Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Закономерности влияния экологических факторов на организмы

Экология

Закономерности влияния экологических факторов на организмы

План урока

  • Изменчивость экологических факторов
  • Влияние экологических факторов на организмы и их взаимодействие

Цели урока

  • Уметь: объяснять сущность понятий «зона оптимума», «стрессовая зона», «пределы выносливости», приводить примеры изменчивости экологических факторов, объяснять влияние экологических факторов на организмы, характеризовать диапазоны выносливости эврибионтов и стенобионтов
  • Знать: закон минимума Либиха

Разминка

  • Что такое экологические факторы?
  • Какие экологические факторы выделяются в природе?

Изменчивость экологических факторов

 

Такие факторы среды как сила тяготения, солевой состав морской воды, газовый состав атмосферы на протяжении длительного времени остаются относительно постоянными. 

 

Большинство же экологических факторов постоянно изменяется во времени и пространстве. Причём эта изменчивость может быть регулярной, периодической (например, смена суточной освещённости, сезонные изменения температуры, приливы и отливы, уменьшение количества кислорода при подъёме в горы и т. д.) или нерегулярной (изменения погоды, наводнение, лесной пожар).

 

Степень изменчивости каждого экологического фактора зависит от особенностей среды обитания. Например, температура сильно колеблется в наземно-воздушной среде, но почти постоянна на дне океана или в глубоких слоях почвы. Паразиты, обитающие внутри тела хозяина, живут в условиях избытка пищи, а свободно живущие хищники периодически испытывают голод. Популяции организмов, обитающие в какой-то определённой среде, приспосабливаются к ней в ходе естественного отбора. У них вырабатываются те или иные морфологические и физиологические особенности, позволяющие существовать именно в этих и ни в каких других условиях.

 

 

Влияние экологических факторов на организмы и их взаимодействие

 

Факторы, препятствующие нормальному развитию живого организма из-за их избытка или недостатка по сравнению с потребностями, называются  лимитирующими .


Толерантность  (от лат. tolerantia — «терпение») — способность организмов выдерживать изменения условий жизни (например, колебания температуры, влажности, света).


Это свойство живых организмов имеет очень важное значение, оно позволяет приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям. У разных видов толерантность по отношению к тем или иным факторам выражена в разной степени. Например, для растения может оказаться губительным как недостаток, так и избыток влаги в почве.


Закон оптимума : любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.


Графически закон оптимума выражается симметричной куполообразной кривой (кривая толерантности), показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при постепенном увеличении воздействия фактора.

Рис.1. Кривая толерантности Рис.1. Кривая толерантности

Пределами выносливости (экологической валентностью)  называют минимальное и максимальное значения фактора, при которых возможна жизнедеятельность. Границы, за пределами которых наступает гибель организмов, являются нижними и верхними границами выносливости вида. Их называют  критическими точками . Например, животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая.

 

Самые высокие показатели жизнедеятельности наблюдаются при оптимальных значениях фактора для организмов исследуемого вида.

 

Организмы с широкими диапазонами выносливости ко всем факторам среды распространены более широко. Однако, если организм имеет широкий диапазон устойчивости по одному фактору, это не значит, что у него и по остальным факторам такие же широкие границы.

 

Организмы, которые способны существовать в разнообразных условиях внешней среды, называют  эврибионтными — таков, например бурый медведь, живущий в разных климатических условиях, от Арктики до субтропиков. Стенобионтные организмы приспособлены к обитанию в узком диапазоне условий среды. Например, форель живёт только в чистых горных реках с высоким содержанием кислорода в воде. Молодь ручьевой форели хорошо развивается при концентрации кислорода 2 мг/л; при снижении концентрации до 1,6 мг/л вся форель гибнет.


У всех организмов в ходе эволюции выработалась способность приспосабливаться к тому или иному диапазону факторов. У некоторых видов пределы выносливости по определённому фактору узкие. Это означает, что они могут существовать только в относительно постоянных условиях среды. В этом случае получаются узкие кривые.

 

Пологие кривые наблюдаются в том случае, если пределы выносливости вида по данному фактору широкие. У видов с широким диапазоном толерантности больше возможностей для распространения в окружающей среде.

 

Но по разным факторам пределы выносливости отличаются: по одному фактору вид может иметь широкие пределы, а по другим — узкие.


Закон относительной независимости приспособления организмов

степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам.


Виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособлены к широким колебаниям влажности или солевого режима. Например, многие земноводные могут выдерживать значительные колебания температуры, но не переносят даже кратковременного высыхания кожи.


Закон совместного действия факторов :

результат влияния любого экологического фактора зависит в первую очередь от того, в какой комбинации и с какой силой действуют другие факторы.


Переносить мороз в безветренную погоду значительно легче, чем при сильном ветре. Жару организм переносит значительно хуже при высокой влажности.

 

Немецкий учёный Юстут Либих установил, что продуктивность культурных растений в первую очередь зависит от того питательного вещества или минерального элемента, который представлен в почве в наименьшем количестве.


Закон минимума Либиха (или Закон лимитирующих факторов) :

успешную жизнедеятельность организма ограничивает экологический фактор, количество и качество которого близки к минимуму, необходимому организму.


Образное представление закона минимума — так называемая «бочка Либиха».

Рис.2. Бочка Либиха Рис.2. Бочка Либиха

Суть модели состоит в том, что вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке, и длина остальных досок уже не имеет значения.

 

Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то растение будет развиваться только до тех пор, пока не усвоит весь фосфор.

Ограничивающим дальнейший рост фактором станет низкое содержание фосфора. Для увеличения продуктивности необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащее удобрение.

Но избыток какого-либо экологического фактора может оказывать такое же негативное влияние на развитие организма, как и его недостаток.

 

Все факторы окружающей среды, которые воздействуют на представителей определённого вида, взаимосвязаны между собой, поэтому в процессе эволюции организмы приспосабливаются не к каждому фактору в отдельности, а сразу к целому их комплексу. Совокупность всех факторов, которые требуются для существования вида, определяет его экологическую нишу.


Экологическая ниша — место, занимаемое видом в природе, включающее комплекс его связей с другими видами и требований к факторам среды.


Контрольные вопросы

 

  1. Какие факторы являются лимитирующими?
  2. Чем являются пределы выносливости?
  3. Что в себя включает закон лимитирующих факторов?
  4. Что такое экологическая ниша?


Выводы

На организм одновременно влияют многочисленные и разнообразные факторы среды, и у каждого вида существуют свои оптимумы, стрессовые зоны и пределы выносливости по отношению к их воздействию. Даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию и в пределе — к гибели организма. Совокупность всех факторов, которые требуются для существования вида, определяет его экологическую нишу.

Предыдущий урок
Структура экосистемы
Экология
Следующий урок
Биосфера – глобальная экосистема. Вернадский – учение о биосфере. Распространение и роль живого вещества в биосфере
Экология
  • Создание Web-сайта: технологии создания сайта, содержание и структура сайта

    Информатика

  • Перестановки

    Алгебра

  • Одномерные массивы. Вычисление суммы элементов массива

    Информатика

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке