Скачать презентацию Тема Кліматичні фактори природного середовища План 1 2 Скачать презентацию Тема Кліматичні фактори природного середовища План 1 2

Заг_еко_3.ppt

  • Количество слайдов: 89

Тема: “Кліматичні фактори природного середовища”. План: 1. 2. 3. 4. Світло як екологічний фактор. Тема: “Кліматичні фактори природного середовища”. План: 1. 2. 3. 4. Світло як екологічний фактор. Тепло як екологічний фактор. Вологість як екологічний фактор. Повітря як екологічний фактор.

1. СВІТЛО ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР 1. СВІТЛО ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР

§ Світло – електромагнітні хвилі різної довжини § Світло – електромагнітні хвилі різної довжини

§ Фізичні тіла, атоми та молекули яких випромінюють світло, називають джерелами світла § Фізичні тіла, атоми та молекули яких випромінюють світло, називають джерелами світла

§ Пряма радіація – це майже паралельні промені, що йдуть до Землі безпосередньо § Пряма радіація – це майже паралельні промені, що йдуть до Землі безпосередньо від Сонця.

Розсіяна радіація – це промені, що йдуть до Землі з різних точок середовища (відбиті Розсіяна радіація – це промені, що йдуть до Землі з різних точок середовища (відбиті промені).

Фактори, що впливають на розподіл сонячної радіації: § § § Географічна широта Пора року Фактори, що впливають на розподіл сонячної радіації: § § § Географічна широта Пора року Час доби Прозорість атмосфери Рельєф та ін.

Сонячна радіація – це електромагнітне випромінювання з безперервним спектром хвиль різної довжини. Умовно їх Сонячна радіація – це електромагнітне випромінювання з безперервним спектром хвиль різної довжини. Умовно їх поділяють на три групи: § Ультрофіолетові (УФ) промені ( довжина хвиль менше 380 нм) § Видиме світло (380 -750 нм) § Інфрачервоне (ІЧ) світло (більше 750 нм) 380 УФ 750 ІЧ

За відношенням до світла розрізняють такі екологічні групи рослин: § § § Світлолюбні (геліофіти) За відношенням до світла розрізняють такі екологічні групи рослин: § § § Світлолюбні (геліофіти) – це рослини відкритих, постійно освітлених ділянок, пустель, тундри, степу. Такі рослини погано переносять затінення Тінелюбні (сциофіти) – розвиваються в умовах порівняно слабкої освітленності. Це рослини печер, тінистих лісів, глибоководні рослини. Вони погано переносять пряме сонячне світло. Тіневитривалі (факультативні геліофіти) – можуть переносити більш - менш сильне затінення, але добре ростуть і на яскраво затінених ділянках. Найкраще пристосовані до зміни освітленості. Це більшість рослин лісів

Очиток їдкий (Sedum acre) - геліофіт Очиток їдкий (Sedum acre) - геліофіт

Копитняк європейський (Asarum europaeum) - сциофіт Копитняк європейський (Asarum europaeum) - сциофіт

Липа серцелиста (Tilia cordata) – факультативний геліофіт Липа серцелиста (Tilia cordata) – факультативний геліофіт

§ Ритмічні зміни морфологічних, біохімічних та фізіологічних властивостей і функцій організму під впливом § Ритмічні зміни морфологічних, біохімічних та фізіологічних властивостей і функцій організму під впливом чергування та тривалості освітленості називається фотоперіодизмом

За типами фотоперіодичної активності розрізняють такі основні групи рослин: § Рослини короткого дня, яким За типами фотоперіодичної активності розрізняють такі основні групи рослин: § Рослини короткого дня, яким для переходу до цвітіння потрібно світла 12 і менше годин на добу § Рослини довгого дня, для фази цвітіння їм потрібна довжина дня понад 12 годин на добу § Рослини проміжного типу, цвітіння в яких наступає при певному діапазоні фотоперіодизму § Рослини фотоперіодично нейтральні, цвітіння в яких відбувається при будь-якій довжині дня

