Описание экологической ниши папоротника
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 19.09.2024
Экологические группы растений — это совокупность видов растений, которые характеризуются сходными потребностями в величине какого-либо экологического фактора и возникшими в результате его воздействия в процессе эволюции сходными признаками, закрепившимися в генотипе.
Экологические группы делятся по отношению организмов к тому или иному фактору среды (влага, температура, свет, хим.е свойства среды обитания), но границы между ними условные и плавно переходят от одной экогруппы к другой, члибо входят сразу в несколько экогрупп.
Экологические факторы природы:
— Факторы неживой природы (свет, влажность, температура, состав окружающей среды)
— Факторы живой природы (влияние других живых организмов - растений, животных, бактерий и т.д.)
Таблица экологические группы растений
Справочная таблица содержит экологические группы растений по отношению к воде, к свету, к температуре, к плодородности почвы (торфности) и по отношению к кислотности почвы.
Экологические группы растений
Гелиофиты
— растения открытых мест обитания;
— листья плотные, с толстой кожицей, светло-зеленые, много устьиц;
— хорошо развиты механические ткани и корневая система.
степные и луговые травы, сосна, береза, и другие.
Сциогелиофиты
— хорошо растут на свету, но выносят и затенение.
липа, дуб, лесные травы, сенполия, монстера
Сциофиты
— хорошо растут только в затененных местах (ветреница, вороний глаз, папоротники);
— листья тонкие, тонкая кожица с хлоропластами;
— плохо развиты проводящие и механические ткани.
водоросли, лесные мхи, лишайники, плауны, папоротники
Гидрофиты
(растения водных мест обитания)
— погружены в воду полностью или большей своей частью;
— корневая система развита слабо или отсутствует;
— слабо развиты механические ткани;
— имеется воздухоносная ткань
Лотос, водокрас, сусак, папирус, пистия, талия, эйхорния
Мезофиты
(Растения достаточно увлажненных мест обитания)
— Растения достаточно (но не избыточно) увлажненных мест обитания
— Мезофиты составляют наибольшую экологическую группу наземных растений
полевица, тимофеевка, ромашка, клевер, золотарник, ландыш, медуница, бук, сирень, лещина
Ксерофиты
(растения сухих мест обитания)
— хорошо развита корневая система, многие запасают воду (в листьях, стеблях, корнях);
— листья с толстой кожицей или опушением, устьиц мало, восковой налет
Флора пустынь и полупустынь: кактус, агавы, алоэ, саксаул, песчаная акация и другие
Мегатермофиты
— жаростойкие и теплолюбивые растения,
— могут переносить высокие температуры,
— среда обитания - жаркий и сухой климат пустынь и степей (являются также ксерофитами)
Мезотермофиты
— теплолюбивые растения, но не жаростойкие
— это растения влажного тропического климата
— не выносят перепадов температуры
Микротермофиты
— холодостойкие растения, не требовательны к теплу
— растения умеренного и арктического климата
ель сибирская, также тундровые и высокогорные растения
Гекистотермофиты
— очень холодостойкие растения
Олиготрофы
— растения бедных почв с низким содержанием питательных веществ,
— обитают в полупустынях, сухих степях, верховых болотах
сосна обыкновенная, сосна горная, можжевельник, береза повислая , лишайники, кошачья лапка, толокнянка, болотные мхи, багульник
Мезотрофы
— растения умеренно плодородных почв, с умеренным содержанием минеральных элементов питания
зеленые мхи, ель, черника, брусника, кислица, майник
Эутрофы
— растения, обитающие на плодородных почвах (или в водоёмах) с высоким содержанием питательных веществ
травы пойменных лугов - пырей, костёр; растения чернозёмных степей - ковыль
Ацидофиты
— растения, которые произрастают на кислых почвах (условия высокой кислотности)
— делятся на 3 подгруппы: крайние (pH 3-4,5), умеренные (pH 4,5-6) и слабые (pH 6-6,7)
(рН 3,5—4,5): клюква, багульник, сфагновые мхи
(рН 4,5—6,5): полевица собачья, щучка дернистая, погремок
Нейтрофиты
— растения нейтральных почв
— делятся на 2 подгруппы: обычные (pH 6,7-7) и окололинейные (pH 6-7,3)
многие бобовые, борщевик сибирский
Базофиты
— растения щелочных и слабощелочных почв
мать-и-мачеха, лядвенец рогатый, люцерна серповидная, осока мохнатая, лиственница европейская, дуб известковый
_______________
Источник информации:
1. Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.
2. Биология.Растения.Бактерии.Грибы и лишайники /В.П.Викторов,А.И.Никишов. —М.:ВЛАДОС,2012.—256с.
