Что такое экология для детей: Что такое экология для детей? Как научить детей заботиться об экологии?

Реклама – это определенная информация, которая упакована в оригинальную форму. Кроме информации реклама несет в себе определенный эмоциональный настрой. Именно поэтому дети так любят рекламу, играют в нее.

Опыт показывает, что, предложив детям создать свою рекламу, они с восторгом включаются в эту игру. Чтобы составить рекламу ребенок должен как можно больше узнать об объекте и выделить наиболее характерные, на его взгляд, особенности.

Например: Ребенок выбирает любое животное или растение и от его имени рекламирует место обитания. Я дятел, живу в лесу.

У меня крепкий клюв, с его помощью я лечу деревья, уничтожаю

вредных насекомых. Без меня лес пропадет. (Тузовский Миша 6 лет)

Огромный интерес дети проявляют к исследовательской работе, поэтому большое внимание уделяем опытам и наблюдениям.

Важно, чтобы дети учились размышлять, формулировать и отстаивать свое мнение, обобщать результаты опытов, строить гипотезы и проверять их.

Например: Очень просто и легко объяснить пятилетнему ребенку, что нас  окружает воздух и он невидим, но его можно обнаружить. Подуть на ладошки и почувствовать ветерок, взмахнуть рукой   около листка, лежащего на столе и увидеть, что лист двигается. Подвести детей к выводу, что воздух невидим, но когда мы  приводим его в движение, наблюдаем, что предметы двигаются.

Задача педагога связать результаты исследовательской работы с практическим опытом детей. Подвести их к пониманию природных закономерностей, основ экологически грамотного, безопасного поведения в окружающей среде.

В ознакомлении с природой особое место занимают дидактические игры. Решая задачи, поставленные в дидактической игре, ребенок учится вычленять отдельные признаки предметов, явлений, сравнивать их, группировать, классифицировать по определенным общим признакам. Дети учатся рассуждать, делать выводы, обобщения, при этом тренируется их внимание, память, произвольное восприятие. При решении игровой задачи часто нужно объяснить свои действия, а это способствует развитию речи детей. Дидактические игры учат детей применять имеющиеся знания в новых условиях, активизируют разнообразные умственные процессы, способствуют воспитанию умения играть вместе. Игры дают возможность детям оперировать самими предметами природы, сравнивая их, отмечать изменения отдельных внешних признаков. <Рисунок 7>, <Рисунок 8> <Рисунок 9>

Д\игра “Лесные рецепты”

Делим детей на несколько групп и раздаем каждой группе карточки с названиями разных животных или птиц. Предлагаем детям написать меню завтрака, обеда и ужина для своего животного или птицы из даров леса, поля, луга и т.д.

Например меню для белки:

Завтрак – стакан березового сока и каша из молотых желудей;

Обед – грибной суп с листьями крапивы, котлеты из лесных орехов и компот из черники;

Ужин – творог из орехово-грибной пасты и чай из зверобоя и мяты.

Все меню детей склеиваются в книгу: “Лесные рецепты”.

Д\игра “Гимн природе”

Дети встают в круг. Все они маленькие снежинки. Просим каждую снежинку сказать о своей матушке Зиме несколько добрых слов. Дети не должны повторять ответы других детей. Педагог записывает все слова, и из них получается гимн Зиме.

Дети могут быть травинками, осенними листочками, капельками дождя.

Д\игра “Природа и Я”

Предлагаем детям закончить предложения:

• Когда я прикасаюсь к чистой, прозрачной воде, я чувствую….
• Солнце сегодня весь день слепит глаза и напоминает мне….
• Капли дождя на стекле, словно….
• Облака сегодня такие пушистые и нежные, будто….
• Я иду босиком по земле, и мне кажется, что мои ноги….
• Я дотрагиваюсь до капелек росы на деревьях и чувствую, как….
• Этот цветок так благоухает, что….
• Это дерево такое огромное, что когда я смотрю на его вершину, мне кажется, будто….

После этого делим детей на 2 группы. Дети из первой группы по очереди называют только ту часть предложения, которую они составили сами. Дети из второй группы догадываются, из какого предложения была сказана фраза. Затем группы меняются. Предлагаем детям нарисовать самые яркие из своих образов, а затем описать их по рисункам друг друга.

Чтобы формировать у детей «экологически гуманное чувство» – чувство сопричастности ко всему живому, осознание планеты Земля «общим домом»; привить детям этическую и моральную ответственность перед каждым живым существом, будь то растение или животное – используем экотренинги. Кроме того, они дают заметный оздоровительный эффект, снимают психологическую напряженность и настраивают на доброжелательное отношение ко всему живому. Положительный эмоциональный фон занятий помогает снимать у детей стрессы и агрессивность.

Понять муравья, бабочку, травинку ребенок сможет тогда, когда себя представит в их роли, посмотрит на мир их глазами. Для этого можно предложить детям вообразить себя попугайчиком, хомячком и т.д. Человек для них — великан. «Представьте, что человек берет попугайчика Сашу, хомячка Иру в ладонь и начинает дергать их за хвост, за лапки, кричать. Что вы чувствуете?»

Дети обычно отвечают так: «Я могу оглохнуть», «Я могу умереть».

Так ребенок учится ставить себя на место слабого, на место того, кто нуждается в уходе и защите, и понимать, что жестокость по отношению к живому – это зло. После этого они начинают бережно относиться к обитателям живого уголка.

Самая обыкновенная посадка лука может стать опытом положительных переживаний, если вся система прожита ребенком: у его луковки есть имя, настроение, с ней он общается, заботится о ней, а луковка дарит ему свою косичку, ведь ей совсем не больно и не жалко. Там, где возможно, должны быть организованы условия проживания целостных систем в реальности, либо проживания игровых систем.

Впечатления раннего детства часто остаются в памяти на всю жизнь. Их яркость и богатство могут согреть и украсить душу человека на долгие годы. В общую цепь радостных настроений, незабываемых эмоций детства свои особые чувства и переживания вносят праздники. Это подтверждается живыми реакциями детей, отражением праздничных впечатлений в рисунках, играх, рассказах.

Конкурсы, праздники, театрализованные представления своей яркостью, всплеском эмоций привлекают детей к решению тех или иных экологических проблем, выполнению определенных обязанностей по отношению к природе. Дети не только познают мир, но и раскрывают свои творческие способности.

Экологический досуг “Кто как видит?”
(подготовительная группа)

Программное содержание:

1. Развить представление об особенностях зрения людей и животных.
2. Формировать навык иследовательско-эксперементальной деятельности.
3. Совершенствовать речевую активность детей.
4. Пробуждать эмоциональную отзывчивость в общении с природой, стремление познать её и одновременно заботится о её сохранности.

Ход. Дети входят в зал под музыку и садятся на стулья.

Ведущая:

Два братца глядятся, друг друга не видят.

Живут рядом, а сойтись не могут.

Все у кого есть, глаза – видят. Вот и мы с вами видим, сколько к нам сегодня на праздник пожаловало гостей. Поздороваемся со всеми. Сегодня ребята и уважаемые гости праздник не простой, мы не только будем петь, и веселиться, но и экспериментировать. Закройте, пожалуйста, все глаза и скажите, что вы видите? (Ничего). А теперь откройте. Что увидели? (Теремок). Какой он? (Крыша красная, сам желтый, окошки синие). Первый эксперимент прошел удачно, мы теперь знаем, что люди вокруг себя видят цветным изображением. Кто самый наблюдательный и смелый выходи. Приступаем ко второму эксперименту. Желающие могут экспериментировать вместе с нами. Мне нужны два помощника. Встаньте все лицом к теремку. Кого и что, ты видишь правым глазом, а левым, а двумя глазами? (Ответы ребенка). Какой можно сделать вывод? Два глаза вместе видят больше. Если закрыть левый глаз, то человек не видит, что находится налево, и наоборот.

Глаза есть только у людей? А у кого еще есть глаза? (У зверей, птиц, насекомых, рыб). Ребята, только каждый из них видит по-разному. Хотите в этом убедиться? А поможет нам этот чудо-теремок. Дети заводят хоровод:

Дети садятся на стулья. (Важно входит крот в тёмных очках, проходит мимо теремка).