Тютюн звичайний – рослина короткого дня Тютюн звичайний – рослина короткого дня

Картопля (Solanum tuberosum ) – рослина довгого дня Картопля (Solanum tuberosum ) – рослина довгого дня

Помідор (Solanum lycopersicum) – фотоперіодично нейтральна рослина Помідор (Solanum lycopersicum) – фотоперіодично нейтральна рослина

Тварин за відношенням до освітленості поділяють на 2 групи: § фотофіли § фотофоби Тварин за відношенням до освітленості поділяють на 2 групи: § фотофіли § фотофоби

часто використовується поділ тварин на групи в залежності від того, який спосіб життя вони часто використовується поділ тварин на групи в залежності від того, який спосіб життя вони ведуть: § § § денні нічні сутінкові

Денні хижі птахи. Орлан-білохвіст (Haliaeetus albicilla) Денні хижі птахи. Орлан-білохвіст (Haliaeetus albicilla)

Нічні хижі птахи. Пугач звичайний (Bubo bubo) Нічні хижі птахи. Пугач звичайний (Bubo bubo)

Сутінкові тварини. Підковоніс малий (Rhinolophus hipposideros ) Сутінкові тварини. Підковоніс малий (Rhinolophus hipposideros )

Найважливіші явища, які пов'язані із світлом : – фотосинтез – транспірація – фотоперіодизм – Найважливіші явища, які пов'язані із світлом : – фотосинтез – транспірація – фотоперіодизм – рух – зір (тварин) – інші процеси (синтез вітаміну Д в шкірі людини, особливості поведінки, пігментація шкіри, фототаксиси і фотонастії тощо)

Фотосинтез Фотосинтез

Транспірація Транспірація

Зір у тварин Зір у тварин

Засмага і синтез вітаміну Д у людини Засмага і синтез вітаміну Д у людини

Фототаксис (кінська актинідія Actinia equina прикріплюється з нижнього боку каміння) Фототаксис (кінська актинідія Actinia equina прикріплюється з нижнього боку каміння)

Фотонастії соняшника Фотонастії соняшника

Фотоперіодизм Фотоперіодизм

2. ТЕПЛО ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР 2. ТЕПЛО ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР

Організми, здатні проживати в екстремальних умовах середовища називаються екстрімофілами. Організми, здатні проживати в екстремальних умовах середовища називаються екстрімофілами.

У залежності від вимог до температури середовища, екстрімофілів поділяють на: § кріофільні – жителі У залежності від вимог до температури середовища, екстрімофілів поділяють на: § кріофільні – жителі тундри, Арктики, високогір’їв § термофільні – види, оптимум яких знаходиться в зоні високих температур

Червоний сніг, викликаний активним розмноженням водоростей в Антарктиді Червоний сніг, викликаний активним розмноженням водоростей в Антарктиді

Термофільні мікроорганізми в гарячих джередах Йеллоустоунського (Yellowstone), національного парку Термофільні мікроорганізми в гарячих джередах Йеллоустоунського (Yellowstone), національного парку

§ У латентному (неактивному) стані організми можуть витримувати екстремальні температури (близькі до абсолютного § У латентному (неактивному) стані організми можуть витримувати екстремальні температури (близькі до абсолютного нуля, або ж вище температури кипіння).

Циста лямблії витримує перебування в кислотах, лугах, хлорвмісних дезінфікуючих розчинах та кип'ятіння до Циста лямблії витримує перебування в кислотах, лугах, хлорвмісних дезінфікуючих розчинах та кип'ятіння до 20 хв.

Витримують перебування протягом 20 міс. в рідкому повітрі при — 193°C, восьмигодинне охолоджування рідким Витримують перебування протягом 20 міс. в рідкому повітрі при — 193°C, восьмигодинне охолоджування рідким гелієм до — 271°С; нагрівання до 60— 65°С протягом 10 год. і до 100 °С протягом години. Іонізуюче випромінювання в 570 000 рентген вбиває приблизно 50 % опромінюваних тихоходок. Для людини смертельна доза радіації складає всього 500 рентген.

Для регуляції обміну речовин для організму вироблені такі пристосування: § Біохімічні і фізіологічні перебудови Для регуляції обміну речовин для організму вироблені такі пристосування: § Біохімічні і фізіологічні перебудови (спеціальні ферменти, обезводнення, зміна точки замерзання розчину тощо). § Підтримання температури тіла на стабільнішому, ніж навколишнє середовище, рівні.

§ Пойкілотермні організми – організми, температура тіла яких залежить від температури навколишнього середовища. (всі § Пойкілотермні організми – організми, температура тіла яких залежить від температури навколишнього середовища. (всі мікроорганізми, рослини, безхребетні і значна частина хордових тварин). § Гомойотерні організми (теплокровні) – тварини, здатні підтримувати сталу температуру тіла, незалежно від умов навколишнього середовища. § Гетеротермні організми - теплокровні тварини, які періодично впадають у сплячку (ведмеді, ховрахи, їжаки).

Пойкілотермні організми. Ящірка зелена (Lacerta viridis) Пойкілотермні організми. Ящірка зелена (Lacerta viridis)

Пойкілотермні організми. Дуб звичайний (Quercus robur) Пойкілотермні організми. Дуб звичайний (Quercus robur)

Гомойотермні організми. Людина розумна (Homo sapiens) Гомойотермні організми. Людина розумна (Homo sapiens)

Гомойотермні організми. Слон індійський (Elephas maximus) Гомойотермні організми. Слон індійський (Elephas maximus)

Гетеротермні організми - теплокровні тварини, які періодично впадають у сплячку Гетеротермні організми - теплокровні тварини, які періодично впадають у сплячку

Гетеротермні організми. Новонароджений Ефіопійський їжак (Paraechinus aethiopicus) Гетеротермні організми. Новонароджений Ефіопійський їжак (Paraechinus aethiopicus)

§ Температурний поріг розвитку – мінімальна температура, необхідна для виходу організму із стану спокою). § Температурний поріг розвитку – мінімальна температура, необхідна для виходу організму із стану спокою). § Активні температури (лат. aсtivus – діяльний) – це температури повітря вище 10ºС в середньому за добу. § Ефективна температура – це різниця між температурою навколишнього середовища і температурним порогом розвитку.

Сума активних температур визначається за формулою: Хакт. =(Т-10)*t, де § Т – температура середовища Сума активних температур визначається за формулою: Хакт. =(Т-10)*t, де § Т – температура середовища § t – кількість днів з середньодобовою температурою вище +10ºС.

Сума ефективних температур визначається за формулою: Хеф=(Т-С)* t § § х – сума ефективних Сума ефективних температур визначається за формулою: Хеф=(Т-С)* t § § х – сума ефективних температур. Т – температура середовища. С – температурний поріг розвитку. t – кількість днів з ефективними температурами.

Групи рослин по відношенню до дефіциту тепла § Нехолодостійкі рослини – ті що пошкоджуються Групи рослин по відношенню до дефіциту тепла § Нехолодостійкі рослини – ті що пошкоджуються або замерзають при температурі вище 00 С. § Неморозостійкі рослини – переносять низькі температури, але гинуть, коли в тканинах починає утворюватись лід. § Морозостійкі рослини переносять значні низькі температури за умови нормального переходу у стан спокою.

Групи рослин по відношенню до надлишку тепла § Нежаростійкі рослини пошкоджуються за температури +30, Групи рослин по відношенню до надлишку тепла § Нежаростійкі рослини пошкоджуються за температури +30, +40 *С (водорості, водні, квіткові). § Жаровитривалі еукаріоти – рослини сухих місць проживання і сильної інсоляції (степи, пустелі), переносять короткочасні нагрівання +50, +60*С. § Жаростійкі прокаріоти – термофільні бактерії, деякі водорості. Можуть жити за температури +80, +100*С.

Температурні адаптації тварин § § § Хімічна терморегуляція – активна зміна теплопродукції у відповідь Температурні адаптації тварин § § § Хімічна терморегуляція – активна зміна теплопродукції у відповідь на зміну температури середовища. Фізична терморегуляція – зміна рівня тепловіддачі при зміні зовнішньої температури (волосяний покрив, особливості кровоносної системи, потовиділення, жирові запаси тощо). Поведінка – переміщення у місце з оптимальними температурами (міграції, перельоти, використання нір, печер тощо).

Зовнішній вигляд організмів і фенологічні фази їх розвитку часто залежні від географічного поширення Зовнішній вигляд організмів і фенологічні фази їх розвитку часто залежні від географічного поширення видів.

Біокліматичний закон (А. Хопкінс, 1918) § У міру просування на північ, схід і в Біокліматичний закон (А. Хопкінс, 1918) § У міру просування на північ, схід і в гори, час настання періодичних явищ в життєдіяльності організмів запізнюється на 4 дні на кожні 1 град. широти, 5 град. довготи і приблизно 100 м висоти.

§ Велике значення для підтримання температурного балансу має співвідношення поверхні тіла до його § Велике значення для підтримання температурного балансу має співвідношення поверхні тіла до його об’єму. У зв’язку з цим є правила, які описують цю залежність.

Правило Бергмана Якщо два близьких теплокровних види відрізняються розмірами, то більший з них живе Правило Бергмана Якщо два близьких теплокровних види відрізняються розмірами, то більший з них живе в холоднішому а менший в теплішому кліматі.

Європейський бурий ведмідь. Довжина тіла до 2 м , висота в холці близько Європейський бурий ведмідь. Довжина тіла до 2 м , висота в холці близько 1 м, маса – 300 -400 кг Білий ведмідь. Довжина тіла до 280 см, висота в холці до 150 см, маса – до 800 кг

Бурий ведмідь – грізлі. Довжина тіла: 2, 32, 5 м, маса - до Бурий ведмідь – грізлі. Довжина тіла: 2, 32, 5 м, маса - до 450 кг

Правило Аллена. У тварин зі сталою температурою тіла у холодних кліматичних зонах спостерігаються тенденції Правило Аллена. У тварин зі сталою температурою тіла у холодних кліматичних зонах спостерігаються тенденції до зменшення частин тіла, що виступають.

Слон індійський Слон африканський Слон індійський Слон африканський

3. ВОЛОГІСТЬ ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР 3. ВОЛОГІСТЬ ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР

Кількість вологи в різних місцях коливається від багатьох факторів: § § § Клімату Пори Кількість вологи в різних місцях коливається від багатьох факторів: § § § Клімату Пори року Рельєфу Висоти над рівнем моря Географічного положення тощо

Водний баланс рослин складається з 3 -х етапів: § Надходження води із ґрунту в Водний баланс рослин складається з 3 -х етапів: § Надходження води із ґрунту в корені § Підняття води по ксилемі до надземних органів § Випаровування надлишку води – транспірації

За відношенням до вологи рослини поділяють на такі групи: – Гідатофіти – це рослини За відношенням до вологи рослини поділяють на такі групи: – Гідатофіти – це рослини цілком або більшою частиною занурені у воду, швидко гинуть без води – Гідрофіти – це водні рослини, які прикріплені до ґрунту і занурені у воду лише нижніми частинами. – Гігрофіти – це рослини вологих місць зростань, не мають спеціальних пристосувань до заощадження води (рис, осока). – Мезофіти пристосувалися до життя в місцях зі змінною вологістю. Мають тонкі листки, часто вкриті волосками. Добре розвинута коренева система. Можуть переносити нетривалу засуху. – Ксерофіти – це рослини сухих місць зростань. Мають опушені або вкриті товстим восковим нальотом листки, які часто редукуються у колючки. Це рослини пустель та напівпустель. Ксерофіти поділяються на дві групи: сукуленти і склерофіти: – Сукуленти – це багаторічні рослини з соковитими м’ясистими листками (кактуси). Розвинута здатність накопичувати воду у зв’язку з сильно розвинутою водоносною паренхімою. – Склерофіти – це посухостійкі рослини з жорсткими пагонами. Жорсткість листя і стебел забезпечується сильним розвитком механічних тканин, внаслідок чого при водному дефіциті не спостерігається зовнішніх ознак в’янення.

Гідатофіти. Елодея канадська Elodea canadensis Гідатофіти. Елодея канадська Elodea canadensis

Гідатофіти. Латаття біле (Nymphaea alba ) Гідатофіти. Латаття біле (Nymphaea alba )

Гідрофіти. Очерет звичайний (Phragmites australis ) Гідрофіти. Очерет звичайний (Phragmites australis )

Гігрофіт. Осока богемська (Carex bohemica) Гігрофіт. Осока богемська (Carex bohemica)

Гігрофіт. Рис посівний (Oryza sativa) Гігрофіт. Рис посівний (Oryza sativa)

Мезофіти. Мак снотворний (Papaver somniferum) Мезофіти. Мак снотворний (Papaver somniferum)

Ксерофіти-сукуленти. Кактуси Ксерофіти-сукуленти. Кактуси

Ксерофіти-склерофіти. Ковила українська (Stipa ucrainika ) Ксерофіти-склерофіти. Ковила українська (Stipa ucrainika )

Тварини отримують воду трьома основними шляхами: § § § Шляхом пиття. Разом із соковитою Тварини отримують воду трьома основними шляхами: § § § Шляхом пиття. Разом із соковитою їжею. В результаті метаболізму ( за рахунок окиснення білків, жирів, вуглеводів).

Пиття – один із шляхів надходження води до тіла тварин Пиття – один із шляхів надходження води до тіла тварин

Пиття – один із шляхів надходження води до тіла тварин Пиття – один із шляхів надходження води до тіла тварин

Вживання соковитої їжі – один із шляхів надходження води до тіла тварин Вживання соковитої їжі – один із шляхів надходження води до тіла тварин

Вироблення метаболічної води рятує деякі види тварин під час посухи Вироблення метаболічної води рятує деякі види тварин під час посухи

Втрата води тваринами відбувається: 1. Випаровуванням через покриви і слизові оболонки. 2. Сечовипускання. 3. Втрата води тваринами відбувається: 1. Випаровуванням через покриви і слизові оболонки. 2. Сечовипускання. 3. Втрата разом із неперетравленими рештками.

За відношенням до вологи тварин поділяють на: – Гігрофіли – організми, пристосовані до життя За відношенням до вологи тварин поділяють на: – Гігрофіли – організми, пристосовані до життя в умовах високої вологості. Живуть на заболочених територіях, у ґрунті – Мезофіли – тварини, пристосовані до умов помірної вологості – Ксерофіли – тварини посушливих місць існування, які не переносять надмірної вологості

Гігрофіли. Дощовий черв'як (lumbricus terestris) Гігрофіли. Дощовий черв'як (lumbricus terestris)

Мезофіли. Тигр уссурійський (Panthera tigris altaica) Мезофіли. Тигр уссурійський (Panthera tigris altaica)

Ксерофіли. Молох рогатий диявол (Moloch horridus ) Ксерофіли. Молох рогатий диявол (Moloch horridus )

Способи регуляції водного балансу у тварин § Поведінкові (пошук водопою, риття нір тощо). § Способи регуляції водного балансу у тварин § Поведінкові (пошук водопою, риття нір тощо). § Морфологічні (особливості будови, необхідні для затримання вологи). § Фізіологічні регуляції (здатність до утворення метаболічної води, особливості функціонування травної і видільної системи).