Кто такой эколог для детей: ЭКОЛОГ – КЕМ СТАТЬ? МАЛЫШИ В МИРЕ ПРОФЕССИЙ – Каталог статей

CТАТЬ УЧАСТНИКОМ 
ДВИЖЕНИЯ 
«ЗЕЛЕНАЯ РОССИЯ»

Заполнить заявление

НАПИСАТЬ ЗАЯВЛЕНИЕ 
В ОБЩЕСТВЕННУЮ 
ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ПРИЕМНУЮ

Обратиться в ОЭП

СПЕЦИАЛЬНЫЙ 
ПРОЕКТ 
«ЛЕС ПОБЕДЫ»

Присоединяйся к нам в социальных сетях!

Подписаться на новости

ПОЛИТИКА ЗАЩИТЫ И ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ

ОЭОД «Зеленая Россия»

119034, Москва, ул. Ул. Большая Ордынка

[email protected] | 8 (499) 372 12 84 11.00 до 18.00

http://les1945.ru/

http://ecogifts.tilda.ws/

Факты об экологии для детей

Экология — это наука, изучающая биоту, окружающую среду и их взаимодействие. Оно происходит от греческого oikos = дом; логотипов = учеба.

Экология – наука об экосистемах. Экосистемы описывают паутину или сеть отношений между организмами на разных уровнях организации. Поскольку экология относится к любой форме биоразнообразия, экологи исследуют все, от крошечных бактерий в переработке питательных веществ до воздействия влажных тропических лесов на атмосферу Земли. Ученых, изучающих эти взаимодействия, называют экологов .

Земной экорегион и исследования изменения климата — две области, на которых сейчас сосредоточены экологи.

Существует множество практических применений экологии в природоохранной биологии, управлении водно-болотными угодьями, управлении природными ресурсами (сельское, лесное и рыбное хозяйство), городском планировании (городская экология), общественном здравоохранении, экономике и прикладных науках. Он обеспечивает основу для понимания и исследования человеческого социального взаимодействия.

Содержимое

• Уровни, объем и масштаб организации
  • Биоразнообразие
  • Среда обитания
  • Ниша
  • Конструкция ниши
  • Биом
  • Биосфера
  • Индивидуальная экология
  • Популяционная экология
  • Метапопуляции и миграция
  • Общественная экология
  • Пищевые сети
  • Трофические уровни
  • Краеугольные камни
  • Поведенческая экология
• Связанные страницы
• Картинки для детей

Уровни, объем и масштаб организации

Область экологии включает в себя широкий спектр взаимодействующих уровней организации, охватывающих явления от микроуровня (например, клетки) до планетарного масштаба (например, биосферы).

Биоразнообразие

Биоразнообразие кораллового рифа. Кораллы приспосабливаются к окружающей среде и изменяют ее, образуя скелеты из карбоната кальция. Это обеспечивает условия для роста будущих поколений и формирует среду обитания для многих других видов.

Основная страница: Биоразнообразие

Биоразнообразие (аббревиатура от «биологическое разнообразие») описывает разнообразие жизни от генов до экосистем и охватывает все уровни биологической организации. У этого термина есть несколько интерпретаций, и есть много способов индексировать, измерять, характеризовать и представлять его сложную организацию. Биоразнообразие включает разнообразие видов, разнообразие экосистем и генетическое разнообразие, и ученых интересует, как это разнообразие влияет на сложные экологические процессы, происходящие на этих соответствующих уровнях и между ними. Биоразнообразие играет важную роль в экосистемных услугах, которые по определению поддерживают и улучшают качество жизни человека. Предотвращение вымирания видов является одним из способов сохранения биоразнообразия, и эта цель основывается на методах сохранения генетического разнообразия, среды обитания и способности видов мигрировать.

Среда обитания

Основная страница: Среда обитания

Среда обитания вида описывает среду, в которой, как известно, встречается вид, и тип сообщества, которое в результате формируется. Более конкретно, «среда обитания может быть определена как регионы в пространстве окружающей среды, состоящие из нескольких измерений, каждое из которых представляет биотическую или абиотическую переменную окружающей среды, то есть любой компонент или характеристику окружающей среды, связанные напрямую (например, кормовая биомасса и качество) или косвенно. (например, высота) к использованию животным местоположения». Например, средой обитания может быть водная или наземная среда, которую можно далее отнести к горной или альпийской экосистеме. Сдвиг среды обитания является важным свидетельством конкуренции в природе, когда одна популяция изменяется по сравнению со средой обитания, которую занимает большинство других особей этого вида. Например, одна популяция вида тропических ящериц ( Tropidurus hispidus ) имеет уплощенное тело относительно основных популяций, обитающих в открытой саванне. Популяция, живущая в изолированном обнажении горных пород, прячется в расщелинах, где ее уплощенное тело дает избирательное преимущество. Сдвиг среды обитания также происходит в истории развития амфибий и насекомых, которые переходят из водной среды обитания в наземную. Биотоп и среда обитания иногда используются взаимозаменяемо, но первое относится к среде сообщества, тогда как второе относится к среде вида.

Кроме того, некоторые виды являются инженерами экосистем, изменяя окружающую среду в пределах локализованного региона. Например, бобры регулируют уровень воды, строя плотины, что улучшает их среду обитания в ландшафте.

Ниша

Термитники с дымоходами различной высоты регулируют газообмен, температуру и другие параметры окружающей среды, необходимые для поддержания внутренней физиологии всей колонии.

Виды обладают функциональными чертами, уникальным образом приспособленными к экологической нише. Признак — это измеримое свойство, фенотип или характеристика организма, которые могут влиять на его выживание. Гены играют важную роль во взаимодействии развития и проявления признаков в окружающей среде. Местные виды развивают черты, которые соответствуют давлению отбора в их местной среде. Это, как правило, дает им конкурентное преимущество и не позволяет аналогично адаптированным видам иметь перекрывающийся географический ареал. Принцип конкурентного исключения гласит, что два вида не могут бесконечно сосуществовать, живя за счет одного и того же ограничивающего ресурса; один всегда будет превосходить другого.

Строительство ниши

Организмы подвержены давлению окружающей среды, но они также изменяют свою среду обитания. Регуляторная обратная связь между организмами и окружающей их средой может влиять на условия от локальных (например, бобровый пруд) до глобальных масштабов с течением времени и даже после смерти, например, на разлагающиеся бревна или отложения кремнеземного скелета морских организмов. Процесс и концепция экосистемной инженерии связаны со строительством ниш, но первый относится только к физическим модификациям среды обитания, тогда как последний также рассматривает эволюционные последствия физических изменений в окружающей среде и обратную связь, которую они вызывают в процессе естественного отбора. . Экосистемные инженеры определяются как «организмы, которые прямо или косвенно модулируют доступность ресурсов для других видов, вызывая изменения физического состояния биотических или абиотических материалов. При этом они модифицируют, поддерживают и создают среду обитания».

Биом

Основная страница: Биом

Биомы — это более крупные единицы организации, которые классифицируют регионы экосистем Земли, в основном, в соответствии со структурой и составом растительности. Существуют различные методы определения континентальных границ биомов, в которых преобладают различные функциональные типы растительных сообществ, распространение которых ограничено климатом, осадками, погодой и другими переменными среды. Биомы включают тропические леса, широколиственные и смешанные леса умеренного пояса, лиственные леса умеренного пояса, тайгу, тундру, жаркую пустыню и полярную пустыню. Другие исследователи недавно классифицировали другие биомы, такие как человеческий и океанический микробиомы. Для микроба человеческое тело — среда обитания и ландшафт. Микробиомы были обнаружены в основном благодаря достижениям в области молекулярной генетики, которые выявили скрытое богатство микробного разнообразия на планете. Океанический микробиом играет значительную роль в экологической биогеохимии океанов планеты.

Биосфера

Комбинация в искусственных цветах глобального изобилия океанических и наземных фотоавтотрофов с сентября 1997 г. по август 2000 г.

Основная страница: Биосфера

Крупнейшим масштабом экологической организации является биосфера: общая сумма экосистем на планете. Экологические отношения регулируют потоки энергии, питательных веществ и климата вплоть до планетарного масштаба. Например, динамическая история атмосферы планеты CO ₂ и O 9На состав 0105 2 повлиял биогенный поток газов, образующихся в результате дыхания и фотосинтеза, причем уровни колеблются во времени в связи с экологией и эволюцией растений и животных. Экологическая теория также использовалась для объяснения самовозникающих регулирующих явлений в планетарном масштабе: например, гипотеза Гайи является примером холизма, применяемого в экологической теории. Гипотеза Гайи утверждает, что существует возникающая петля обратной связи, генерируемая метаболизмом живых организмов, которая поддерживает внутреннюю температуру Земли и атмосферные условия в узком саморегулирующемся диапазоне допустимых значений.

Индивидуальная экология

Понимание особенностей отдельных организмов помогает объяснить закономерности и процессы на других уровнях организации, включая популяции, сообщества и экосистемы. Примеры таких признаков включают особенности жизненного цикла организмов, такие как возраст до зрелости, продолжительность жизни или метаболические затраты на воспроизводство. Другие черты могут быть связаны со структурой, например, шипы кактуса или спинные шипы синежаберной солнечной рыбы, или с поведением, таким как демонстрация ухаживания или создание пар. Другие признаки включают эмерджентные свойства, которые являются результатом, по крайней мере, частично взаимодействия с окружающей средой, такие как скорость роста, скорость поглощения ресурсов, зима, лиственные и засушливые лиственные деревья и кустарники.

Свойства организмов могут изменяться в процессе акклиматизации, развития и эволюции. По этой причине люди образуют общий центр экологии и эволюционной экологии.

Популяционная экология

Популяционная экология изучает динамику популяций видов и то, как эти популяции взаимодействуют с более широкой окружающей средой. Популяция состоит из особей одного и того же вида, которые живут, взаимодействуют и мигрируют через одну и ту же нишу и среду обитания.

Метапопуляции и миграция

См. также: Миграция животных

В терминологии метапопуляции мигрирующие особи классифицируются как эмигранты (когда они покидают регион) или иммигранты (когда они входят в регион), а места классифицируются как источники или стоки. Участок — это общий термин, который относится к местам, где экологи берут пробы населения, например к прудам или определенным участкам отбора проб в лесу. Исходные участки – это продуктивные участки, которые генерируют сезонный запас молоди, мигрирующей в другие места участков. Участки стока – это непродуктивные участки, которые принимают только мигрантов; популяция на этом участке исчезнет, ​​если ее не спасет соседний участок источника или если условия окружающей среды не станут более благоприятными. Модели метапопуляции исследуют динамику участков с течением времени, чтобы ответить на возможные вопросы о пространственной и демографической экологии. Экология метапопуляций представляет собой динамический процесс вымирания и колонизации. Небольшие участки более низкого качества (например, раковины) сохраняются или спасаются за счет сезонного притока новых иммигрантов. Из года в год развивается динамичная метапопуляционная структура, при которой отдельные участки являются поглотителями в засушливые годы и источниками при более благоприятных условиях. Экологи используют смесь компьютерных моделей и полевых исследований, чтобы объяснить структуру метапопуляции.

Общественная экология

Межвидовые взаимодействия, такие как хищничество, являются ключевым аспектом экологии сообщества.

Экология сообщества — это изучение взаимодействия между коллекциями видов, населяющих одну и ту же географическую область. Экологи сообщества изучают детерминанты закономерностей и процессов для двух или более взаимодействующих видов. Исследования в области экологии сообщества могут измерять разнообразие видов на пастбищах в зависимости от плодородия почвы. Это может также включать анализ динамики хищник-жертва, конкуренции среди сходных видов растений или мутуалистических взаимодействий между крабами и кораллами.

Прибрежный лес в Белых горах, штат Нью-Гэмпшир (США), является примером экологии экосистемы

Экосистемы могут быть местами обитания внутри биомов, которые образуют интегрированное целое и динамически реагирующую систему, имеющую как физические, так и биологические комплексы. Экология экосистем — это наука об определении потоков материалов (например, углерода, фосфора) между различными пулами (например, биомассой деревьев, органическим материалом почвы). Экологи экосистем пытаются определить основные причины этих потоков.

Пищевая сеть

Основная страница: Пищевая сеть

См. также: Пищевая сеть

Пищевая сеть является архетипической экологической сетью. Растения улавливают солнечную энергию и используют ее для синтеза простых сахаров в процессе фотосинтеза. По мере роста растения накапливают питательные вещества и поедаются пасущимися травоядными, а энергия передается по цепи организмов путем потребления. Упрощенные линейные пути питания, которые движутся от основного трофического вида к высшему потребителю, называются пищевой цепью. Более крупный взаимосвязанный образец пищевых цепей в экологическом сообществе создает сложную пищевую сеть. Пищевые сети – это тип концептуальной карты или эвристического устройства, которое используется для иллюстрации и изучения путей потоков энергии и материалов.

Обобщенная пищевая сеть водоплавающих птиц из Чесапикского залива

Пищевые сети часто ограничены по сравнению с реальным миром. Полные эмпирические измерения обычно ограничиваются конкретной средой обитания, такой как пещера или пруд, а принципы, полученные в результате исследований микрокосма пищевой сети, экстраполируются на более крупные системы. Пищевые отношения требуют обширных исследований содержимого кишечника организмов, которое может быть трудно расшифровать, или можно использовать стабильные изотопы для отслеживания потока питательных веществ и энергии через пищевую сеть. Несмотря на эти ограничения, пищевые сети остаются ценным инструментом для понимания экосистем сообщества.

Пищевые сети демонстрируют принципы экологического возникновения благодаря характеру трофических отношений: некоторые виды имеют много слабых пищевых связей (например, всеядные), в то время как некоторые более специализированы с меньшим количеством сильных пищевых связей (например, первичные хищники). Теоретические и эмпирические исследования выявляют неслучайно возникающие модели нескольких сильных и многих слабых связей, которые объясняют, как экологические сообщества остаются стабильными с течением времени. Пищевые сети состоят из подгрупп, в которых члены сообщества связаны сильными взаимодействиями, а слабые взаимодействия происходят между этими подгруппами. Это повышает стабильность пищевой сети. Шаг за шагом рисуются линии или отношения, пока не будет проиллюстрирована паутина жизни.

Трофические уровни

Трофическая пирамида (а) и пищевая сеть (б), иллюстрирующие экологические отношения между существами, типичными для северной бореальной наземной экосистемы. Трофическая пирамида примерно представляет биомассу на каждом уровне. Растения обычно имеют наибольшую биомассу. Названия трофических категорий показаны справа от пирамиды. Некоторые экосистемы, такие как многие водно-болотные угодья, не организованы в виде строгой пирамиды, потому что водные растения не так продуктивны, как долгоживущие наземные растения, такие как деревья. Экологические трофические пирамиды обычно бывают одного из трех видов: 1) пирамида чисел, 2) пирамида биомассы или 3) пирамида энергии.

Трофический уровень — это «группа организмов, получающих значительную часть своей энергии от соседнего уровня, расположенного ближе к абиотическому источнику». Связи в пищевых сетях в первую очередь связывают пищевые отношения или трофику между видами. Биоразнообразие в экосистемах может быть организовано в виде трофических пирамид, в которых вертикальное измерение представляет пищевые отношения, которые дальше удаляются от основания пищевой цепи к высшим хищникам, а горизонтальное измерение представляет численность или биомассу на каждом уровне. Когда относительная численность или биомасса каждого вида сортируется по соответствующему трофическому уровню, они естественным образом сортируются в «пирамиду чисел».

Виды в широком смысле делятся на автотрофы (или первичные продуценты), гетеротрофы (или консументы) и детритофаги (или редуценты). Автотрофы – это организмы, которые производят себе пищу (производство больше, чем дыхание) путем фотосинтеза или хемосинтеза. Гетеротрофы – это организмы, которые должны питаться другими для получения пищи и энергии (дыхание превышает производство). Гетеротрофы могут быть далее подразделены на различные функциональные группы, в том числе первичные консументы (строгие травоядные), вторичные консументы (плотоядные хищники, питающиеся исключительно травоядными) и третичные консументы (хищники, питающиеся смесью травоядных и хищников). Всеядные не вписываются в функциональную категорию, потому что они питаются как растительными, так и животными тканями. Было высказано предположение, что всеядные животные имеют большее функциональное влияние как хищники, потому что по сравнению с травоядными они относительно неэффективны при выпасе скота.

Трофические уровни являются частью целостного или сложного системного взгляда на экосистемы.

Краеугольные виды

Морские выдры, пример ключевого вида

Краеугольный вид — это вид, который связан с непропорционально большим числом других видов в пищевой сети.

Морские выдры ( Enhydra lutris ) обычно приводятся в качестве примера ключевого вида; потому что они ограничивают плотность морских ежей, питающихся водорослями. Если морских выдр удалить из системы, ежи пасутся до тех пор, пока не исчезнут заросли водорослей, и это резко повлияет на структуру сообщества. Считается, например, что охота на морских выдр косвенно привела к исчезновению белоплечей морской коровы (9).0005 Hydrodamalis gigas ). Хотя концепция ключевых видов широко использовалась в качестве инструмента сохранения, ее критиковали за то, что она плохо определена с оперативной точки зрения. Трудно экспериментально определить, какие виды могут играть ключевую роль в каждой экосистеме. Кроме того, теория пищевой сети предполагает, что ключевые виды могут не быть обычными, поэтому неясно, как вообще можно применять модель ключевых видов.

Поведенческая экология

Социальные проявления и цветовые вариации у по-разному адаптированных видов хамелеонов

Симбиоз: Цикадки ( Eurymela fenestrata ) защищены муравьями

Хамелеоны меняют цвет своей кожи, чтобы соответствовать своему фону в качестве поведенческого защитного механизма, а также используют цвет для общения с другими представителями своего вида, такими как доминирующие ( слева) по сравнению с подчиненными (справа) паттернами, показанными для трех видов (A-C) выше.

Все организмы могут проявлять поведение. Даже растения демонстрируют сложное поведение, включая память и общение. Поведенческая экология – это изучение поведения организма в окружающей среде и его экологических и эволюционных последствий. Этология изучает наблюдаемые движения или поведение животных.

Адаптация является центральной объединяющей концепцией экологии поведения. Поведение может быть записано как черта и наследоваться почти так же, как цвет глаз и волос. Поведение может развиваться посредством естественного отбора как адаптивные черты, придающие функциональные полезности, повышающие репродуктивную приспособленность.

Взаимодействия хищник-жертва — вводная концепция в исследованиях пищевых цепей, а также в экологии поведения. Виды-жертвы могут демонстрировать различные виды поведенческих адаптаций к хищникам, например избегать, убегать или защищаться. Многие виды добычи сталкиваются с несколькими хищниками, различающимися по степени представляемой опасности. Чтобы адаптироваться к окружающей среде и противостоять хищническим угрозам, организмы должны сбалансировать свои энергетические ресурсы, поскольку они инвестируют в различные аспекты своей жизни, такие как рост, питание, спаривание, общение или изменение среды обитания.

( Iridomyrmex purpureus ) в симбиотических отношениях. Муравьи защищают цикадок от хищников, а в свою очередь цикадки, питающиеся растениями, выделяют из своего заднего прохода медвяную росу, которая обеспечивает энергией и питательными веществами ухаживающих за ними муравьев.

Связанные страницы

• Защита окружающей среды
• Устойчивое развитие

Картинки для детей

• Длиннохвостый клюв строит гнездо

• Шмели и цветы, которые они опыляют, эволюционировали вместе, так что выживание обоих стало зависеть друг от друга.

• Паразитизм: Сенокосный паукообразный, зараженный клещами. Жнец потребляется, в то время как клещи получают выгоду от путешествия и кормления своего хозяина.

• Лист является основным местом фотосинтеза у большинства растений.

• Архитектура соцветия трав подвержена физическому давлению ветра и формируется силами естественного отбора, облегчающими опыление ветром (анемофилия).

• 90px]] Потепление,Eugen-c1900.jpg

• Схема первого экологического эксперимента, проведенного в травяном саду аббатства Уобурн в 1816 году, была отмечена Чарльзом Дарвином в Происхождении видов . В эксперименте изучалась производительность различных смесей видов, высаженных на разные типы почв.

Все содержимое статей энциклопедии Kiddle (включая изображения статей и факты) можно свободно использовать по лицензии Attribution-ShareAlike, если не указано иное. Цитируйте эту статью:

Факты об экологии для детей. Энциклопедия Киддла.

Факты об экологии для детей

Экология — это наука, изучающая биоту, окружающую среду и их взаимодействие. Оно происходит от греческого oikos = дом; логотипов = учеба.

Экология – наука об экосистемах. Экосистемы описывают паутину или сеть отношений между организмами на разных уровнях организации. Поскольку экология относится к любой форме биоразнообразия, экологи исследуют все, от крошечных бактерий в переработке питательных веществ до воздействия влажных тропических лесов на атмосферу Земли. Ученых, изучающих эти взаимодействия, называют экологов .

Земной экорегион и исследования изменения климата — две области, на которых сейчас сосредоточены экологи.

Существует множество практических применений экологии в природоохранной биологии, управлении водно-болотными угодьями, управлении природными ресурсами (сельское, лесное и рыбное хозяйство), городском планировании (городская экология), общественном здравоохранении, экономике и прикладных науках. Он обеспечивает основу для понимания и исследования человеческого социального взаимодействия.

Содержимое

• Уровни, объем и масштаб организации
  • Биоразнообразие
  • Среда обитания
  • Ниша
  • Конструкция ниши
  • Биом
  • Биосфера
  • Индивидуальная экология
  • Популяционная экология
  • Метапопуляции и миграция
  • Общественная экология
  • Пищевые сети
  • Трофические уровни
  • Краеугольные камни
  • Поведенческая экология
• Связанные страницы
• Картинки для детей

Уровни, объем и масштаб организации

Область экологии включает в себя широкий спектр взаимодействующих уровней организации, охватывающих явления от микроуровня (например, клетки) до планетарного масштаба (например, биосферы).

Биоразнообразие

Биоразнообразие кораллового рифа. Кораллы приспосабливаются к окружающей среде и изменяют ее, образуя скелеты из карбоната кальция. Это обеспечивает условия для роста будущих поколений и формирует среду обитания для многих других видов.

Основная страница: Биоразнообразие

Биоразнообразие (аббревиатура от «биологическое разнообразие») описывает разнообразие жизни от генов до экосистем и охватывает все уровни биологической организации. У этого термина есть несколько интерпретаций, и есть много способов индексировать, измерять, характеризовать и представлять его сложную организацию. Биоразнообразие включает разнообразие видов, разнообразие экосистем и генетическое разнообразие, и ученых интересует, как это разнообразие влияет на сложные экологические процессы, происходящие на этих соответствующих уровнях и между ними. Биоразнообразие играет важную роль в экосистемных услугах, которые по определению поддерживают и улучшают качество жизни человека. Предотвращение вымирания видов является одним из способов сохранения биоразнообразия, и эта цель основывается на методах сохранения генетического разнообразия, среды обитания и способности видов мигрировать. Приоритеты сохранения и методы управления требуют различных подходов и соображений для охвата всего экологического масштаба биоразнообразия. Природный капитал, который поддерживает популяции, имеет решающее значение для поддержания экосистемных услуг, и миграция видов (например, речной промысел рыбы и борьба с птичьими насекомыми) рассматривается как один из механизмов потери этих услуг. Понимание биоразнообразия имеет практическое применение для специалистов по планированию сохранения видов и экосистем, поскольку они дают рекомендации по управлению консалтинговым фирмам, правительствам и промышленности.

Среда обитания

Основная страница: Среда обитания

Среда обитания вида описывает среду, в которой, как известно, встречается вид, и тип сообщества, которое в результате формируется. Более конкретно, «среда обитания может быть определена как регионы в пространстве окружающей среды, состоящие из нескольких измерений, каждое из которых представляет биотическую или абиотическую переменную окружающей среды, то есть любой компонент или характеристику окружающей среды, связанные напрямую (например, кормовая биомасса и качество) или косвенно. (например, высота) к использованию животным местоположения». Например, средой обитания может быть водная или наземная среда, которую можно далее отнести к горной или альпийской экосистеме. Сдвиг среды обитания является важным свидетельством конкуренции в природе, когда одна популяция изменяется по сравнению со средой обитания, которую занимает большинство других особей этого вида. Например, одна популяция вида тропических ящериц ( Tropidurus hispidus ) имеет уплощенное тело относительно основных популяций, обитающих в открытой саванне. Популяция, живущая в изолированном обнажении горных пород, прячется в расщелинах, где ее уплощенное тело дает избирательное преимущество. Сдвиг среды обитания также происходит в истории развития амфибий и насекомых, которые переходят из водной среды обитания в наземную. Биотоп и среда обитания иногда используются взаимозаменяемо, но первое относится к среде сообщества, тогда как второе относится к среде вида.

Кроме того, некоторые виды являются инженерами экосистем, изменяя окружающую среду в пределах локализованного региона. Например, бобры регулируют уровень воды, строя плотины, что улучшает их среду обитания в ландшафте.

Ниша

Термитники с дымоходами различной высоты регулируют газообмен, температуру и другие параметры окружающей среды, необходимые для поддержания внутренней физиологии всей колонии.

Виды обладают функциональными чертами, уникальным образом приспособленными к экологической нише. Признак — это измеримое свойство, фенотип или характеристика организма, которые могут влиять на его выживание. Гены играют важную роль во взаимодействии развития и проявления признаков в окружающей среде. Местные виды развивают черты, которые соответствуют давлению отбора в их местной среде. Это, как правило, дает им конкурентное преимущество и не позволяет аналогично адаптированным видам иметь перекрывающийся географический ареал. Принцип конкурентного исключения гласит, что два вида не могут бесконечно сосуществовать, живя за счет одного и того же ограничивающего ресурса; один всегда будет превосходить другого.

Строительство ниши

Организмы подвержены давлению окружающей среды, но они также изменяют свою среду обитания. Регуляторная обратная связь между организмами и окружающей их средой может влиять на условия от локальных (например, бобровый пруд) до глобальных масштабов с течением времени и даже после смерти, например, на разлагающиеся бревна или отложения кремнеземного скелета морских организмов. Процесс и концепция экосистемной инженерии связаны со строительством ниш, но первый относится только к физическим модификациям среды обитания, тогда как последний также рассматривает эволюционные последствия физических изменений в окружающей среде и обратную связь, которую они вызывают в процессе естественного отбора. . Экосистемные инженеры определяются как «организмы, которые прямо или косвенно модулируют доступность ресурсов для других видов, вызывая изменения физического состояния биотических или абиотических материалов. При этом они модифицируют, поддерживают и создают среду обитания».

Биом

Основная страница: Биом

Биомы — это более крупные единицы организации, которые классифицируют регионы экосистем Земли, в основном, в соответствии со структурой и составом растительности. Существуют различные методы определения континентальных границ биомов, в которых преобладают различные функциональные типы растительных сообществ, распространение которых ограничено климатом, осадками, погодой и другими переменными среды. Биомы включают тропические леса, широколиственные и смешанные леса умеренного пояса, лиственные леса умеренного пояса, тайгу, тундру, жаркую пустыню и полярную пустыню. Другие исследователи недавно классифицировали другие биомы, такие как человеческий и океанический микробиомы. Для микроба человеческое тело — среда обитания и ландшафт. Микробиомы были обнаружены в основном благодаря достижениям в области молекулярной генетики, которые выявили скрытое богатство микробного разнообразия на планете. Океанический микробиом играет значительную роль в экологической биогеохимии океанов планеты.

Биосфера

Комбинация в искусственных цветах глобального изобилия океанических и наземных фотоавтотрофов с сентября 1997 г. по август 2000 г.

Основная страница: Биосфера

Крупнейшим масштабом экологической организации является биосфера: общая сумма экосистем на планете. Экологические отношения регулируют потоки энергии, питательных веществ и климата вплоть до планетарного масштаба. Например, динамическая история атмосферы планеты CO ₂ и O 9На состав 0105 2 повлиял биогенный поток газов, образующихся в результате дыхания и фотосинтеза, причем уровни колеблются во времени в связи с экологией и эволюцией растений и животных. Экологическая теория также использовалась для объяснения самовозникающих регулирующих явлений в планетарном масштабе: например, гипотеза Гайи является примером холизма, применяемого в экологической теории. Гипотеза Гайи утверждает, что существует возникающая петля обратной связи, генерируемая метаболизмом живых организмов, которая поддерживает внутреннюю температуру Земли и атмосферные условия в узком саморегулирующемся диапазоне допустимых значений.

Индивидуальная экология

Понимание особенностей отдельных организмов помогает объяснить закономерности и процессы на других уровнях организации, включая популяции, сообщества и экосистемы. Примеры таких признаков включают особенности жизненного цикла организмов, такие как возраст до зрелости, продолжительность жизни или метаболические затраты на воспроизводство. Другие черты могут быть связаны со структурой, например, шипы кактуса или спинные шипы синежаберной солнечной рыбы, или с поведением, таким как демонстрация ухаживания или создание пар. Другие признаки включают эмерджентные свойства, которые являются результатом, по крайней мере, частично взаимодействия с окружающей средой, такие как скорость роста, скорость поглощения ресурсов, зима, лиственные и засушливые лиственные деревья и кустарники.

Свойства организмов могут изменяться в процессе акклиматизации, развития и эволюции. По этой причине люди образуют общий центр экологии и эволюционной экологии.

Популяционная экология

Популяционная экология изучает динамику популяций видов и то, как эти популяции взаимодействуют с более широкой окружающей средой. Популяция состоит из особей одного и того же вида, которые живут, взаимодействуют и мигрируют через одну и ту же нишу и среду обитания.

Метапопуляции и миграция

См. также: Миграция животных

В терминологии метапопуляции мигрирующие особи классифицируются как эмигранты (когда они покидают регион) или иммигранты (когда они входят в регион), а места классифицируются как источники или стоки. Участок — это общий термин, который относится к местам, где экологи берут пробы населения, например к прудам или определенным участкам отбора проб в лесу. Исходные участки – это продуктивные участки, которые генерируют сезонный запас молоди, мигрирующей в другие места участков. Участки стока – это непродуктивные участки, которые принимают только мигрантов; популяция на этом участке исчезнет, ​​если ее не спасет соседний участок источника или если условия окружающей среды не станут более благоприятными. Модели метапопуляции исследуют динамику участков с течением времени, чтобы ответить на возможные вопросы о пространственной и демографической экологии. Экология метапопуляций представляет собой динамический процесс вымирания и колонизации. Небольшие участки более низкого качества (например, раковины) сохраняются или спасаются за счет сезонного притока новых иммигрантов. Из года в год развивается динамичная метапопуляционная структура, при которой отдельные участки являются поглотителями в засушливые годы и источниками при более благоприятных условиях. Экологи используют смесь компьютерных моделей и полевых исследований, чтобы объяснить структуру метапопуляции.

Общественная экология

Межвидовые взаимодействия, такие как хищничество, являются ключевым аспектом экологии сообщества.

Экология сообщества — это изучение взаимодействия между коллекциями видов, населяющих одну и ту же географическую область. Экологи сообщества изучают детерминанты закономерностей и процессов для двух или более взаимодействующих видов. Исследования в области экологии сообщества могут измерять разнообразие видов на пастбищах в зависимости от плодородия почвы. Это может также включать анализ динамики хищник-жертва, конкуренции среди сходных видов растений или мутуалистических взаимодействий между крабами и кораллами.

Прибрежный лес в Белых горах, штат Нью-Гэмпшир (США), является примером экологии экосистемы

Экосистемы могут быть местами обитания внутри биомов, которые образуют интегрированное целое и динамически реагирующую систему, имеющую как физические, так и биологические комплексы. Экология экосистем — это наука об определении потоков материалов (например, углерода, фосфора) между различными пулами (например, биомассой деревьев, органическим материалом почвы). Экологи экосистем пытаются определить основные причины этих потоков.

Пищевая сеть

Основная страница: Пищевая сеть

См. также: Пищевая сеть

Пищевая сеть является архетипической экологической сетью. Растения улавливают солнечную энергию и используют ее для синтеза простых сахаров в процессе фотосинтеза. По мере роста растения накапливают питательные вещества и поедаются пасущимися травоядными, а энергия передается по цепи организмов путем потребления. Упрощенные линейные пути питания, которые движутся от основного трофического вида к высшему потребителю, называются пищевой цепью. Более крупный взаимосвязанный образец пищевых цепей в экологическом сообществе создает сложную пищевую сеть. Пищевые сети – это тип концептуальной карты или эвристического устройства, которое используется для иллюстрации и изучения путей потоков энергии и материалов.

Обобщенная пищевая сеть водоплавающих птиц из Чесапикского залива

Пищевые сети часто ограничены по сравнению с реальным миром. Полные эмпирические измерения обычно ограничиваются конкретной средой обитания, такой как пещера или пруд, а принципы, полученные в результате исследований микрокосма пищевой сети, экстраполируются на более крупные системы. Пищевые отношения требуют обширных исследований содержимого кишечника организмов, которое может быть трудно расшифровать, или можно использовать стабильные изотопы для отслеживания потока питательных веществ и энергии через пищевую сеть. Несмотря на эти ограничения, пищевые сети остаются ценным инструментом для понимания экосистем сообщества.

Пищевые сети демонстрируют принципы экологического возникновения благодаря характеру трофических отношений: некоторые виды имеют много слабых пищевых связей (например, всеядные), в то время как некоторые более специализированы с меньшим количеством сильных пищевых связей (например, первичные хищники). Теоретические и эмпирические исследования выявляют неслучайно возникающие модели нескольких сильных и многих слабых связей, которые объясняют, как экологические сообщества остаются стабильными с течением времени. Пищевые сети состоят из подгрупп, в которых члены сообщества связаны сильными взаимодействиями, а слабые взаимодействия происходят между этими подгруппами. Это повышает стабильность пищевой сети. Шаг за шагом рисуются линии или отношения, пока не будет проиллюстрирована паутина жизни.

Трофические уровни

Трофическая пирамида (а) и пищевая сеть (б), иллюстрирующие экологические отношения между существами, типичными для северной бореальной наземной экосистемы. Трофическая пирамида примерно представляет биомассу на каждом уровне. Растения обычно имеют наибольшую биомассу. Названия трофических категорий показаны справа от пирамиды. Некоторые экосистемы, такие как многие водно-болотные угодья, не организованы в виде строгой пирамиды, потому что водные растения не так продуктивны, как долгоживущие наземные растения, такие как деревья. Экологические трофические пирамиды обычно бывают одного из трех видов: 1) пирамида чисел, 2) пирамида биомассы или 3) пирамида энергии.

Трофический уровень — это «группа организмов, получающих значительную часть своей энергии от соседнего уровня, расположенного ближе к абиотическому источнику». Связи в пищевых сетях в первую очередь связывают пищевые отношения или трофику между видами. Биоразнообразие в экосистемах может быть организовано в виде трофических пирамид, в которых вертикальное измерение представляет пищевые отношения, которые дальше удаляются от основания пищевой цепи к высшим хищникам, а горизонтальное измерение представляет численность или биомассу на каждом уровне. Когда относительная численность или биомасса каждого вида сортируется по соответствующему трофическому уровню, они естественным образом сортируются в «пирамиду чисел».

Виды в широком смысле делятся на автотрофы (или первичные продуценты), гетеротрофы (или консументы) и детритофаги (или редуценты). Автотрофы – это организмы, которые производят себе пищу (производство больше, чем дыхание) путем фотосинтеза или хемосинтеза. Гетеротрофы – это организмы, которые должны питаться другими для получения пищи и энергии (дыхание превышает производство). Гетеротрофы могут быть далее подразделены на различные функциональные группы, в том числе первичные консументы (строгие травоядные), вторичные консументы (плотоядные хищники, питающиеся исключительно травоядными) и третичные консументы (хищники, питающиеся смесью травоядных и хищников). Всеядные не вписываются в функциональную категорию, потому что они питаются как растительными, так и животными тканями. Было высказано предположение, что всеядные животные имеют большее функциональное влияние как хищники, потому что по сравнению с травоядными они относительно неэффективны при выпасе скота.

Трофические уровни являются частью целостного или сложного системного взгляда на экосистемы.

Краеугольные виды

Морские выдры, пример ключевого вида

Краеугольный вид — это вид, который связан с непропорционально большим числом других видов в пищевой сети.

Морские выдры ( Enhydra lutris ) обычно приводятся в качестве примера ключевого вида; потому что они ограничивают плотность морских ежей, питающихся водорослями. Если морских выдр удалить из системы, ежи пасутся до тех пор, пока не исчезнут заросли водорослей, и это резко повлияет на структуру сообщества. Считается, например, что охота на морских выдр косвенно привела к исчезновению белоплечей морской коровы (9).0005 Hydrodamalis gigas ). Хотя концепция ключевых видов широко использовалась в качестве инструмента сохранения, ее критиковали за то, что она плохо определена с оперативной точки зрения. Трудно экспериментально определить, какие виды могут играть ключевую роль в каждой экосистеме. Кроме того, теория пищевой сети предполагает, что ключевые виды могут не быть обычными, поэтому неясно, как вообще можно применять модель ключевых видов.

Поведенческая экология

Социальные проявления и цветовые вариации у по-разному адаптированных видов хамелеонов

Симбиоз: Цикадки ( Eurymela fenestrata ) защищены муравьями

Хамелеоны меняют цвет своей кожи, чтобы соответствовать своему фону в качестве поведенческого защитного механизма, а также используют цвет для общения с другими представителями своего вида, такими как доминирующие ( слева) по сравнению с подчиненными (справа) паттернами, показанными для трех видов (A-C) выше.

Все организмы могут проявлять поведение. Даже растения демонстрируют сложное поведение, включая память и общение. Поведенческая экология – это изучение поведения организма в окружающей среде и его экологических и эволюционных последствий. Этология изучает наблюдаемые движения или поведение животных.

Адаптация является центральной объединяющей концепцией экологии поведения. Поведение может быть записано как черта и наследоваться почти так же, как цвет глаз и волос. Поведение может развиваться посредством естественного отбора как адаптивные черты, придающие функциональные полезности, повышающие репродуктивную приспособленность.

Взаимодействия хищник-жертва — вводная концепция в исследованиях пищевых цепей, а также в экологии поведения. Виды-жертвы могут демонстрировать различные виды поведенческих адаптаций к хищникам, например избегать, убегать или защищаться. Многие виды добычи сталкиваются с несколькими хищниками, различающимися по степени представляемой опасности. Чтобы адаптироваться к окружающей среде и противостоять хищническим угрозам, организмы должны сбалансировать свои энергетические ресурсы, поскольку они инвестируют в различные аспекты своей жизни, такие как рост, питание, спаривание, общение или изменение среды обитания.

( Iridomyrmex purpureus ) в симбиотических отношениях. Муравьи защищают цикадок от хищников, а в свою очередь цикадки, питающиеся растениями, выделяют из своего заднего прохода медвяную росу, которая обеспечивает энергией и питательными веществами ухаживающих за ними муравьев.

Связанные страницы

• Защита окружающей среды
• Устойчивое развитие

Картинки для детей

• Длиннохвостый клюв строит гнездо

• Шмели и цветы, которые они опыляют, эволюционировали вместе, так что выживание обоих стало зависеть друг от друга.

• Паразитизм: Сенокосный паукообразный, зараженный клещами. Жнец потребляется, в то время как клещи получают выгоду от путешествия и кормления своего хозяина.