Ведущая: Крот, постой, куда ты? Не проходи мимо теремка. Крот:

Вместо земляных ворот
Очутился здесь домок
Чудо терем-теремок,
Кто в тереме живет?

Ведущая: В теремке будет жить тот, кто скажет, как он видит.

Крот: Хуже видит тот, кто живет под землей. У меня глаза маленькие и находятся под кожей, под веками и никогда не открываются. Я только свет от тьмы отличаю. Поэтому, абсолютно не вижу ваш теремок. Желаете узнать, как я вижу? Повернитесь в сторону окна и закройте глаза, а теперь закройте глаза ладошками, уберите ладошки, не открывая глаз. Снова закройте, откройте, закройте, откройте. Что видели? (То темно, то светло). Вот так я отличаю свет и тьму.

Ведущая: Впустим, крота в теремок? (Да).

Весело прыгая, появляется лягушка, сталкивается с теремком.

Лягушка:

Речка, мошка и трава!
Теплый дождик. Ква! Ква! Ква!
Я – лягушка, я – квакушка
Полюбуйся какова!
Ой, что это! Кто в теремочке живет?
-Я Крот-кроток слепой глазок.
-А ты кто?
-Я лягушка-квакушка.
Пусти меня в теремок
Буду в терем я воду носить,
Буду с тобою тесто месить.

Ведущая: Лягушка в терем войдет тот, кто расскажет, как он видит.

Лягушка: Ква! Ква! Ква! Как я вижу?

Целый день неподвижно сижу я на берегу пруда. Вы подумаете, что я лентяйка. Нет, я делом занята, добычу караулю. Стоит пролететь мимо стрекозе или мухе, как я их вмиг пришлепну своим липким, длинным языком. Проглочу и снова застыну. Я вижу свою, добычу только тогда, когда она движется. Так же охотятся многие мелкие животные – ящерицы, насекомые. Но я не только умею охотиться, но и играть, и веселиться. Выходите на танец “Веселые лягушата”.

Ведущая: Впустим, лягушку в теремок? (Да)

Медленно под музыку входит Улитка с рюкзаком за спиной, в рюкзаке лупы.

Улитка:

Я улиточка – Шу-Шу
Домик на себе ношу
И ползу я, не спеша
Тихо листьями шурша
Что я вижу, терем-теремок,
Он не низок, не высок
-Кто в теремочке живет?

Ведущий: Улитка, этот терем не простой. В тереме будет жить тот, кто расскажет, как он видит.

Улитка: У меня спереди четыре стебелька торчат, как рожки. Два нижних – это щупальца, а вот на кончиках верхних – глазки. Если надо к листочку приглядеться – я к нему верхние стебельки с глазками пригну и посмотрю, как через лупу. Глазки у меня простенькие, видят только вблизи, а далеко я вижу, как в тумане. Примерно так же видит и паук своими глазками, а у него их восемь. Я вам принесла сюрприз, с помощью его вы сможете видеть как я. (Раздает детям лупы).

Ведущая: Впустим, улитку в теремок? (Да).

Вбегает мышка с папочкой в руке, в ней черно - белые фотографии.

Мышка:

Я маленькая Мышка
С ушами и хвостом,
Я вовсе не трусишка
И, ловкая, при том.
На помощь прихожу я,
Когда совсем не ждут
Пролезу в щель любую…

Ведущая: Стой Мышка! В теремок войдет лишь тот, кто расскажет, как он видит.

Мышка: Теремок я увидела давно, еще издалека. Ведь зрение у меня хорошее. Только вот беда, я его вижу не цветным, а черно-белым. Вот таким. (Показывает).

Ведущая: Впустим Мышку в теремок? (Да). Мышка ты говорила, что  шустрая и ловкая. Поиграешь с нами в игру-эстафету “ Унеси сыр в норку” Проводится эстафета, дети переносят кусочки сыра от одного места к другому медленно входит змея с корзинкой под восточную музыку.

Змея:

Я пестренькая змейка,
Я по лесу ползу,
Ищу себе домишко,
Ищу, не нахожу.

Вот и теремок. Кто в тереме живет?

– Я Улиточка Шу-Шу.
– Я Лягушка-квакушка.
– Я крот-кроток смешной глазок.
– Я Мышка-поскребушка.
– А ты кто?
– Я пестренькая змейка, пустите меня к себе.

Ведущий: В терем имеет право войти тот, кто расскажет, как он видит.

Змея: Я вижу хорошо, но глаза мои похожи немного на глаза крота. Догадайтесь сами чем? Я ведь среди песков ползаю, в воде плаваю и везде хорошо вижу. Не догадались? Веки у меня прозрачные, я через них и смотрю. Поэтому мы змеи не умеем моргать как вы. (Достает очки) я вам принесла очки. Если оденете, то будете видеть как я. В воде и в сыпучих песках глаза не повредите.

Ведущий: Пустим змею в теремок? (Да).

Звери веселятся, взявшись за руки.

Уж мы будем, мы будем дружить,
Будем в тереме весело жить.
И работать, и петь, и плясать.
И друг другу во всем помогать.

Ведущая: Слышите, ребята, Улитка, Лягушка, Крот, Мышка и Змея живут дружно, друг другу помогают. А вы хотите попасть в теремок?

Тогда расскажите, как видят — Лягушка, Крот, Мышка, Улитка, Змея. (Ответы детей).

Звери: А они нас не будут обижать?

Дети:

Нор звериных и птичьего гнезда
Разорять, не будем никогда,
Пусть птенцам и маленьким зверятам
Хорошо живется с нами рядом.

Ведущая: Сейчас посмотрю в их глаза и сразу все скажу. По глазам человека, можно узнать правду он говорит или нет. А глаза у них добрые, чуткие и ласковые.

Звери: Ну ладно, тогда мы согласны жить вместе. Дети все вместе исполняют песню “Дружба крепкая”. (Мышка выносит блины, угощает детей и гостей).

Творческая созидательная деятельность, гармонизация человека с природой, обществом и самим собой дает ребенку психологическую устойчивость, силу преодоления препятствий, веру в добро, справедливость, красоту, истину, любовь. Природа, которая восхищает нас своей красотой, постоянно дарит радость открытий. Только тот живет интересно, кто каждый день узнает что-то новое, удивительное. А в природе все удивительно. Поэтому очень важно приобщать детей к миру природы

Определение экологии Merriam-Webster

1 : раздел науки, изучающий взаимосвязь организмов и окружающей их среды.

2 : совокупность или модель отношений между организмами и окружающей их средой.

Урок экологии для детей: определение и факты

Изучение экосистем

Ученые, изучающие экологию, называемые экологами , иногда изучают определенные виды мест или живых организмов, чтобы узнать о них больше.Эти особые области с определенными видами живых и неживых существ называются экосистемами .

Живые существа, из которых состоят экосистемы, включают животных, растения, бактерии, которых невозможно увидеть без микроскопа, и различные виды грибов. К неживым существам в экосистеме относятся грязь, вода и солнечный свет.

Экосистемы могут быть небольшими, как пруд в вашем местном парке, где только несколько живых существ взаимодействуют и полагаются друг на друга и неживые существа в своей среде.Но они также могут быть большими, как целый тропический лес, где многие живые существа взаимодействуют и полагаются друг на друга, а также неживые существа в своей среде.

Пищевые сети в экосистемах

Когда экологи изучают экосистемы, их интересует, как живущие в них существа полагаются друг на друга и окружающая среда, чтобы выжить, включая то, что они едят и что они едят, чтобы получить энергию. Это называется пищевой цепочкой. Когда разные пищевые цепи включают одни и те же растения и животных, это называется пищевой цепочкой.

Например, растению в экосистеме для роста необходимы почва, вода и энергия солнечного света. Затем появляется жук и поедает растение, чтобы получить энергию. И птицы любят перекус, так же как и вы, так что один прыгает вниз и ест жука. Понимание этой пищевой цепи помогает экологам понять всю экосистему, в которой обитают эти организмы.

Почему экологи изучают экологию?

Экология помогает нам понять нашу планету, как связаны живые и неживые существа, и как использовать и защищать ресурсы Земли, не нанося ущерба экосистемам.

