Под спектром питания понимается компонентный состав пищи, который, с одной стороны, характеризуется определенным ассортиментом потребляемых кормов, а с другой — той пропорцией, в какой они представлены количественно. Спектры питания животных весьма изменчивы, определяясь сменой пищевых потребностей растущих организмов, а также вариабельностью кормовой базы во времени и пространстве. В соответствии с этим различают возрастные, локальные, сезонные и другие изменения спектров питания. Во всех случаях животные проявляют пищевую элективность или выборочностъ, в отношении кормовых объектов, которые оказываются представленными в пище в иной пропорции, чем в кормовой базе. С одной стороны, элективность определяется пищевой ценностью кормовых объектов, с другой — степенью их доступности и пищевой активностью потребителя. Выморочность питания хорошо прослеживается у гидробионтов, начиная с простейших и кончая млекопитающими, причем наблюдается у животных, захватывающих пищевые объекты как дифференцированно, так и недифференцированно. Среди простейших в отношении элективности наиболее изучены инфузории. При седиментации они используют три формы селекции пищи: выбор мест с ее оптимальным составом, отбор пищевых частиц от непригодных при фагоцитозе и удаление последних из цитоплазмы до окончания пищеварительного акта.
Убыль газа наблюдается в результате его эвазии (выхода) из воды в атмосферу и потребления на окислительные процессы, в частности на дыхание. Иногда содержание кислорода в водоемах может существенно меняться за счет поступления вод с более высокой или низкой концентрацией газа. Коэффициент абсорбции кислорода водой при 0°С равен 0,04898. Следовательно, при нормальном содержании этого газа в атмосфере (210 мл/л) в 1 л воды будет растворено 210-0,04898 мл кислорода. С повышением температуры и солености коэффициент абсорбции уменьшается и величина нормального содержания кислорода снижается. Во многих континентальных водоемах существенное значение для аэрации грунта имеют соединения марганца и железа. Выпадая на грунт из воды в виде плохо растворяющихся окисных соединений, они, отдавая кислород грунту, переходят в растворимые закисные соединения, которые поступают в воду, окисляются здесь и, снова превращаясь в окиси, оседают в грунт. Для водного населения в отличие от наземного кислород представляет собой решающий фактор среды. На суше, где воздух практически всегда содержит много кислорода, животные редко страдают от его недостатка. Иная картина наблюдается в воде.
Среди возбудителей инфекционных болезней растений грибы — самая многочисленная группа, насчитывающая более 10 тыс. видов различных по систематическому положению, степени паразитизма, специализации и т. п. Болезни растений, вызываемые грибами, делят на несколько групп на основании сходства внешних признаков. Течение инфекционного процесса состоит из трех последовательных этапов: заражения, когда инфекция попадает на поверхность органов растений, грибные споры прорастают; проникновения гриба в растение, когда мицелий прорастает внутрь тканей, и развития патологического процесса. Способность болезнетворных организмов паразитировать на определенных растениях определяется патогенностью — способностью вызывать заболевание растения и наносить ему определенный вред — и вирулентностью — качественной мерой патогенности того или иного возбудителя по отношению к определенным сортам растения. Один и тот же возбудитель может быть вирулентным для одного сорта и авирулент-ным для другого. Территория, на которой распространена болезнь, называется ареалом болезни. Особенно сильные вспышки болезни, массовое заболевание растений носит название эпифитотий. Проникновение может осуществляться через неповрежденную поверхность растения, естественные отверстия (устьица, чечевички) и поврежденную поверхность (раневые инфекции).
