Презентація на тему:
Енергетика популяцій

Енергетика популяцій

Енергетичний баланс популяції — це сукупність енергетичних складових усіх її членів. Частина отриманої енергії акумулюється у вигляді органічної речовини, а інша розсіюється у середовищі в процесах дихання, виділення екскретів, теплообміну тощо. Величина розсіяної популяцією енергії пропорційна її сумарній масі і залежить від видових особливостей протікання метаболічних реакцій, вікової структури популяції та умов її існування.  Популяції дрібних організмів розсіюють більше енергії, ніж такі ж за біомасою популяції, але сформовані більшими за розмірами організмами . Популяції, які складаються з особин з більш високим рівнем метаболізму (а це, як правило, більш рухливі особини) мають і значно вищий коефіцієнт розсіювання енергії, ніж малорухливі.

Розглядаючи концепцію енергетичного балансу, можна зауважили, що в організованій системі час і місце, де енергія убуває (прибуває), чітко визначені. Знищення хижака, по-перше означає зниження видового різноманіття в співтоваристві, по-друге, зміна місця і часу, де енергія популяції жертви убуває.

Загальні рівняння енергетичного балансу для особин і популяції, сформульовані польським біологом К.Петрусевичем (1978): С = Р + R + FU; А = Р + R = С - FU; P = A - R = C - FU - R. Де: С- продукт, необхідний корм, щоб створити нову енергію; А -процес засвоєння особиною частини матерії у вигляді корму становить брутто продукції, або ж асиміляції; Р- частина засвоєної продукції що йде на побудову тіла особини, яке називають біомасою; R- інтенсивність дихання особини( респірація).У тварин неперетравлений корм, а також фекальні рештки (кал, сеча або урина), які виділяються в середовище (FU), є не що інше, як різниця між спожитою їжею і асиміляцією (FU=(C-A)).

 Енергетичний баланс біосфери. Енергія - це загальна кількісна міра руху та взаємодії усіх видів матерії. Відповідно до закону збереження енергії вона не зникає та не виникає з нічого, а тільки переходить з однієї форми до іншої. Потік енергії на Земній кулі має три джерела: кінетична енергія оберту Землі та її супутника Місяця як космічних тіл. Вона проявляється в морських припливах, енергія яких недоступна живим організмам, але може використовуватися людиною; енергія земних надр, яка підтримується ядерним розпадом урану та торію. Ця енергія виділяється у формі геотермічного тепла. У вулканічних районах вона використовується для опалення оранжерей та басейнів; сонячна енергія, на базі якої здійснюється життєдіяльність в автотрофних організмів.

Всю біосферу можна розцінювати як єдине природне утворення, що поглинає енергію з космічного простору та направляє її на внутрішню роботу. У біосфері енергія тільки переходить з однієї форми до іншої та розсіюється у вигляді тепла. Основними перетворювачами енергії в біосфері є живі організми. Вони перетворюють вільну променисту енергію в хімічно зв'язану, котра потім переходить від одних біосферних структур до інших (мал. 1.).

Основні напрямки потоку енергії в біосфері (мал.1.)

Екологічні фактори та популяція Будь-який організм повинен бути певним чином пристосований до впливу специфічних екологічних факторів. Різноманітні пристосування організмів називаються адаптації. Завдяки різноманітності адаптацій можливо розподіл виживаності організмів в залежності від інтенсивності дії екологічного чинника. Значення екологічного чинника, які найбільш сприятливі для даного виду, називаються оптимальними, або просто екологічним оптимумом. Ті ж значення фактора, які несприятливі для даного виду, називаються пессимальними, або просто екологічним песимумом. Існує закон екологічного оптимуму, згідно з яким виживаність організмів досягає максимуму при значеннях даного екологічного фактора, близьких до його середнього значення.

Розрізняють три основні групи екологічних факторів, що мають вплив на енергетику популяції: абіотичні, біотичні і антропогенні. Абіотичні: - світловий режим ( освітленість); - температурний режим (температура); - водний режим (вологість), - кисневий режим (вміст кисню); - фізико-механічні властивості середовища (щільність, в'язкість, тиск); хімічні властивості середовища.

Світловий режим надає прямий вплив, в першу чергу, на рослини. Підвищення стійкості рослин до високих температур досягається зміною структури цитоплазми, зменшенням нагрівання площі, утворенням товстої кірки. Особое значення має збереження води при ембріональному розвитку поза материнського організму, що призводить до появи зародкових оболонок; у комах формуються серозна і амніотична оболонки, у яйцекладних амніот - сероза, амніон і аллантоіс

Біотичні фактори - різноманітні способи взаємодії організмів між собою. Біотичні зв'язки для різних груп організмів можуть бути сприятливими (+), несприятливими (-) і нейтральними (0). Виділяють такі типи парних міжвидових біотичних взаємодій: - коменсалізм; - паразитизм; - мутуалізм; - конкуренція; - нейтралізм.

Антропогенні фактори - це прояви діяльності людського суспільства, що змінюють місце існування для різноманітних організмів. Антропогенні фактори , як правило , діють опосередковано , за допомогою зміни дії абіотичних і біотичних факторів . Наприклад , при рубках догляду в хвойно - широколистяних лісах створюються сприятливі умови для більшості дрібних горобиних птахів , але вирубка дупластих дерев знижує чисельність дуплогнездников ( голуба- голуба-синяка , сов , мухоловок ) . У той же час , велика і прямий вплив антропогенних чинників: вирубка лісів , браконьєрське полювання і рибна ловля , вилучення з природи рідкісних і цінних видів (наприклад , з метою колекціонування або продажу).

Виділяється декілька типів антропогенних впливів: - точкові впливи - наприклад, окремі джерела забруднень. - лінійні впливи - наприклад, дороги, нафтопроводи, лінії електропередач. - впливи на великих територіях - наприклад, розорювання степів, вирубування лісів. - глобальні впливи - наприклад, зміна вмісту вуглекислого газу в атмосфері.

Спільна дія екологічних факторів На будь-який організм одночасно діє безліч екологічних факторів . До кожного фактору середовища види пристосовуються відносно незалежним шляхом. Наприклад , вид , еврібіонтний по відношенню до температури , може бути стенобіонтний по відношенню до вологості. Завдяки цьому виникає екологічний спектр виду - набір екологічних валентностей . Кожен фактор неоднаково впливає на різні функції організму. При цьому , оптимум для одних процесів може бути песимумом для інших. Наприклад , у рослин оптимальна температура для фотосинтезу становить приблизно 25-35˚С , а оптимальна температура для дихання - приблизно 50-55˚С.

Дякую за увагу!

Всю біосферу можна розцінювати як єдине природне утворення, що поглинає енергію з космічного простору та направляє її на внутрішню роботу. У біосфері енергія тільки переходить з однієї форми до іншої та розсіюється у вигляді тепла. Основними перетворювачами енергії в біосфері є живі організми. Вони перетворюють вільну променисту енергію в хімічно зв'язану, котра потім переходить від одних біосферних структур до інших (мал. 2.). Всю біосферу можна розцінювати як єдине природне утворення, що поглинає енергію з космічного простору та направляє її на внутрішню роботу. У біосфері енергія тільки переходить з однієї форми до іншої та розсіюється у вигляді тепла. Основними перетворювачами енергії в біосфері є живі організми. Вони перетворюють вільну променисту енергію в хімічно зв'язану, котра потім переходить від одних біосферних структур до інших (мал. 2.).