Экосистема (греч. oikos - жилище) - единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.
Вы можете встретить синоним понятия экосистема - биогеоценоз (греч. bios - жизнь + geo - земля + koinos - общий). Следует разделять биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз - совокупность исключительно живых организмов со связями между ними.
Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли - биосферу.
Продуценты, консументы и редуценты
Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические вещества, потребляемые животными.
Животные - потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка - растительноядные организмы, консументы II, III и т.д. порядка - хищники.
Это сапротрофы (греч. sapros - гнилой + trophos - питание) - грибы и бактерии, а также некоторые растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.
Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos - питание), которые тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии - процессом, который необходим для круговорота веществ, рождения новой жизни.
Пищевые цепи
Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.
- Пастбищные - начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
- Детритные (лат. detritus - истертый) - начинаются с органических веществ отмерших растений и животных
В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем, что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.
- Большим разнообразием обитающих видов
- Длинными пищевыми цепочками
- Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
- Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)
Экологическая пирамида
Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы (пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей с повышением трофического уровня.
Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.
Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и 10000 кг фитопланктона.
Агроценоз
- Преобладает искусственный отбор - выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
- Источник энергии - солнце (открытая система)
- Круговорот веществ - незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
- Видовой состав - скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
- Устойчивость экосистемы - снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
- Биомассы на единицу площади - мало
- Преобладает естественный отбор - выживают наиболее приспособленные особи
- Источник энергии - солнце (открытая система)
- Круговорот веществ - замкнутый
- Видовой состав - разнообразный, тысячи видов
- Устойчивость экосистемы - высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
- Биомассы на единицу площади - много
Факторы экосистемы
-
Абиотические (греч. α — отрицание + βίος — жизнь)
К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические - климат, рельеф, химические - состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность, температура, влажность.
К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).
К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Человек "разумный" (Homo "sapiens") вырубает леса, осушает болота, распахивает земли - уничтожает дом для сотен видов животных.
В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились "озоновые дыры", ускорилось глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.
За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ, растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого организма вырабатывается своя адаптация.
Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.
Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность человека играет решающий фактор в исчезновении видов.
Закон оптимума
Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то про фактор говорят - оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума - диапазон действия фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности.
За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума, то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.
Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим (лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор, который более всего отклоняется от своего оптимального значения.
Метафорически представить этот закон можно с помощью "бочки Либиха". Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора сводит на нет благоприятность остальных факторов.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что такое экологическая ниша
Дадим научное определение, что такое экологическая ниша, что характерно для этого понятия. Экологической нишей называется функциональное место вида в экосистеме, зависящее от биологических характеристик вида и совокупности факторов внешней среды, к которым он приспособился.
Для описания экологической ниши важны следующие характеристики:
- местообитание;
- состав корма;
- пищевое поведение.
Примеры
Разные виды в природе могут обитать на одной территории. Это возможно только в том случае, когда отличаются экологические ниши. Примеры: в лесу деревья, кустарники и травы размещаются в несколько ярусов. Растения имеют разную высоту, не препятствуют фотосинтезу и дыханию, потому что не затеняют друг друга полностью. Корни располагаются в разных горизонтах почвы, где есть возможность всасывать воду.
Различные виды могут занимать сходные экологические ниши. Например, в саваннах и редколесьях Австралии обитает кенгуру, в такой же природной зоне Африки — зебра. Эти систематически далёкие друг от друга виды животных питаются сходной по составу пищей.
Однако есть такие животные, которые конкурируют за одну и ту же экологическую нишу. Они не могут одновременно существовать на одной и той же территории. Пример: при совместном обитании серой и чёрной крыс популяция первой спустя некоторое время полностью вытесняет популяцию второй.
Выживаемость вида повышается, если разные поколения способны занимать неодинаковые экологические ниши. Примеры таких приспособлений — имаго и личиночные стадии насекомых. Бабочки высасывают нектар из цветков, гусеницы поедают зелёные части растений. Так, личинки капустной белянки питаются листьями крестоцветных, имаго — нектаром луговых цветов.
Любому виду необходима определенная совокупность условий среды обитания: абиотических и биотических факторов. Экологическую нишу можно считать следствием адаптации к существованию в экосистеме. В сложной системе взаимоотношений с экологическими факторами среды каждый вид занимает определенное место — экологическую нишу.
Понятие экологической ниши
Экологическая ниша — это положение вида в экосистеме, которое характеризуется его биотическими связями и требованиями к абиотическим факторам окружающей среды.
Ученые в области экологии предложили рассматривать экологическую нишу как сумму связей организмов определенного вида с абиотическими условиями среды и с организмами других видов. Графически экологическую нишу можно определить как пространство в системе координат.
