических факторах. Факторы среды. Общие закономерности действия на организмы.

2 слайд

ПЛАН Среда и условия существования организмов. Классификация экологических факторов. Влияние на организмы абиотических факторов. Экологическая пластичность организмов. Совместное действие факторов. Лимитирующий фактор.

3 слайд

Среда обитания организма – это совокупность абиотических и биотических условий жизни, это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие.

4 слайд

Среда каждого организма слагается из множества элементов: неорганической и органической природы и элементов привносимых человеком. При этом одни элементы - частично или полностью безразличны организму. необходимы организму. оказывают отрицательное воздействие.

5 слайд

Условия жизни это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может.

6 слайд

Экологические факторы Это элементы среды, необходимые организму или отрицательно на него воздействующие. В природе эти факторы действуют не изолированно друг от друга, а в виде сложного комплекса.

7 слайд

Комплекс экологических факторов, без которых организм существовать не может, и представляет собой условия существования данного организма. Различные организмы по-разному воспринимают и реагируют на одни и те же факторы.

8 слайд

Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных.

9 слайд

Классификация экологических факторов. Абиотические- комплекс условий неорганической среды(климатические химические, физические, эдафогенные, орографические). Биотические – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие (фитогенные, зоогенные, антропогенные).

10 слайд

11 слайд

Влияние на организмы абиотических факторов. Абиотические факторы могут оказывать прямое и косвенное воздействие. Эффект воздействия экологических факторов зависит не только от их характера, но и от дозы, воспринимаемой организмом. У всех организмов в процессе эволюции выработались приспособления.

12 слайд

Экологические факторы могут выступать то в виде прямодействующего, то в виде косвенного. Каждый экологический фактор характеризуется определёнными количественными показателями: силой и диапазоном действия.

13 слайд

Оптимум – интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма. Пессимум – интенсивность экологического фактора, при котором жизнедеятельность организма максимально угнетена.

14 слайд

15 слайд

Предел толерантности весь интервал воздействия экологического фактора (от минимума до максимума воздействия), при котором возможен рост и развитие организма.

16 слайд

Экологическая пластичность (валентность) Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность.

17 слайд

Эврибионтные виды (широко приспособленные) – способны выдерживать значительные изменения среды. Стенобионтные виды (узко приспособленные) – способны существовать при небольших отклонениях фактора от оптимальной величины.

18 слайд

Диапазоны приспособляемости организмов к условиям среды

Экологические факторы

• 1. Абиотические (факторы неживой природы) – температура, свет, влажность, концентрация солей, давление, осадки, рельеф и т.д.
• 2. Биотические (факторы живой природы) – внутривидовое и межвидовое взаимодействие организмов
• 3. Антропогенные (факторы влияния человека) – прямое воздействие человека на организмы и воздействие на среду их обитания

Абиотические факторы (неживой природы)

• 1.температура
• 2.свет
• 3.влажность
• 4.концентрация солей
• 5.давление
• 6.осадки
• 7.рельеф
• 8.движение воздушных масс

Температура

• Различают животные организмы:
• 1. с постоянной температурой тела (теплокровные)
• 2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Свет

видимые лучи инфракрасные ультрафиолетовое

излучение

(основной основной источник длина волны 0,3 мкм,

источник света тепловой энергии, 10 % лучистой энергии,

на Земле), 45 % лучистой энергии в небольших количествах

длина волны 0,4 – 0,75 мкм, необходим (витамин Д)

45 % от общего количества

лучистой энергии на Земле

(фотосинтез)

Растения по отношению к свету

• 1. светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи.
• 2. тенелюбивы е – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц.
• 3. теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения.

Группы растений по отношению к воде

1. водные растения

2. околоводные растения ( наземно-водные)

3. наземные растения

4. растения сухих и очень сухих мест - обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху

5. суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тела

Группы животных по отношению к воде

1. влаголюбивые животные

2. промежуточная группа

3. сухолюбивые животные

Законы действия

экологических факторов

• Положительное или отрицательное влияние экологического фактора на живые организмы зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Законы действия

экологических факторов

Экологические факторы имеют количественное выражение

Любой фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы.

По отношению к каждому фактору можно выделить:

-зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности,

-зону пессимума (зону угнетения),

- верхний и нижний пределы выносливости организмов .

Закон оптимума

• Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом.

Законы действия

экологических факторов

За пределами выносливости существование организмов невозможно.

Значение экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности.

Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтами,

с узкой - стенобионтами.

Законы действия

экологических факторов

Организмы, переносящие значительные колебания температур называются эвритермные , а приспособленные к узкому интервалу температур – стенотермные.

Законы действия

экологических факторов

Кривые толерантности

Положение вершины указывает на оптимальные условия по этому фактору для данного вида.

Кривые с острыми пиками означают, что диапазон условий нормального существования вида очень узок.

Пологие кривые соответствуют широкому диапазону толерантности.

Законы действия

экологических факторов

По отношению к давлению различают:

эври- и стенобатные организмы;

По отношению

к степени засоления среды :

эври- и стеногалинные.

Закон минимума

В 1840 г. Ю. Либих предположил, что выносливость организмов обусловлена самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Юстус Либих

(1803-1873)

Закон минимума

Ю. Либих установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, поскольку они, как правило, присутствуют в изобилии, а теми, которые необходимы в малых количествах и которых в почве недостаточно.

Юстус Либих

(1803-1873)

Закон лимитирующего фактора

Рост растений ограничивается недостатком хотя бы одного элемента, количество которого ниже необходимого минимума.

Данную закономерность Либих назвал

законом минимума.

«Бочка Либиха»

Закон минимума

В комплексе экологических факторов сильнее действует тот, интенсивность которого ближе к пределу выносливости (к минимуму).

Юстус Либих - немецкий химик и агрохимик.

Закон минимума

• Общая формулировка закона минимума вызвала много споров среди ученых. Уже в середине XIX в. было известно, что лимитирующим фактором может быть и избыточная доза воздействия, и что разные возрастные и половые группы организмов неодинаково реагируют на одни и те же условия.

Закон минимума

• Таким образом, лимитирующим может быть не только недостаток (минимум), но и избыток (максимум) экологического фактора.
• Представление о лимитирующем влиянии максимума наряду с минимумом развил

В. Шелфорд в 1913 г.

Экологическая валентность вида

Свойство видов

адаптироваться

к тому или иному

диапазону

факторов среды

называется

экологической пластичностью

(или экологической валентностью) .

Экологическая валентность вида шире экологической валентности отдельной особи.

Бабочка мельничная огнёвка – один из вредителей муки и зерновых – критическая минимальная температура для гусениц - 7  С,

для взрослых - 23  С, для яиц - 27  С.

Акклиматизация –

это определенная перестройка,

привыкание к новым климатогеографическим

условиям.

Положение оптимума и пределов выносливости может сдвигаться в определенных пределах.

Приспособленности организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

• 1 . теплокровность животных – поддержание организмом постоянной температуры
• 2. зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время
• 3. анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны и отсутствуют все видимые признаки жизни
• 4. морозостойкост ь – способность организмов переносить отрицательные температуры
• 5. состояние покоя – приспособленность многолетних растений, для которых характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности
• 6. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.

Любые воздействия человека на живые
организмы, всю окружающую среду - это
антропогенные факторы. Их можно разделить на
три группы.

Первая

факторы, оказывающие прямое воздействие
на окружающую среду в результате внезапно
начинающейся,
интенсивной
и
непродолжительной деятельности.
Например: прокладка автомобильной или железной дороги через
тайгу, сезонная промысловая охота в определённом районе и т. д..

Вторая

Косвенное воздействие через хозяйственную
деятельность долговременного характера и
малой интенсивности.
Например: загрязнение окружающей среды газообразными и
жидкими выбросами завода, построенного у проложенной
железной дороги без необходимых очистных сооружений,
приводящее к постепенному усыханию деревьев и медленному
отравлению тяжёлыми металлами животных, населяющих
окрестную тайгу.

Третья

Комплексное воздействие вышеперечисленных факторов, приводящее к
медленному, но существенному изменению окружающей среды (рост
населения, увеличение численности домашних животных и животных,
сопровождающих человеческие поселения – ворон, крыс, мышей и т. д.,
преобразование земельных угодий, появление примесей в воде и т. п.). В
результате в изменённом ландшафте остаются лишь растения и животные,
сумевшие приспособиться к новому состоянию жизни.
Например: хвойные деревья заменяются в тайге мелколиственными
породами. Место крупных копытных и хищников занимают таёжные
грызуны и охотящиеся на них мелкие куньи и т. п.

Влияние человека на окружающую среду

Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ;
Сбросы загрязняющих веществ в поверхностны и подземные
водные объекты;
Загрязнение недр, почв;
Размещение отходов производств и потребления
Вырубка лесов;

Антропогенные факторы

Физические:использование атомной энергии, перемещение в поездах и
самолётах, влияние шума и вибрации
Химические:использование ядохимикатов,загрязнение оболочек
Земли отходами промышленности и транспорта
Биологические:продукты питания, организмы для которых человек
может быть средой обитания или источником питания
Социальные: связанные с отношениями людей жизнью в обществе

Поступление в организм загрязняющих веществ в организм человека

Как улучшить здоровье окружающей среды?

Как утверждают исследователи, даже сохранения биологического
разнообразия недостаточно для обеспечения здоровья среды. Она может
быть неблагоприятна для жизни человека при своем прежнем
биоразнообразии, но сильном радиационном, химическом и других
видах загрязнений. Очевидна связь между здоровьем природы, человека
и степенью влияния антропогенных факторов. Для снижения их
негативного воздействия требуется сформировать новое отношение к
окружающей среде, ответственность за благополучное существование
живой природы и сохранение биоразнообразия.

Основные организационные и технологические методы борьбы с загрязнением воздуха заключаются в следующем:

Сокращении количества электростанций (ТЭС - тепловых) за счет
строительства более мощных, оборудованных новейшими системами
очищения и утилизации газовых и пылевых выбросов;
Очищении угля до его попадания на ТЭС;
Замене угля и мазута на ТЭС экологически чистым топливом - газом;
Регулировании двигателей внутреннего сгорания в автомобилях,
установлением на них специальных катализаторов для
нейтрализации угарного газа, заменой вредного этилового бензина,
загрязняющего воздух свинцом, менее экологически вредным.
Особое значение в очищении атмосферного воздуха имеет
озеленение городов и сел, в промышленных зонах.



Предыдущая статья: Что делать, когда плохо на душе и хочется плакать Следующая статья: Служебный роман закончился: Как работать с бывшим парнем?