Меню

Экологическую нишу растения можно установить по жизненной форме

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Ниша экологическая у растений

Экологическая диверсификация по пищевому рациону — широко распространенное явление. Не раз было показано, что близко-родственные виды животных характеризуются различными пищевыми потребностями. Пищевые рационы пустынных ящериц, принадлежащих к нескольким симпатрическим видам, состоят у одних преимущественно из муравьев, у других из термитов, у третьих из ящериц других видов или только растений. Сходные примеры различий в рационах у родственных симпатрических видов известны для многих птиц и млекопитающих. Разделение ниш часто бывает сопряжено с распределением активности видов во времени. Примерами могут служить разные типы суточной (ласточки и летучие мыши) или сезонной (некоторые виды ящериц, насекомых) активности. В умеренных широтах у садовой и черноголовой славок наблюдается сдвиг в периодах кладки в две недели. В тропиках эти виды могут размножаться круглый год, так как постоянное обилие необходимых для их питания насекомых ослабляет конкуренцию.[ . ]

Растения Я-стратеги, или патиенты (образно — «верблюды», «терпеливцы»), хорошо переносят неблагоприятные условия среды за счет специальных физиолого-биохимических механизмов переживания стресса. У патиентов экологическая ниша по объему приближается к фундаментальной. У некоторых видов-патиентов хорошо выражена дифференциация ниш.[ . ]

Такая экологическая дифференциация у животных и растений, возможно, сыграла известную роль в возникновении и сохранении полового диморфизма и двудомности. Весьма выгодными для видов могли оказаться реакции на два различных давления отбора, направленных на: 1) снижение конкуренции между полами или 2) повышение способности к межвидовой конкуренции. В последнем случае местообитание используется полнее (т. е. занята более широкая ниша), поскольку мужские и женские особи часто делят между собой как функции, связанные с размножением, так и ресурсы. Это согласуется с гипотезой изменчивости ниши, обсуждавшейся в гл. 2.[ . ]

Концепция экологической ниши применима и к растениям. Как и у животных их конкурентоспособность высока лишь в определенных условиях.[ . ]

А. Одномерные проекции экологических ниш

Морфофункциональные свойства растения как биологической системы во многом определяются особенностями его адаптации, его жизненной стратегии. Культурные растения — это чаще всего однолетники, Я-стратеги. Искусственный отбор и селекция заметно повлияли на структуру и функции растений, ранее обладавших выраженной виолентностью (конкурентной способностью). Культурные растения многих видов в той или иной мере утратили способность к захвату и удержанию экологической ниши, они оказались значительно ослабленными, неконкурентоспособными. У культурных растений некоторых видов снизилась и патиентность — способность переносить неблагоприятные условия среды.[ . ]

Территория г. Миасса, расположенного у восточных предгорий Южного Урала в долине р. Миасс, насыщена водными объектами и пока еще имеет естественные и полуестественные участки ландшафта, достаточные для обитания разнообразной и обильной орнитофауны. Это р. Миасс, протекающая практически через центр города, множество техногенных водоемов (разрезов) в ее пойме и 10 озер и прудов — всего на площади более 6 тыс. га. Озера и пруды приурочены к окраинам и пригородным поселкам. Большинство искусственных водоемов мелководны, заилены, имеют богатую погруженную и прибрежную растительность, низкие берега и приобрели за почти двухвековую историю своего существования типично лесостепной облик, что обусловило высокое видовое разнообразие и обилие населяющих их водно-болотных птиц. Водно-болотные угодья имеют большое экологическое значение не только как ниши для растений и животных, источник кислорода и т. д, но и как важный рекреационный ресурс, способствующий психологической разгрузке людей.[ . ]

Существует несколько путей разделения экологических ниш. Первый из них — это разделение ресурсов, или, в более общем смысле, дифференциальное использование ресурсов. Разделение ресурсов :может наблюдаться у видов, которые живут в одном и том же местообитании, но, несмотря на это, используют различные ресурсы. Поскольку ресурсы для животных — это в основном особи других видов или их части (существуют миллионы типов потенциальных жертв), в принципе нетрудно представить, как конкурирующие животные могут поделить между собой ресурсы. Исключением, заслуживающим внимания, является, однако, азот. Все наземные растения поглощают связанный азот из почвы; но ряд видов, особенно бобовые, благодаря мутуалистической связи с азотфиксирующими бактериями способны также получать свободный азот из воздуха (гл. 13). Кроме того, некоторые насекомоядные растения используют азот, содержащийся в жертвах. Все это наводит на мысль о том, что конкурирующие виды растений могут сосуществовать благодаря различиям в использовании «общего запаса азота», а подтверждением этому служат результаты экспериментов, проведенных де Витом и его коллегами (de Wit et al., 1966).[ . ]

Лес, поле, озеро, пруд и т. д. являются местами локализации множества экологических ниш (т. е. местообитаниями) — позвоночных и беспозвоночных животных, высших и низших растений, микроорганизмов. Вместе с тем, в таких условиях режимы всех экологических факторов разнообразны с точки зрения амплитуды их колебаний. Например, в лесу режимы всех абиотических факторов в приземном пространстве, непосредственно ниже полога крон или в верхней части полога совершенно различны. Освещенность и давление у поверхности воды в озере совершенно иные, нежели на глубине. Поэтому в природе всегда имеется много “свободных” экологических ниш, что и обеспечивает эволюционные процессы видообразования: эволюция организмов — это эволюция их требований к факторам среды, т. е. экологических ниш.[ . ]

Читайте также:  Растения для тенистого уголка сада

Наряду с экзогенным разрушением старых нормальных геномов может происходить эволюционно также и экзогенное разрушение старых экологических ниш. Это может возникать в периоды образования новых крупных таксонов (например, цветковых растений, насекомых, птиц, млекопитающих). При этом за счет усвоения определенными видами особых генных фрагментов, генерируемых бактериями, у этих видов появляются существенные преимущество, в конкурентном взаимодействии со старыми видами. Происходит вытеснение крупных старых таксонов, сопровождаемое массовым вымиранием старых видов. Одновременно происходит увеличение разнообразия нового таксона за счет усвоения прогрессивных генов бактерий, существенно не изменяющих структуру генома видов и не ослабляюнтих преимуществ нового таксона. Если образование новых таксонов приводит к существенным изменениям структуры сообществ, т.е. видов, через которые проходят основные потоки вещества и энергии в биосфере, то.такая перестройка биоты может приводить к существенным изменениям окружающей среды. Такое образование новых таксонов и массовое вымирание старых видов на протяжении последнего полумиллиарда лет происходили в среднем раз в сто миллионов лет. В промежутках между этими редкими процессами кардинальной перестройка биоты в основном протекала более спокойная эволюция видов, связанная с экзогенным разрушением геномов старых видов.[ . ]

Конкуренция (—, — ) является одним из двух главных механизмов регулирования числа организмов в природе. Двустороннее, взаимное угнетающее действие одних организмов на других имеет место всегда, когда совпадают их экологические ниши и когда ограничена емкость среды. Совпадение ниш может быть абсолютным, когда речь идет об организмах одного вида, даже одной популяции, о внутривидовой конкуренции. Уже говорилось (см. п. 3.2), что при росте популяции, когда ее численность приближается к пределу емкости среды, вступает в действие механизм регуляции численности: смертность возрастает, а плодовитость снижается. Пространство и пища становятся предметом конкуренции. Их дефицит выступает в качестве причины снижения жизнеспособности и плодовитости значительной части или всей популяции. В загущенных посевах растений происходит «самоизреживание». В перенаселенных популяциях животных, особенно у грызунов, если не может быть реализован оптимизационный поиск, к общему угнетению добавляется увеличение смертности (включая эмбриональную) из-за стресса, повышения агрессивности, возникновения «иерархии угнетения», каннибализма — крайних проявлений борьбы за существование. Внутривидовая конкуренция хорошо выражена во многих популяциях растений и животных.[ . ]

Организмы постоянно изменяют физическую и химическую природу инертных веществ, отдавая в среду новые соединения и источники энергии. Так, состав морокой вода и донных илов в значительной мере определяется активностью морских организмов; растения, посаженные на песчаные почвы, о годами совершенно меняют почвы и превращают их в плодородные. В результате сообщество организмов и их среда обитания развиваются как единое целое, образуя сложную систему регуляции, поддерживающую на Земле у о ловил, благоприятные для жизни. В экооистеме каждый вид занимает свою экологическую нишу.[ . ]

Все основные свойства индивидуального развития — общий ход онтогенеза, последовательность возрастных и морфофизиологических этапов, характер приспособительных реакций развития — являются наследуемыми признаками и воспроизводятся из поколения в поколепие. Характер цветения и особенности его регуляции у растений с разными биотипами развития также имеют твердую наследственную основу, следовательно, эти признаки генетически закодированы в структуре или же в организации молекул ДНК клеточного ядра. Ясно также, что генетический контроль регуляции цветения является особенно сложным, так как он неизбежно должен отражать адаптацию развития разных растительных видов к различным экологическим нишам.[ . ]

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что скорость инфильтрации воды в почвенную толщу в аграрных биогеоценозах намного ниже, чем в природных. Просачивание воды в почву в определенной мере зависит от поверхностного стока. Чем меньше воды стекает с поверхности земли, тем больше ее впитывается в почву. Уменьшению стока в природных БГЦ способствует покрывающая почву растительность во время ее вегетации. В аграрных БГЦ культивируемые растения произрастают ограниченный срок: от времени высева семяндо уборки урожая. В остальное время года почва либо оголена после вспашки, либо слегка прикрыта пожнивными остатками, почти не препятствующими стоку воды. Почвы аграрных БГЦ по сравнению с природными содержат меньше органических коллоидов, обладающих водоудерживающей способностью. Видовое разнообразие растений и животных в природных биогеоценозах (на-турбиогеоценозах) большое, в аграрных — малое. В процессе длительной эволюции они приспособились друг к другу, их экологические ниши хорошо дифференцированы. Иная картина в агробиогеоценозах — в них экологические ниши дифференцированы слабо, во взаимоотношениях друг с другом у растений резко выражена конкуренция за питательные вещества и другие ресурсы.[ . ]

По-видимому, два вида могут конкурировать за два ресурса и сосуществовать до тех пор, (пока соблюдаются два условия. Во-первых, среда (т. е. (положение «точки снабжения») должна быть такова, чтобы первый вид был в большей степени ограничен одним -ресурсом, а второй — другим. Во-вторых, каждый вид должен потреблять больше того ресурса, который в большей степени ограничивает его собственный рост. Таким образом, становятся понятнее причины сосуществования конкурирующих видов растений на основе дифференциального использования ресурсов. Ключевым моментом, по-видимому, должно быть подробное рассмотрение как динамики ресурсов, так и динамики популяций конкурирующих видов. Как ¡и в других случаях сосуществования, связанных с разделением экологических ниш, существенным является то, что у обоих видов внутривидовая конкуренция выражена сильнее, чем межвидовая.[ . ]

Читайте также:  Что такое тихий океан растения

Источник

Школьный этап олимпиады по экологии 8 класс

Школьный этап олимпиады по экологии 8 класс

1. К биотическим факторам относится:

а) газовый состав атмосферы;

в) солёность почвы;

г) ни один из перечисленных.

2. Какой из перечисленных факторов среды не относится к антропогенным:

а) чрезмерная охота;

б) разрушение человеком мест обитания;

3. В выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания находятся вещества, которые могут вызвать образование раковых опухолей. Эти вещества называются:

4. В результате жизнедеятельности человека образуется масса продуктов, которые являются бытовыми отходами. Выберите из них такой, который будет перерабатываться в круговороте веществ дольше всего:

д) ткань хлопчатобумажная.

5. Первое определение экологии как науки о взаимоотношениях организмов и окружающей среды в 1866 г. дал:

6. Конкуренция – это отношения между:

а) хищниками и жертвой;

б) видами со сходными потребностями;

в) паразитами и хозяевами;

г) живыми организмами и абиотическими факторами.

7. Отношения паразита и хозяина состоят в том, что паразит:

а) не приносит вреда хозяину;

б) приносит хозяину пользу;

в) приносит вред, но обычно не приводит к гибели хозяина;

г) приводит к гибели хозяина.

8. Какова основная причина заиления озер:

а) забор воды на орошение;

б) усиленная рекреация;

в) увеличение поступления взвешенных веществ;

г) загрязнения промышленными сточными водами.

9. Пастбищная пищевая цепь начинается с:

10. В пище кротов преобладают…..

а) корневища растений;

б) семена растений;

в) беспозвоночные животные;

г) зеленые части растений.

11. Первые живые обитатели Земли появились:

б) в наземной среде;

в) в водной среде;

г) в воздушной среде.

12.Наиболее важной, из перечисленных, составляющей почвы считают:

г) горную породу.

13. Заполните пропуск в тексте:

Массовая гибель обитателей водоёмов, вызванная нехваткой кислорода, называется______________________________________

При выполнении 14, 15 заданий, необходимо дать развернутый ответ.

14. Когда нужно выращивать редис для получения корнеплода и семян?

15.Клевер произрастает на лугу, опыляется шмелями. Какие биологические факторы могут привести к сокращению численности популяции клевера?

Школьный этап олимпиады по экологии 9 класс

1. Понятие «экологическая ниша» впервые было введено:

а) К. Тимирязевым;

г) В. Серебряковым

2. Способ выращивания растений без почвы с использованием растворов соединений биогенных элементов называется:

Источник

Жизненные формы растений

Экологическая ниша

Конкуренция и градиент конкуренции

Конкуренция между видами растений. Конкуренция — это соревнование особей при потреблении ресурсов (ЭМП, воды, света). Кроме того, возможна конкуренция за некоторые биотические факторы: насекомых-опылителей и распространителей плодов.

Дж. Грайм (Grime, 1979) рассматривает конкурентную мощность вида как способность захватывать ресурс и ограничивать его потребление конкурентами в любой период жизни сообщества, а Д. Тильман (Tilman, 1982, 1983) и Ю.Э.Романовский (1992) — в первую очередь в критические периоды его дефицита (например, конкуренция за воду в период засухи).

Эти взгляды дополняют друг друга: по Тильману, конкуренция наиболее полно проявляется в экстремальные периоды жизни сообщества в варьирующихся условиях среды, а по Грайму — в более стабильных экотопах (например, тропических лесов, плавней с доминированием Phragmites australis в дельтах южных рек, лугов в прирусловой пойме в северной части лесной зоны с доминированием Phalaroides arundinacea и т.д.). Поэтому возможны самые разные соотношения между обеспеченностью ресурсами и остротой конкуренции. Как правило, при богатых ресурсах виды активно дифференцируются по конкурентной мощности и напряженность «дележа» возрастает (Vila, Terradas, 1995).

При обеднении местообитания ресурсами конкуренция, напротив, ослабевает. Конкуренция может быть симметричной (конкуренты взаимно ограничивают потребление ресурсов примерно одинаково) или асимметричной (разное взаимное ограничение потребления ресурсов, т.е. один вид оказывает на другой большее влияние). Асимметричная конкуренция усиливается во времени и ведет к конкурентному исключению особей.

Несмотря на очевидность конкуренции между особями одного вида в популяции, ее уровень, как правило, видимо, все-таки ниже, чем при межвидовых отношениях. Многочисленные эксперименты с посевами травосмесей и чистыми посевами многолетних трав показывают, что в чистых посевах в большинстве случаев растения развиты лучше, чем в смешанных.

Этот феномен был гипертрофирован Т.Д.Лысенко и доведен до абсурда утверждением, что между особями внутри вида складываются отношения взаимопомощи, а антагонизм присущ только межвидовым отношениям. В многовидовых сообществах пар «дуэлянтов» не образуется, и конкуренция имеет диффузный характер: много видов одновременно конкурируют за один или несколько факторов среды (такая ситуация напоминает переполненный автобус, в котором пассажиры толкают друг друга).

Тильман сформулировал представление о главном комплексном градиенте конкуренции, объединяющем обеспечение растений светом и почвенным питанием. На полюсах градиента растения конкурируют за один ресурс: в условиях богатых почв -за свет, а при высокой обеспеченности светом — за ЭМП. В центральной части градиента растения конкурируют и за то, и за другое.

Читайте также:  Травяные растения при отеках нет

С этой концепцией можно согласиться, если добавить к градиенту обеднения почвенных условий дополнительную, «нулевую» ступень, где конкуренции вообще нет. Конкуренцию видов легче всего изучать, экспериментируя в «микрокосмах» (вегетационных сосудах, водных культурах, чашках Петри) или на полевых делянках, где в разном соотношении в смесях или в чистом виде высеваются (высаживаются) разные виды. Такие эксперименты позволяют ранжировать виды по их конкурентной способности (агрессивности), однако их ценность относительна.

С одной стороны, оценка поведения вида в «микрокосме» может не подтвердиться при наблюдениях за его поведением в естественных условиях, где и набор факторов среды, и комплекс биотических влияний посредников оказывается более сложным (Timoney et al., 1993). С другой стороны, любой построенный «ряд агрессивности» будет отражать конкурентную мощность видов лишь в конкретных условиях среды (Keddy, Shiplay, 1989; Herben, Krahulec, 1998), а при их изменении произойдет неизбежная инверсия последовательности.