Экологи многому научились, изучая экологию Земли и ее экосистем. Некоторые из их открытий включают в себя то, как помочь находящимся под угрозой исчезновения животным, какие химические вещества вырабатывают некоторые растения и животные, которые можно использовать для изготовления лекарств, и как определенные среды обитания, такие как болота, помогают очищать воду от ядов и загрязнений. Продолжая изучать экологию, ученые узнают больше о нашей планете и о том, как ее сохранить.

Краткое содержание урока

Экология — это научное исследование того, как живые и неживые существа связаны друг с другом в окружающей их среде. Экологи — это ученые, изучающие экологию, а некоторые изучают экосистем , чтобы узнать, как живые и неживые существа в этих областях работают вместе. Экологи изучают такие вещи, как растения и животные, которые составляют пищевые цепи и пищевые сети, и открыли такие вещи, как помощь исчезающим животным и некоторые среды обитания могут помочь очистить воду от загрязнений, в которых мы все нуждаемся.

Факты об экологии для детей

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

Экология — это исследование экосистем. Экосистемы описывают сеть 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.Ученые, изучающие эти взаимодействия, называются экологами .

Наземный экорегион и исследования изменения климата — это две области, на которых сейчас сосредоточены усилия экологов.

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

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 (сокращение от «биологического разнообразия») 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, каким образом 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 людей. Предотвращение исчезновения видов — один из способов сохранения биоразнообразия, и эта цель опирается на методы, которые сохраняют генетическое разнообразие, среду обитания и способность видов к миграции.Приоритеты сохранения и методы управления требуют различных подходов и соображений для полного экологического охвата биоразнообразия. Природный капитал, поддерживающий популяции, имеет решающее значение для поддержания экосистемных услуг, и миграция видов (например, речной рыбный промысел и борьба с птичьими насекомыми) рассматривается как один из механизмов, с помощью которого происходит потеря этих услуг. Понимание биоразнообразия имеет практическое применение для специалистов по сохранению видов и экосистем на уровне экосистем, поскольку они дают рекомендации по управлению консалтинговым фирмам, правительствам и промышленности.

Среда обитания

Среда обитания вида описывает среду, в которой, как известно, обитает вид, и тип сообщества, которое в результате формируется. Более конкретно, «среды обитания могут быть определены как регионы в экологическом пространстве, которые состоят из множества измерений, каждое из которых представляет собой биотическую или абиотическую переменную окружающей среды; то есть любой компонент или характеристика окружающей среды, связанные напрямую (например, биомасса и качество кормов) или косвенно. (например, возвышение) на использование животным места.»Например, среда обитания может представлять собой водную или наземную среду, которую можно далее разделить на горную или альпийскую экосистему. Сдвиг среды обитания является важным свидетельством конкуренции в природе, когда одна популяция изменяется по сравнению с местами обитания, которые занимают большинство других особей этого вида. Например, одна популяция вида тропических ящериц ( Tropidurus hispidus ) имеет уплощенное тело по сравнению с основными популяциями, живущими в открытой саванне. селективное преимущество.Сдвиги среды обитания также происходят в истории развития земноводных и у насекомых, которые переходят из водных в наземные среды обитания. Биотоп и среда обитания иногда используются как взаимозаменяемые, но первое применимо к среде сообщества, а второе — к среде вида.

Кроме того, некоторые виды являются инженерами экосистем, изменяя окружающую среду в определенном регионе. Например, бобры регулируют уровень воды, строя плотины, которые улучшают их среду обитания в ландшафте.

Ниша

Виды обладают функциональными особенностями, которые однозначно адаптированы к экологической нише. Признак — это измеримое свойство, фенотип или характеристика организма, которые могут повлиять 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 дает им конкурентное преимущество и препятствует тому, чтобы аналогично адаптированные виды имели перекрывающийся географический ареал. Принцип конкурентного исключения гласит, что два вида не могут бесконечно сосуществовать, питаясь одним и тем же ограничивающим ресурсом; один всегда будет превосходить другого.

Конструкция ниши

Организмы подвержены давлению окружающей среды, но они также изменяют свою среду обитания.Регулирующая 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 скелета кремнезема морских организмов. Процесс и концепция экосистемной инженерии связаны с конструированием ниши, но первая относится только к физическим модификациям среды обитания, тогда как вторая 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 регулируют доступность ресурсов для других видов, вызывая изменения физического состояния биотических или абиотических материалов. Поступая таким образом, они изменяют, поддерживают и создают среду обитания».

Биом

Биомы — это более крупные единицы организации, которые классифицируют регионы экосистем Земли, в основном в соответствии со структурой и составом растительности. Существуют разные методы определения континентальных границ биомов, в которых преобладают различные функциональные типы растительных сообществ, распространение которых ограничено климатом, осадками, погодой и другими переменными окружающей 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 — это среда обитания и ландшафт. Микробиомы были открыты в основном благодаря достижениям молекулярной генетики, которые выявили скрытое богатство микробного разнообразия на планете. Океанический микробиом играет важную роль в экологической биогеохимии океанов планеты.

Биосфера

Самая крупная по масштабу экологическая организация — это биосфера: совокупность экосистем на планете. Экологические отношения регулируют поток энергии, питательных веществ и климата вплоть до планетарного масштаба. Например, на динамическую историю состава CO ₂ и O ₂ атмосферы планеты повлиял биогенный поток газов, возникающих в результате дыхания и фотосинтеза, причем уровни колеблются во времени в зависимости от экологии и эволюции растений и растений. животные.Экологическая теория также использовалась для объяснения саморазвивающихся регуляторных явлений в планетарном масштабе: например, гипотеза Гайи является примером холизма, применяемого в экологической теории. Гипотеза Гайи утверждает, что существует возникающая петля обратной связи, порожденная метаболизмом живых организмов, которая поддерживает внутреннюю температуру Земли и атмосферные условия в узком саморегулирующемся диапазоне толерантности.

Индивидуальная экология

Понимание особенностей отдельных организмов помогает объяснить закономерности и процессы на других уровнях организации, включая популяции, сообщества и экосистемы.Примеры таких черт включают особенности жизненного цикла организмов, такие как возраст до зрелости, продолжительность жизни или метаболические затраты на воспроизводство. Другие черты могут быть связаны со строением, например, шипами кактуса или спинными шипами синежаберной солнечной рыбы, или поведением, например демонстрацией ухаживания или парным сцеплением. Другие черты включают эмерджентные свойства, которые, по крайней мере, частично являются результатом взаимодействия с окружающей средой, такие как скорость роста, скорость потребления ресурсов, зима и лиственные против.засуха лиственных деревьев и кустарников.

Характеристики организмов могут изменяться в результате акклиматизации, развития и эволюции. По этой причине люди формируют общий центр экологии и эволюционной экологии.

Экология населения

Популяционная экология изучает динамику популяций видов и то, как эти популяции взаимодействуют с окружающей средой в целом. 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 люди классифицируются как эмигранты (когда они покидают регион) или иммигранты (когда они въезжают в регион), а места классифицируются как источники или приемники. Участок — это общий термин, который относится к местам, где экологи отбирают образцы населения, таким как пруды или определенные участки отбора проб в лесу. Исходные участки — это продуктивные участки, которые генерируют сезонную поставку молоди, которая мигрирует в другие участки.Раковины — это непродуктивные сайты, которые принимают только мигрантов; население на участке исчезнет, ​​если его не спасет соседний участок источника или условия окружающей среды не станут более благоприятными. Модели метапопуляции исследуют динамику участков с течением времени, чтобы ответить на потенциальные вопросы о пространственной и демографической экологии. Экология метапопуляций — это динамичный процесс вымирания и колонизации. Небольшие участки более низкого качества (например, раковины) поддерживаются или спасаются за счет сезонного притока новых иммигрантов.Динамическая структура метапопуляции развивается из года в год, при этом некоторые участки являются стоками в засушливые годы и источниками, когда условия более благоприятны. Экологи используют смесь компьютерных моделей и полевых исследований для объяснения структуры метапопуляции.

