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.