Биология 11 класс (Урок№13 - Организм и окружающая среда. Экологические факторы.)

Биология 11 класс Урок№13 - Организм и окружающая среда. Экологические факторы. Взаимосвязь организмов с окружающей средой Живые организмы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом и с факторами неживой природы. Видовой состав местности определяется историческими и климатическими условиями, а взаимоотношения организмов друг с другом и с окружающей средой – характером их питания. Совместно живущие организмы различных видов обмениваются веществом и энергией между собой и окружающей их физической средой. На жизнедеятельность организмов оказывают существенное влияние факторы живой и неживой природы. мы узнаем: - классификацию экологических факторов; - как влияют экологические факторы на жизнедеятельность и развитие организмов; - характеристики сред обитания живых организмов; мы научимся: - объяснять влияние экологических факторов на живые организмы. мы сможем: - применять знания на практике (отношение человека к природе, охрана природы). Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания. Природа, в которой обитает живой организм, является средой его обитания. На нашей планете организмы освоили четыре основные среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. Факторы среды, которые прямо или косвенно воздействуют на организмы, называются экологическими факторами. По происхождению и характеру действия экологические факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные. В процессе эволюции организмы приспособились к конкретным условиям среды обитания. У них выработались специальные приспособления, позволяющие избежать или преодолеть действие неблагоприятного фактора. Каждый вид живых организмов имеет свои требования к факторам среды. Это касается как абиотических факторов, так и биотических. Совокупность допустимых значений факторов среды для конкретного вида называется экологической нишей. Она включает три основные характеристики. Характеристики экологической ниши 1. Поведенческая; 2. Пространственная; 3. Временная. Закон Либиха-Шелфорда Существование любого организма или группы организмов зависит от совокупности определённых условий. Например, чем выше температура или чем больше питательных веществ, думаете вы, тем лучше. Однако это не совсем так. В 1840 г. Юстус Либих установил, что урожай культур часто лимитируется (ограничивается) не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах, а теми, которых требуется мало. Либих доказал, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. В окружающей организм среде в изобилии присутствуют двуокись углерода и вода, а потому они не являются факторами, ограничивающими рост. А вот цинка в почве очень мало, потребность растения в нем невелика, и рост растения будет успешен до тех пор, пока не будет израсходован весь его запас. Поэтому наличие цинка является ограничивающим, или лимитирующим, фактором. Закон минимума Либиха гласит: рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве. Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как тепло, свет и вода. Представление о лимитирующем влиянии максимума ввёл Виктор Эрнст Шелфорд (1913). Правило Шелфорда гласит: присутствие организма в данном местообитании зависит от комплекса экологических факторов. В каждом из них у организма существует определение границы выносливости, или толерантности. Эти границы определяются значениями, в пределах которых только и возможно существование организма. Нижняя граница показывает минимальное значение фактора, а верхняя – максимальное, за пределами которых организм не выживает. Те величины факторов, которые лежат между максимумом и минимумом, благоприятны для организма. Когда температура приближается к пределам, животное испытывает либо холод, либо жару, его жизненная активность в этих условиях падает. Эта закономерность может быть перенесена на любой другой фактор. Условия, в которых организм чувствует себя благополучно, называют пределами выносливости, или толерантности. Закон толерантности дополняет ряд вспомогательных принципов: – организмы могут иметь широкие границы устойчивости в отношении одного фактора и узкие границы в отношении другого; – организмы с широкими границами толерантности по всем факторам обычно широко распространены; – если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то могут сузиться и границы устойчивости к другим экологическим факторам. Пример: при низком содержании азота в почве снижается засухоустойчивость злаков. В этом случае для предотвращения увядания требуется больше воды, чем при высоком содержании азота; – период размножения является критическим: в это время многие факторы становятся лимитирующими. Пример: взрослый кипарис одновременно может расти, как в условиях избытка воды, так и на сухом нагорье.