Под структурным уровнем организации того или иного объекта понимается такая группа материальных объектов определенной формы, строения и состава, все индивидуальные представители которой характеризуются принципиально однотипным характером превращений вещества и энергии и однотипными как по направлению, так и по интенсивности взаимодействиями. Каждый структурный уровень характеризуется своим особым комплексом природных законов поведения и взаимодействия (внутри себя и с окружающей средой) составляющих его объектов и явлений. Чтобы проиллюстрировать это положение, возьмем, например, такие пары объектов разных структурных уровней, как атом — молекула, белковая молекула — клетка, орган — организм, минерал — порода. Каждый из перечисленных попарно объектов принципиально отличается один от другого, составляя различные тела, существование которых в природе определяется различным комплексом фундаментальных и частных законов. В частности, законы жизни клетки и законы существования белковой молекулы совершенно различны. Клетка не существует без белка, но комплекс белковых молекул клетки вместе с остальными ее ингредиентами настолько существенно отличается от белкового молекулярного однородного комплекса, что мы совершенно неизбежно вынуждены их признать принципиально различными природными образованиями, кратко охарактеризовав это различие тем, что клетка живет, а белок существует (белковый комплекс внеклеточного вируса неоднородный).
При изучении многообразных явлений природы, в нашем случае состава различных флор земного шара, естественно возникает стремление так или иначе систематизировать данные о их многообразии, классифицировать изучаемые объекты. Принципы классификации флор могут быть различны. Мы можем классифицировать их по признаку различного богатства состава (численности видов); по сложности состава (распределение видов флоры между большим или меньшим количеством родов и семейств); по особенностям систематического состава (наличие в составе флор тех или иных групп растений, роль их в сложении флоры); по связи флор определенного облика и состава с некоторым комплексом условий существования (флоры холодных и жарких, аридных и гумидных областей и т. д.); по связи их с определенными, господствующими на значительном пространстве типа ми растительности (лесные, степные, пустынные, тундровые флоры и т. д.); по связи с определенными элементами рельефа земной поверхности (например, флоры равнин, горные, высокогорные); по наличию или отсутствию в составе флор различных географических и генетических элементов; по характеру связей с другими флорами или степени обособленности от них; по связи с той или иной эпохой истории Земли, к которой было приурочено формирование основных характерных черт данной флоры («возраст» флоры), и т. д. и т. п. Все указанные подходы к проблеме классификации флор вполне закономерны.
В биологическую продукцию не включают то органическое вещество, которое образуется гидробионтами, но не накапливается в них (прижизненные выделения, отчуждаемые структуры, продукты разложения и др.). Синтезируемое, но не аккумулируемое в гидробионтах органическое вещество, накапливаясь в воде, существенно повышает биоэнергетический потенциал экосистемы. Биопродуктивность — свойство экосистем, проявляемое в той или иной форме в зависимости от особенностей биотопа и биоценоза (подобно тому как продуктивность сельскохозяйственных угодий зависит, с одной стороны, от особенностей почвы и климата, а с другой — от урожайности возделываемой культуры, биологических особенностей культивируемых объектов). Одно и то же озеро может быть высокопродуктивным, если облавливается рацио» нально, менее продуктивным, при ухудшении организации промысла, и вовсе непродуктивным, когда промысел отсутствует. Биохозяйственная продуктивность зависит как от величины вылова, так и от ценности различных гидробионтов. Последняя определяется не только абсолютными качествами водных организмов, но и отражает эволюцию потребности человека и возможностей их удовлетворения, причем для разных народов в соответствии с национальными особенностями одни и те же гидробионты могут иметь различную ценность.
В гнездовое время населяет преимущественно высокоствольные леса и рощи, где есть деревья, пригодные для устройства дупел. Наиболее благоприятны для него южные массивы смешанно-хвойного леса, характеризующиеся обилием мягких лиственных пород, и в частности осины в сочетании с елью и сосной. На территории Европейской части России не делает различия между лиственными и хвойными лесами, хотя дремучих ельников избегает, а в окрестностях Вязьмы и Ржева предпочитает сосновые боры. В центр, и Вост. Сибири связан во время гнездования главным образом с сосновыми лесами настолько, что местами в тайге голос его служит указанием присутствия сосны, чистых лиственничных лесов избегает. На Алтае, где встречается спорадично, также в сильной степени связан с распространением сосны, а также и пихты. Возможно это связана с тем, что основные массивы кедровых и лиственничных лесов Горно-Алтайской обл. мало поражены вредителями, и дятел не находит здесь достаточного количества корма летом, тогда как пихта сильно заражена вредителями, напенной гнилью и другими болезнями. Гнездится и в берёзовых насаждениях. В горы, на Алтае поднимается примерно до высоты 1000, редко до 1200 м и не доходит до верхней границы леса, тогда как в Саянах встречается всюду равномерно, кроме верхней зоны криволесья. В ю.-з. Забайкалье и Кентее преимущественно в нагорной тайге, изредка залетает и в долины, где есть высокоствольная урёмная растительность.