Для каждого вида характерна фундаментальная экологическая ниша — комплекс экологических факторов, необходимых для определенного вида при отсутствии конкуренции. Реальная экологическая ниша — которая доступна для вида в присутствии его конкурентов. Это разнообразие абиотических условий и видов, которые выступают ресурсом и средой обитания для других (хищников, паразитов и т.д.)
А что будет с экологической нишей, если определенный вид исчезнет из экосистемы? При вымирании одного вида другой вид вследствие естественного отбора адаптируется к условиям освобожденной ниши, то есть в экосистеме является верным правило об обязательном заполнении экологической ниши: каждый вид характеризуется определенной экологической нишей, все экологические ниши экосистемы являются заполненными.
Параметры экологической ниши
Каждому виду свойственна своя экологическая ниша, характеризующееся диапазоном ресурсов, в частности пространственным распределением особей (приуроченность к определенному виду субстрата, ярусу и т.д.), местом в трофической сетке экосистемы, отношением к абиотическим факторам (температуpa, влажность и т.д.), интенсивностью использования ресурсов среды (суточная , сезонная активность вида и т.д.). Поэтому одним из параметров является ширина экологической ниши — относительный параметр, который оценивают путем сравнения с экологической нишей других видов. Существуют виды с широкими и узкими экологическими нишами, соответственно экологически пластичные и экологически непластичные виды (вы ознакомились с ними в статье Стратегии адаптации организмов).
На ширину экологической ниши влияет конкуренция. Ч. Р. Дарвин, описывая в своей работе формы борьбы за существование, особое внимание уделил конкуренции между организмами. Конкуренцией называют взаимодействие организмов (одного или разных видов), проявляется как взаимное подавление друг друга и возникает из-за того, что им нужен тот же самый ресурс. В природе особи каждого вида одновременно подвергаются внутривидовой и межвидовой конкуренции, которые вызывают противоположные экологические последствия. Внутривидовая конкуренция может способствовать территориальному распространению вида, расширению кормовой базы. Мы уже упоминали пример из работы Ч. Р. Дарвина о происхождении различных видов вьюрка Галапагосских островов. На океанических островах с бедной фауной вьюрки, по сравнению с их родственниками на материке, заселяли более разнообразные места проживания и овладели более разнообразной кормовой базой при отсутствии конкурирующих видов. В новых условиях движущая форма естественного отбора вызывала различия признаков между родственными группами птиц — образовывались новые виды.
Итак, внутривидовая конкуренция приводила к изменению экологической ниши вида, дифференциации вида и, как следствие, увеличение видового разнообразия. Использование различными видами за совместного существования тех же самых ресурсов является параметром экологической ниши, который называют перекрытием экологической ниши. Перекрытие может быть полным или частичным, с одним или несколькими параметрами экологической ниши, которая вызывает межвидовую конкуренцию. Последняя тем интенсивнее, чем больше это перекрытие. Итак, чем большее сходство экологических потребностей, тем острее конкуренция между двумя видами.
Два вида с одинаковыми потребностями не могут существовать вместе, один из них через некоторое время обязательно вытеснит другой. Эта закономерность известна под названием принципа Гаузе, или принципа конкурентного вытеснения. Используя понятие экологической ниши, этот принцип можно сформулировать так: в той же экосистеме два вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу. Один из таких видов всегда будет иметь преимущество над другим, что через некоторое время приведет к вытеснению смежного вида или к его эволюционному переходу в другую экологическую нишу. Явление распределения экологических ниш в результате межвидовой конкуренции называют экологической диверсификации. Экологическая диверсификация между существующими вместе видами в основном осуществляется по пространственному расположению, рациону питания и распределением активности во времени. Достаточно одного из перечисленных параметров, чтобы конкуренция ослабла или полностью исчезла. Группы, которые расходятся, могут приобретать репродуктивную изоляцию и образовывать новые виды.
Как видим, значительное перекрытие экологических ниш приводит к распределению ниш, специализации видов и возникновению видового разнообразия. Распределение между совместно существующими видами экологических ниш с частичным их перекрытием — один из механизмов стабильности экосистем. Если какой-либо из видов резко снижает свою численность или вымирает, его роль берут на себя другие. Чем более видов в составе экосистемы, тем ниже численность каждого из них, тем сильнее выражена их экологическая специализация. Она обеспечивает сосуществование различных видов в одной экосистеме.
Формирование понятия экологической ниши как следствия адаптации организмов вида к существованию в экосистеме приводит к повышению значимости экологических исследований в решении вопросов эволюционной теории. Благодаря знанию экологических требований организмов к среде обитания и характера биотических отношений, открываются широкие перспективы для изучения механизмов видообразования.
Читайте также: