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
Организмы, населяющие биогеоценоз, по своим функциям разделены на:
- Продуцентов
- Консументы
- 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.
Трофические цепи бывают двух типов:
- 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.
Экосистемы обладают важным свойством — устойчивостью, которая противостоит колебаниям внешних факторов
среды и помогает сохранить экосистему и ее отдельные компоненты. Устойчивость экосистемы обусловлена:
- 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
Агроценоз — искусственно созданный биоценоз. Между агроценозом и биоценозом существует ряд важных отличий. Агроценоз
характеризуется:
- 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
Биоценоз характеризуется:
- 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
Любой организм в экосистеме находится под влиянием определенных факторов, называемых экологическими факторами.
Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.
- Абиотические (греч. α — отрицание + βίος — жизнь)
- Биотические (греч. βίος — жизнь)
- Антропогенные (греч. anthropos — человек)
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 решающую роль 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.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
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.
Мириады живых существ в экосистеме находятся в неисчислимом количестве связей с другими существами. Это
сложнейшая сеть взаимосвязей между организмами обеспечивает устойчивость экосистемы, служит предметом
интереснейшей науки — экологии.
Мы коснемся с вами этого уникального, хрупкого мира взаимосвязей живых существ. Среди форм взаимоотношений
между организмами выделяют:
Форма существования двух организмов, принадлежащих к разным видам. Некоторые организмы-симбионты никак не могут существовать друг без друга — облигатный симбиоз (лат. obligatus — обязанный). Примером облигатного
симбиоза могут служить лишайники, организмы, образованные симбиозом гриба и водоросли.
Иногда симбиоз между особями возможен, но не является обязательным условием. Если особи могут быть в симбиозе, а
могут и поодиночке, то такой симбиоз будет считаться факультативным (франц. facultatif — необязательный).
Известный пример факультативного симбиоза (протокооперации) — отношения между раком-отшельником и актинией. Актиния крепится к панцирю рака-отшельника, своими
щупальцами обездвиживает мелких животных, таким образом, достает пищу для себя и рака. Рак-отшельник постоянно перемещает актинию, за
счет чего вероятность ее встречи с потенциальной жертвой увеличивается.
В рамках симбиоза можно выделить мутуализм, комменсализм и паразитизм.
- Мутуализм (лат. mutual — взаимный)
- Комменсализм (лат. com — вместе + mensa — стол, трапеза)
- Паразитизм (греч. parasitos — нахлебник)
Форма взаимовыгодного облигатного симбиоза. Примером мутуализма могут послужить взаимоотношения между рыбой-клоуном и актинией. Рыба-клоун
спасается от врагов среди щупалец актинии, проводит там санитарную обработку: она удаляет из актинии непереваренные
остатки пищи, вентилирует воду.
Внутри пищеварительного тракта коровы происходит мутуализм с бактериями. Особая микрофлора заселяет отдел желудка — рубец. Именно здесь целлюлоза, которая не может быть разрушена пищеварительными ферментами коровы, переваривается бактериями-симбионтами. Без бактерий нормальное расщепление целлюлозы невозможно.
Комменсализм — способ симбиоза, при котором один из партнеров (комменсал) возлагает на другого (хозяина) регуляцию своих
взаимоотношений с внешней средой. При этом комменсал получает пользу от таких взаимоотношений, а хозяин не получает ни вреда,
ни пользы.
Примером таких взаимоотношений может послужить «квартиранство», при котором один из организмов использует другой как жилище: в мантийную полость
двустворчатых моллюсков откладывают икринки рыбы-горчаки, благодаря чему развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но не приносят
ни вреда, ни пользы самому моллюску.
Также примером является и «нахлебничество». Под этот термин подпадают отношения между акулой и рыбой-прилипалой. Рыба-прилипала (комменсал) прикрепляется
к акуле, преодолевает большие расстояния и питается остатками пищи, расплывающимися в стороны после трапезы акулы.
Паразитизм также является способом симбиоза. При этой форме отношений один организм (паразит) использует другой (хозяина) в качестве источника питания
(и среды обитания), при этом частично/полностью возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой.
Паразитизм бывает облигатный, в случае если паразит не может жить без хозяина, к примеру, у вирусов. Может быть факультативный, если паразит способен
существовать без хозяина: комары, блохи, вши, паразитические черви.
В современной экологии в понятие хищничества вкладывается форма взаимоотношения, при которой один организм питается органами и тканями
другого, при этом между двумя организмами отсутствуют симбиотические связи. То есть они никак не зависят друг от друга.
Иногда понятие хищничества обобщается, и в него включают плотоядных, растительноядных, всеядных животных и паразитов.
При этой форме взаимоотношений виды не оказывают друг на друга практически никакого влияния. Они редко встречаются
из-за разности типов питания, экологических ниш.
Антибиозом называют такие взаимоотношения между видами, при которых один организм ограничивает возможности другого, иногда вплоть
до невозможности существования. Выделяют аменсализм, аллелопатию и конкуренцию.
- Аменсализм (греч. а — отрицательная частица + лат. mensa -стол, трапеза)
- Аллелопатия (греч. allelon — взаимно + pathos — страдание)
- Конкуренция (лат. concurrentia — столкновение)
При аменсализме один вид подавляет другой без извлечения выгоды для себя и без обратного отрицательного влияния с
подавляемой стороны. Примерами аменсализма являются высокие широкие кроны взрослых деревьев, которые практически
не пропускают свет в подлесок и тем самым угнеют рост молодых растений, мхов.
Аллелопатией называют подавление одного вида организмов другим (и обратное воздействие) вследствие выделения токсичных веществ.
Часто встречается у микроорганизмов, грибов.
Примером может считаться выделение антибиотиков двумя близкорасположенными бактериями. В этом случае антибиотик каждой бактерии
будет замедлять рост и развитие другой, может приводить к гибели.
Если у особей, принадлежащих к двум разным видам (или к одному), сходный образ жизни, кормовая база, занимаемая ими экологическая ниша,
ограниченные возможности для полового размножения: между ними возникает конкуренция.
Особенно часто возникает конкуренция между особями одного вида, ведь их потребности совершенно одинаковы. Недаром
самым ожесточенным вариантом борьбы за существование считается внутривидовая борьба.
в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 344 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
Рассмотрите предложенную схему классификации экологических факторов. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Установите соответствие между экологическим фактором и его видом.
ФАКТОР
A) хищничество
Б) отсутствие корма
B) снежный покров
Г) бобровая плотина
Д) внесение удобрений в почву
Е) смена времен года
ВИД ФАКТОРА
1) абиотический
2) биотический
3) антропогенный
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Раздел: Основы экологии
Рассмотрите предложенную схему классификации экологических факторов окружающей среды. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Рассмотрите предложенную схему классификации экологических факторов. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Раздел: Основы экологии
Установите соответствие между примером и группой экологических факторов, которые он иллюстрирует.
ПРИМЕР
А) зарастание пруда ряской
Б) увеличение численности мальков рыб
В) поедание мальков рыбы жуком-плавунцом
Г) образование льда
Д) смыв в реку минеральных удобрений
ГРУППА ФАКТОРОВ
1) биотические
2) абиотические
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д |
Источник: ЕГЭ по биологии 09.04.2016. Досрочная волна
Установите соответствие между примерами и экологическими факторами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕР
А) повышение концентрации СО2 в атмосфере из-за транспорта
Б) зарастание просеки в лесу
В) изменение ландшафта из-за извержения вулкана
Г) усиление ветра
Д) превращение болота в луг вследствие осушения
Е) выпадение меньшего среднегодового количества осадков
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
1) абиотический
2) биотический
3) антропогенный
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А | Б | В | Г | Д | Е |
Раздел: Основы экологии
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие из приведённых экологических факторов относят к абиотическим?
1) температура воздуха
2) взаимодействие карася и щуки
3) возведение дамб на реках
4) среднее количество осадков за год
5) солёность воды
6) вырубка леса
Раздел: Основы экологии
Распашка целины в целях выращивания зерновых культур — пример действия фактора
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 2.
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие из перечисленных факторов среды относят к абиотическим?
1) наличие видов-конкурентов
2) солёность воды
3) внесение удобрений
4) наличие паразитов
5) содержание ионов металлов в почве
6) рельеф местности
Установите соответствие между примерами и экологическими факторами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕР
А) взаимодействие волка и зайца
Б) отстрел волков человеком
В) выбросы парниковых газов заводами
Г) взаимодействие человека и широкого лентеца
Д) поедание нектара пчёлами
Е) взаимодействие рака-отшельника и актинии
ФАКТОР
1) биотический
2) антропогенный
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А | Б | В | Г | Д | Е |
Раздел: Основы экологии
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие из приведённых факторов среды можно отнести к абиотическим?
1) увеличение численности хищников
2) выделение углекислого газа электростанцией
3) среднегодовая температура
4) годовая норма осадков
5) образование водохранилища
6) крутизна склона горы
Раздел: Основы экологии
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие из приведённых ниже примеров относятся к биотическим факторам среды?
1) поедание зайцев волками
2) паразитизм трутового гриба на деревьях
3) постепенное изменение климата
4) вытеснение сныти топинамбуром
5) охота человека на оленей
6) глубокое промерзание водоёма зимой
Раздел: Основы экологии
Рыхление почвы под кроной плодовых деревьев — это воздействие на растения фактора
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4.
Возрастание численности белок в лесу в связи с большим урожаем семян ели относят к факторам
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 3.
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие из перечисленных факторов среды относят к биотическим?
1) наличие паразитов
2) температура воды
3) хищничество
4) солнечная радиация
5) наличие видов-конкурентов
6) внесение удобрений
Найдите три ошибки в приведённом тексте «Экологические факторы». Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки, исправьте их.
(1)На любой организм действуют разнообразные экологические факторы, которые принято делить на биотические, абиотические и антропогенные. (2)К биотическим факторам относят различные формы взаимодействия организмов друг с другом. (3)В микоризе гриб забирает у растения часть органических веществ, но не даёт ничего взамен — это пример паразитизма. (4)Чем менее схожи экологические ниши организмов, тем более острая конкуренция между ними. (5)Различают внутривидовую и межвидовую конкуренцию, при этом наиболее острой является внутривидовая. (6)Горообразование, образование прудов, приливы относят к абиотическим факторам.
Установите соответствие между примерами экологических факторов и типом, к которому они относятся.
ПРИМЕР
А) Поднятие уровня мирового океана.
Б) Эпидемия сибирской язвы
В) Истребление воронами городских голубей.
Г) Пыльная буря в Африке.
Д) Повышение сейсмической активности земной коры.
Е) Газовый состав атмосферы.
ФАКТОР СРЕДЫ
1) биотические
2) абиотические
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Источник: Типовые тестовые задания по биологии под редакцией Г. С. Калинова, Т. В. Мазяркина. 10 вариантов заданий. 2017 год.
Установите соответствие между экологическими факторами и их группами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
А) вырубка леса
Б) выкармливание кукушонка птицами другого вида
В) уменьшение численности белок при снижении урожая семян ели
Г) подтопление леса во время половодья
Д) внесение минеральных удобрений
Е) линька зайца при изменении длины светового дня
ГРУППЫ
1) антропогенные
2) абиотические
3) биотические
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
Источник: ЕГЭ по биологии 2021. Досрочная волна. Вариант 1
Установите соответствие между примерами и экологическими факторами, которые этими примерами иллюстрируются: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕРЫ
А) повышение давления атмосферного воздуха
Б) изменение рельефа экосистемы, вызванное землетрясением
В) изменение численности популяции зайцев в результате эпидемии
Г) взаимодействие между волками в стае
Д) конкуренция за территорию между соснами в лесу
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
1) абиотический
2) биотический
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д |
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2017 по биологии, Демонстрационная версия ЕГЭ—2020 по биологии, Демонстрационная версия ЕГЭ—2018 по биологии
Установите соответствие между экологическим фактором и группой, к которой его относят.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
А) лесной пожар вследствие грозы
Б) распространение семян растений птицами
В) понижение температуры, приводящее к зимней спячке животных
Г) санитарная вырубка леса
Д) питание паразитических животных
Е) затопление лугов при ливне
ГРУППА ФАКТОРОВ
1) абиотические
2) биотические
3) антропогенные
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Источник: ЕГЭ по биологии 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 4.
Всего: 344 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
На ЕГЭ не спрашивают про сортировку отходов или электромобили, но могут спросить про круговорот углерода или названия разных типов водных растений. Как не запутаться в большом количестве информации? Собрали все темы, которые могут встретиться в вопросах про экологию, чтобы вам было проще спланировать подготовку к экзамену.
1. Из чего состоит экология?
Тема «экология» в ЕГЭ включает в себя три больших блока:
- Экологические факторы;
- Экосистема;
- Биосфера.
Главный совет для этого раздела биологии: старайтесь не заучивать термины, а понимать суть и приводить примеры. Это поможет и для запоминания во время подготовки, и при ответе на развёрнутые вопросы во второй части экзамена. Не зубрите теорию. Придумывайте ассоциации, вникайте в логику.
Что нужно знать про экологические факторы
- Среды обитания и их характеристики:
- наземно-воздушная;
- водная;
- почвенная;
- организменная.
Нужно уметь их сравнивать по количеству кислорода и света, плотности и другим параметрам.
- Адаптации к каждой среде обитания. Например, форма конечностей, особенности зрения и обоняния, форма тела, особенности метаболизма обитателей разных сред.
- Предел выносливости и зона оптимума для разных видов организмов.
Чтобы редкие вопросы по этой теме не стали сюрпризом, рекомендуем почитать книгу «Биология: модульный триактив курс» от В.С. Рохлова. Например, чтобы узнать, что такое бочка Либиха и лимитирующий фактор.
- Характеристики самих биологических факторов:
- Свет: группы растений по отношению к свету, фотопериодизм;
- Температура: механизмы терморегуляции;
- Вода: группы растений по отношению к воде, экономия воды.
❗️Эти темы часто спрашивают в письменной части экзамена — уделите им время. Стоит не только понять их суть, но и заучить термины, чтобы в них не запутаться.
Ещё нужно уметь отличать биотические факторы от антропогенных. Тут всё просто: биотические относятся к живой природе, антропогенные — это воздействие человека.
Что нужно знать про экосистему
- Общие понятия из экологии:
- Функциональные группы организмов: продуценты, консументы и редуценты;
- Пищевые цепи и сети;
- Устойчивость экосистем: развитость пищевых цепей, ярусность в лесных экосистемах, другие факторы устойчивости;
- Экологические пирамиды.
Есть разные виды пирамид, к экзамену важно выучить пирамиду биомассы, остальные пирамиды построены по схожему принципу.
Обратите внимание на «правило 10 процентов».
- Особенности биоценоза:
- Связи в биоценозе: трофическая, топическая и др. Не обязательно заучивать названия, главное понимать и уметь объяснять;
- Структура популяции: как расположены относительно друг друга разные популяции и особи в одной популяции;
- Экологические характеристики популяции: рождаемость, смертность, плотность, половой состав;
- Разница между биогеоценозом и экосистемой;
- Сравнение искусственной и естественной экосистем: замкнутость/незамкнутость, устойчивость, видовое разнообразие;
- Биотические отношения: симбиоз, мутуализм, квартиранство и т. п.
- Сукцессия: первичная и вторичная. На экзамене часто просят установить последовательность процессов восстановления экосистемы.
Что нужно знать про биосферу
- Границы биосферы: до какого уровня возможна жизнь в атмосфере, гидросфере и литосфере, какие факторы ограничивают распространение организмов.
- Вещества биосферы: косное, биокосное, биогенное, живое. Здесь советуем нарешивать задания, чтобы привыкнуть к типичным вопросам из ЕГЭ.
- Функции живого вещества: концентрационная, окислительно-восстановительная, газовая, деструктивная.
- Биогеохимические циклы:
- Биогенная миграция атомов (обычно не спрашивают, но повторить стоит);
- Круговорот углерода;
- Круговорот азота;
- Сера и фосфор (вряд ли попадется, но на всякий случай можно почитать).
Полезные материалы для подготовки к ЕГЭ по биологии можно скачать на нашем сайте в разделе «Шпаргалки».
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. Мы обязательно поправим!
Добавляйтесь в друзья к Степенину в ВК! |
Подписывайтесь на группу химического кота! |
Смотрите наш YouTube-канал! |
Фактор – движущая сила совершающихся процессов или влияющее на эти процессы условие.
Все, что окружает организмы (живые системы), прямо или косвенно влияя на их состояние и функционирование, носит название окружающей среды, которая включает как природную, так и техногенную, созданную человеком, составляющие. Компоненты среды, способные оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы, называются экологическими факторами, которые по природе их происхождения традиционно делят на три группы: абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические экологические факторы – все компоненты неживой природы. К этим факторам относятся: свет, температура, давление, влажность, ветер, состав воздуха, воды и почвы, долгота дня и т.д.