В пределах каждой жизненной формы обычно различают совокупности организмов, выделяемые по тем или иным признакам в зависимости от особенностей самих гидробионтов и условий их существования. Например, планктон можно подразделять по типу водоемов (морской, пресноводный, речной, озерный и др.), их географическому положению (тропический, бореальный, высокогорный и т. п.), экологическим зонам (поверхностный, глубоководный, неритический, литоральный и др.), сезонам года (весенний, летний, осенний, зимний), качеству воды (ацидо-алкалифильный, холодо- и теплолюбивый и др.), степени привязанности к биотопу (истинный, временный, случайный, облигатный, факультативный), таксономическому составу (зоо- и фитопланктон, бактериопланктон, рачковый планктон, ихтиопланктон и т. п.), размерному признаку (нанно-, микро-, макропланктон и Др.). Более или менее сходно классифицируют бентос и другие жизненные формы гидробионтов.
Озера представляют собой различной величины и формы котловины, заполненные водой. По происхождению различают озера тектонические, образовавшиеся в результате сдвигов и разломов в земной коре (Байкал, Телецкое, Танганьика и др.), реликтовые (например, Каспийское и Азовское моря — остатки Сарматского моря, отделившиеся от Черного моря после поднятия суши), ледниковые, возникшие при отступлении ледников в плейстоценовое время (многочисленные озера Скандинавии, Карелии и др.), карстовые, или провальные, эоловые, вулканические или иные, смотря по тому, действием каких агентов образована их котловина. Для зоны вечной мерзлоты характерны термокарстовые озера, образующиеся в результате протаивания льда. В долинах рек многочисленны пойменные озера — отшнуровавшиеся участки бывшего русла. У морских побережий встречаются озеровидные водоемы — лагуны и лиманы. Первые из них — отшнуровавшиеся морские заливы, вторые возникают в результате запруживания рек песчаными косами. По характеру водного питания различают озера бессточные, получающие воду ключей и атмосферных осадков, сточные — с тем же характером питания, что и предыдущие, но имеющие сток, проточные, или речные, с притоком и стоком, и устьевые, имеющие приток, но лишенные стока. Если приток выше стока и разница компенсируется испарением, в озерах, особенно устьевых, может происходить осолонение воды. Четкое разделение озер на эв-, мезо-, олиго- и дистрофные трудно реализуемо применительно ко всему разнообразию естественных водоемов.
Питание может быть автотрофным, гетеротрофным и миксотрофным — когда автотрофные организмы в той или иной мере используют готовые органические вещества (например, многие синезеленые). Среди гетеротрофов различают фаготрофовг поедающих живые организмы или частицы органического вещества,, и сапрофите (осмотрофов), которые в основном питаются осмотически, поглощая продукты разложения органических веществ и метаболиты других организмов. Сапротрофность наиболее характерна для грибов и гетеротрофных бактерий, но в той или иной мере осмотическое питание свойственно почти всем гидробионтам. Автотрофное питание реализуется в форме фототрофии и хемосинтеза. К фототрофам относятся фотосинтезирующие растения и бактерии, фоторедуцирующие микроорганизмы и бактерии, восстанавливающие за счет энергии света различные органические вещества. Особенно сложна классификация форм питания у бактерий, у которых энергетический и конструктивный обмены не объединены в один механизм и в какой-то мере независимы друг от друга. Среди автотрофных бактерий различают хемолито-, фотолито- и хемоорганоавтотрофов. Все они для построения тела в качестве источника углерода используют С02, но различаются по способу добывания энергии. Хемолитоавтотрофы (нитрифицирующие, водородные, бесцветные серные, некоторые тионовые, метанобразующие и железоокисляющие бактерии) используют энергию окисления или иных восстановленных веществ.




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.