Экологическая ниша. Понятие экологической ниши — краеугольный камень в фундаменте теории современной экологии. И как ни парадоксально, его сложность является причиной отсутствия точного определения. Э.Пианка (1981) пишет о том, что если бы можно было дать точное определение ниши, то экологию можно было бы считать наукой о нишах.

О сложности и запутанности проблемы ниши говорит и П. Джиллер (1988). Р.Макинтош (Mcintosh, 1974), подводя двадцатипятилетние итоги развития экологии растений в США (1947-1972), посвятил концепции экологической ниши специальный раздел и включил в него стишок, который придумали студенты Корнельского университета. Вот он (в переводе авторов): Когда я слушаю лекции о нише, Мне все ясно. Получается ляпсус.

Стишок достаточно точно передает двойственный характер концепции — общетеоретическую значимость для понимания экологии и в то же время ее абстрактный характер, который не дает возможности экологу конкретно определить параметры ниши в природе. Ю.Одум (1986) сравнил экологическую нишу с «профессией вида в экосистеме». Если рассматривать экосистему как совокупность организмов и условий среды, в результате взаимодействия которых образуется органическое вещество, то «профессия» каждого вида будет определяться тем, из какого материала, в какое время, на какой территории и какое органическое вещество он производит.

Понимание ниши применительно к животным достаточно простое, так как различия положения разных видов в экосистеме очевидны: разные животные питаются разной пищей и занимают разные территории. У растений — один тип пищи: водный раствор ЭМП, углекислый газ и солнечный свет. Поэтому до начала 60-х годов понятие экологической ниши применительно к растениям не использовалось, хотя, как отмечалось, принцип экологической индивидуальности видов был известен с конца прошлого столетия.

Однако постепенно оно стало обычным для НОР, так как одинаковые ресурсы разные виды растений используют по-разному. Д. Тильман даже пишет о том, что у каждого растения «свой тип фуражирования». Рассмотрим те свойства растений и экологические факторы, которые позволяют растениям проявлять различия своих «профессий» в сообществе и экосистеме. Разный тип распределения корневых систем.

В пустыне Гоби мы наблюдали сообщества из Phragmites australis и Haloxylon ammodendron. Первый вид — гигрофит-фреатофит, который связан с грунтовыми водами на глубине 8-10 м, второй — типичное пустынное дерево с приповерхностным укоренением в сухих горизонтах почвы. В. Г. Онипченко (Onipchetiko, 1994; Онипченко, 1995) описал сообщества пустошей в высокогорьях Кавказа, где самый верхний слой почвы занимают лишайники, использующие атмосферные осадки как источник воды и ЭМП, а в более глубоком горизонте расположена густая сплошная «сетка» из корней злаков.

Разное время вегетации. В период цветения и плодоношения растениям требуется больше ресурсов, и цветение в разное время снижает конкуренцию. Разная требовательность к свету. В лесу одни виды приурочены к затененным местам (Asarum europaeum, Paris quadrifolia), а другие — к светлым прогалинам (Dactylis glomerata). Виды подлеска (Sorbus aucuparia, Corylus avellana, Euonymus verrucosa) довольствуются меньшим количеством света, чем виды высокого древесного яруса.

Необычная обложка фантастического романа

Какой представляют читатели обложку фантастического романа? Космической с мириадами звёзд? Да, но это столь избитый приём, что он кажется уже скучным. Загадочной с мордами неизвестных существ? Да, но морды тоже не в новинку, а действительно оригинальных и при этом не вычурных существ в фантастике давно не встречалось. Волшебной с абстрактными образами? Да, но в романе Татьяны Латуковой «Небо в алмазах» нет волшебных сюжетов, это космическая опера в рамках логичной физики, без нарушений второго закона термодинамики.

Стальная мебель

Огромные города и протяжённые трассы дорог через всю страну рождают спрос на ту сферу производства и услуг, что всегда была востребованной, однако её новые масштабы потребовали и новых стандартов качества, и новой культуры производства. Речь об общественном питании. Гигиеническая безопасность — первое и важнейшее условие работы любого продуктового цеха, любой кондитерской фабрики и пиццерии. Де-факто стандартом качества стали столешницы из шлифованной нержавеющей стали, обеспечивающие максимальную биобезопасность.

Источник