Биотические экологические факторы – факторы, которые связаны с живыми организмами, они характеризуют влияние одних организмов на другие. К этим факторам относятся: конкуренция, хищничество, паразитизм, сотрудничество
Антропогенные экологические факторы – факторы, которые связаны с влиянием деятельности человека на природную среду. Человек загрязняет и тем самым разрушает природную среду.
Благоприятные для нормальной жизнедеятельности организма значения экологического фактора называются зоной оптимума. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор в диапазоне, называемом стрессовой зоной, угнетает жизнедеятельность живой системы. Максимально и минимально переносимые значения экологического фактора — это критические точки, отмечающие начало зоны гибели, где существование организма или популяции уже невозможно. Диапазон между минимумом и максимумом экологического фактора называется диапазоном толерантности (от лат. tolerantia – терпение) и определяет величину выносливости или экологическую валентность организма к данному фактору
Зоны воздействия экологического фактора на организм
ГРУППЫ ОРГАНИЗМОВ (по отношению к факторам среды)
фактор |
группа |
характеристика |
свет |
Гелиофиты . Световые растения. Обитатели открытых мест обитания: лугов, степей, верхних ярусов лесов, ранневесенние растения, многие культурные растения. |
мелкие размеры листьев; встречается сезонный диморфизм: весной лестья мелкие, летом — крупнее; листья располагаются под большим углом, иногда почти вертикально; листовая пластинка блестящая или густо опушенная; образуют разряженные насаждения. |
Сциофиты . Не выносят сильного света. Места обитания: нижние затемненные ярусы; обитатели глубоких слоев водоемов. Прежде всего, это растения, растущие под пологом леса (кислица, костынь, сныть). |
листья крупные, нежные; листья темно-зеленого цвета; листья подвижные; характерна так называемая листовая мозаика (то есть особое расположение листьев, при котором листья макимально не заслоняют друг друга). |
|
Теневыносливые . Занимают промежуточное положение. Часто хорошо развиваются в условиях нормального освещения, но могут при этом переносить и затемнение. По своим признакам занимают промежуточное положение |
||
Тепло |
Стенотермные организмы — приспособленные к относительно постоянным температурным условиям среды и не выносящие их колебания |
напр., все глубоководные и подземные обитатели, постоянные обитатели высоких широт и экваториального пояса). |
Эвритермные — способны переносить колебания температуры в широких пределах. |
Организмы умеренных широт |
|
Тепло |
Термофилы (теплолюбивые) и криофилы (холодолюбивые) |
|
Тепло |
Животные способны поддерживать постоянную температуру тела, не зависимо от температуры окружающей среды. Такие организмы называются гомойтермными. У других животных температура тела меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Их называют пойкилотермными. |
|
Влаж-ность |
1.Гидатофиты — это водные растения. 2. Гидрофиты — это растения наземно-водные. 3. Гигрофиты — наземные растения живущие в условиях повышенной влажности. 4. Мезофиты — это растения, произрастающие при среднем увлажнении 5. Ксерофиты — это растения произрастающие с недостаточным увлажнением. Они в свою очередь делятся на: суккуленты — сочные растения (кактусы); склерофиты — это растения с узкими и мелкими листьями, и свернутыми в трубочки. Они также делятся на эуксерофиты и стипаксерофиты. Эуксерофиты — это степные растения. Стипаксерофиты — это группа узколистных дерновинных злаков (ковыль, типчак, тонконог и др.). В свою очередь мезофиты также делятся на мезогигрофиты, мезоксерофиты и т.д. |
Популяция — это совокупность организмов одного вида, обменивающихся генетической информацией и населяющих определенное ограниченное пространство в течение многих поколений. Популяция характеризуется рядом признаков:
Численность – число особей в популяции, которое зависит от биологического потенциала вида и внешних условий и может значительно изменяться во времени.
Плотность – число особей, приходящееся на единицу площади или объема. Оптимальная плотность – это такой уровень плотности, при котором совмещается рациональное использование территории и осуществление внутрипопуляционных функций. Поддержание оптимальной плотности — сложный процесс биологического регулирования, основанный на принципе обратной связи.
Половая структура популяции – соотношение особей женского и мужского пола в популяции, тесно связанное с ее генетической и возрастной структурой.
Возрастная структура популяции – соотношение в популяции особей разных возрастных групп. Темпы роста популяции определяются долей половозрелых особей в ней. Если процент неполовозрелых высок – это говорит о потенциальном увеличении численности популяции.
Генетическая структура популяции – соотношение в популяциях различных генов. Она отражает богатство генофонда популяции (совокупность генов всех особей популяции), который определяет общие видовые свойства, а так же особенности, возникшие в порядке приспособления популяции к определенным условиям среды.
Пространственная структура популяции – это распределение особей в пределах ареала, зависящее от особенностей организмов и среды их обитания. Оно может быть равномерным (характеризуется равным удалением особей друг от друга), диффузным (особи распределяются по территории случайно) или мозаичным (особи распределяются группировками, на определенном расстоянии друг от друга).
Рождаемость – число новых особей, появившихся в популяции за единицу времени в результате размножения.
Смертность – число особей, погибших в популяции за единицу времени от всех причин.
По своему происхождению экосистемы могут быть естественными (природными) – например, лес, озеро, луг и т.д., — и искусственными (антропогенными)
Крупные наземные экосистемы, приуроченные к однородным природно-климатическим зонам, называются биомами (тундра, тайга, степь, пустыня). Водные экосистемы подразделяются на морские и пресноводные, а последние еще и на стоячие (озерные) и проточные (речные) экосистемы.
Совокупность растений, животных и микроорганизмов, которые совместно проживают в одних и тех же условиях среды, называют биоценозом (греч. биос – жизнь, койнос – общий).
Участок земной поверхности (суши или водоема) с одинаковыми условиями среды, на котором существует биоценоз, называют биотопом (греч. биос – жизнь, топос – место). СТРУКТУРЫ ЭКОСИСТЕМ:
1.Видовая структура экосистем. Под ней понимают количество видов, которые образуют экосистему, и соотношение их численностей. Видовое разнообразие исчисляется сотнями и десятками сотен. Оно тем значительнее, чем богаче биотоп экосистемы. Самыми богатыми по видовому разнообразию являются экосистемы тропических лесов. Богатство видов зависит и от возраста экосистем. В сформировавшихся экосистемах обычно выделяется один или 2 – 3 вида явно преобладающих по численности особей. Виды, которые явно преобладают по численности особей, – доминантные (от лат. dom-inans – «господствующий»). Также в экосистемах выделяются виды – эдификаторы (от лат. aedifica-tor – «строитель»). Это те виды, которые являются образователями среды (ель в еловом лесу наряду с доминантностью имеет высокие эдификаторные свойства).
2. Трофическая структура. В каждой из них можно выделить три функциональных группы организмов, связанных между собой потоками энергии, вещества и информации: фотосинтезирующие растения — продуценты, различные уровни консументов, детритофагов и редуцентов. Они составляют биотическую структуру экосистем.
-
Зеленые растения улавливают энергию Солнца и превращают ее в потенциальную энергию химических связей органических веществ, создаваемых ими в ходе реакции фотосинтеза:
Кроме растений-фотосинтетиков продуцировать органическое вещество могут некоторые бактерии, которые используют энергию, выделяющуюся при окислении неорганических соединений, например, аммиака, железа и особенно серы. Это так называемая энергия химического синтеза, поэтому организмы называются хемосинтетиками.
Таким образом, растения и хемосинтетики создают органическое вещество из неорганических составляющих с помощью энергии окружающей среды. Их называют продуцентами или автотрофами.
-
Виды, потребляющие созданную продуцентами органику как источник вещества и энергии для своей жизнедеятельности, называются консументами (потребителями) или гетеротрофами.
Питающиеся непосредственно продуцентами растительноядные животные, или фитофаги, называются первичными консументами или консументами первого порядка. Их самих употребляют в пищу хищники, или плотоядные – консументы второго и более высоких порядков.
-
Мертвые растительные и животные органические остатки, например опавшие листья, экскременты и трупы животных, называются детритом. Организмы, специализирующиеся на питании детритом (например, грифы, шакалы, черви, раки, термиты, муравьи и т.д.), называются детритофагами. Значительная часть детрита в экосистемах не поедается животными, а гниет и разлагается с участием грибов и бактерий, которых обычно выделяют в особую группу детритофагов и называют редуцентами.
Различают два типа пищевых цепей – пастбищные (или цепи выедания), и детритные (цепи разложения).
Прирост биомассы в экосистеме за единицу времени называется биологической продуктивностью (продукцией). Первичная продукция – это биомасса, созданная за единицу времени продуцентами Вторичная продукция – это биомасса, созданная за единицу времени консументами на разных трофических уровнях. Каждому последующему трофическому уровню передается в среднем около 10% от количества энергии, поступившей на предыдущий (закон Линдемана или «правило 10%»). Поскольку в каждом звене пищевой цепи около 90% энергии теряется, длина пищевой цепи ограничивается размерами этих потерь и, как правило, не превышает 3 — 4 уровня.
Последовательная смена сообществ на одной территории под действием экологических факторов называется сукцессией. Первичная сукцессия – развитие экосистемы на голом месте, например на возникшем в море вулканическом острове. Вторичная сукцессия – процесс восстановления нарушенного сообщества до равновесного (климаксного) состояния.
Основные функции живого вещества в биосфере
Функции |
Краткая характеристика процессов |
Энергетическая |
Поглощение солнечной энергии при фотосинтезе, химической энергии в результате разложения энергонасыщенных веществ; передача энергии по пищевой цепи разнородного живого вещества. |
Концентрационная |
Избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов вещества, используемых для построения тела организма и удаляемых из него при метаболизме. |
Деструктивная |
Минерализация био- и небоигенного органического вещества; разложение неживого неорганического вещества; вовлечение образовавшихся веществ в биологический круговорот. |
Средообразующая |
Преобразование физико-химических параметров среды. |
Транспортная |
Перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении. |
В разделе ЕГЭ по биологии Вы найдете разбор типовых заданий, тесты и теоретический материал. Уверены, что пользуясь нашим разделом Вы успешно сдадите экзамен в 2022 году!
«Биология как наука. Методы научного познания»
В данном блоке проверяется знание материала о достижениях биологии, методах исследования, об основных уровнях организации живой природы.
«Клетка как биологическая система»
В данный раздел входят задания, проверяющие: знания о строении, жизнедеятельности и многообразии клеток; умения устанавливать взаимосвязь строения и функций органоидов клетки, распознавать и сравнивать клетки разных организмов, процессы, протекающие в них.
«Организм как биологическая система»
В данном разделе проверяется усвоение знаний о закономерностях наследственности и изменчивости, об онтогенезе и воспроизведении организмов, о селекции организмов и биотехнологии, а также выявляется уровень овладения умениями применять биологические знания при решении задач по генетике.
«Система и многообразие органического мира»
Проверяются: знания о многообразии, строении, жизнедеятельности и размножении организмов различных царств живой природы и вирусах; умения сравнивать организмы, характеризовать и определять их принадлежность к определённому систематическому таксону.
«Организм человека и его здоровье»
Данный блок направлен на определение уровня освоения системы знаний о строении и жизнедеятельности организма человека.
«Эволюция живой природы»
Сюда включены задания, направленные на контроль: знаний о виде, движущих силах, направлениях и результатах эволюции органического мира; умений объяснять основные ароморфозы в эволюции растительного и животного мира, устанавливать взаимосвязь движущих сил и результатов эволюции.
«Экосистемы и присущие им закономерности»
Этот блок содержит задания, направленные на проверку: знаний об экологических закономерностях, о круговороте веществ в биосфере; умений устанавливать взаимосвязи организмов в экосистемах, выявлять причины устойчивости, саморазвития и смены экосистем.
Распределение заданий экзаменационной работы по содержательным разделам курса биологии
Разделы | Количество заданий | ||
Первая часть | Вторая часть | Вся работа | |
Биология как наука. | 1 | 1 | 2 |
Клетка как биологическая система. | 4-3 | 1 | 5-4 |
Организм как биологическая система. | 3-4 | 1 | 4-5 |
Система и многообразие органического мира. | 3 | 1 | 4 |
Организм человека и его здоровье. | 4 | 1 | 5 |
Эволюция живой природы. | 3 | 1 | 4 |
Экосистемы и их закономерности. | 3 | 1 | 4 |
Итого | 21 | 7 | 28 |