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 моделей и процессов для двух или более взаимодействующих видов.Исследования в области экологии сообществ могут измерить разнообразие видов на пастбищах в зависимости от плодородия почвы. Он также может включать анализ динамики хищников и жертв, конкуренции между схожими видами растений или мутуалистических взаимодействий между крабами и кораллами.

Экосистемы могут быть средами обитания внутри биомов, которые образуют единое целое и динамически реагирующую систему, имеющую как физические, так и биологические комплексы. Экология экосистемы — это наука об определении потоков материалов (например,грамм. углерод, фосфор) между различными пулами (например, биомасса деревьев, органический материал почвы). Экосистемный эколог пытается определить основные причины этих потоков.

Пищевые сети

См. Также: Пищевая цепь

Пищевая сеть — это архетипическая экологическая сеть. Растения улавливают солнечную энергию и используют ее для синтеза простых сахаров во время фотосинтеза. По мере роста растения накапливают питательные вещества и поедаются травоядными, пасущимися на пастбище, а энергия передается через цепочку организмов за счет потребления.Упрощенные линейные пути питания, которые переходят от основных трофических видов к основным потребителям, называются пищевой цепочкой. Более крупная взаимосвязанная структура 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 движения энергии и материальных потоков.

Пищевые сети часто ограничены по сравнению с реальным миром. Полные эмпирические измерения обычно ограничиваются конкретной средой обитания, такой как пещера или пруд, а принципы, извлеченные из исследований микрокосма пищевых цепей, экстраполируются на более крупные системы.Кормящие отношения требуют обширных исследований содержимого кишечника организмов, которое может быть трудно расшифровать, или стабильные изотопы могут использоваться 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 экологической эмерджентности через характер трофических отношений: некоторые виды имеют много слабых звеньев кормления (например, всеядные), в то время как некоторые более специализированы с меньшим количеством более сильных звеньев кормления (например, всеядные).г., основные хищники). Теоретические и эмпирические исследования выявляют неслучайные 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 увеличивает стабильность пищевой сети. Шаг за шагом рисуются линии или отношения, пока не будет проиллюстрирована паутина жизни.

Трофические уровни

Трофический уровень — это «группа организмов, получающих значительную часть своей энергии от соседнего уровня, более близкого к абиотическому источнику.«Связи в пищевых сетях в первую очередь связывают кормовые отношения или трофику между видами. Биоразнообразие в экосистемах может быть организовано в трофические пирамиды, в которых вертикальное измерение представляет собой кормовые отношения, которые все 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 подразделяются на автотрофы (или первичные продуценты), гетеротрофы (или потребители) и детритофаги (или разлагатели). Автотрофы — это организмы, которые производят свою собственную пищу (производство больше, чем дыхание) путем фотосинтеза или хемосинтеза. Гетеротрофы — это организмы, которые должны питаться другими для получения пищи и энергии (дыхание превышает производство). Гетеротрофов можно далее подразделить на различные функциональные группы, включая первичных потребителей (строгие травоядные животные), вторичных потребителей (хищные хищники, которые питаются исключительно травоядными животными) и третичных потребителей (хищники, питающиеся смесью травоядных и хищников).Всеядные животные не вполне подходят к функциональной категории, 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.

Трофические уровни являются частью целостного или комплексного системного представления экосистем.

Краеугольные камни

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

Морские каланы ( Enhydra lutris ) обычно приводятся в качестве примера ключевого вида; потому что они ограничивают плотность морских ежей, которые питаются водорослями. Если каланов удалить из системы, ежи будут пастись до тех пор, пока не исчезнут заросли водорослей, и это окажет драматическое влияние на структуру сообщества. Например, считается, что охота на каланов косвенно привела к исчезновению морской коровы Стеллера ( 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 трофической сети предполагает, что ключевые виды могут быть не обычными, поэтому неясно, как в целом может быть применена модель ключевых видов.

Поведенческая экология

Хамелеоны меняют цвет своей кожи, чтобы соответствовать своему фону в качестве поведенческого защитного механизма, а также используют цвет для общения с другими членами своего вида, например, доминирующие (слева) и подчиненные (справа) паттерны, показанные в трех видах (A-C) выше.

Все организмы могут проявлять поведение. Даже растения проявляют сложное поведение, включая память и общение. Поведенческая экология — это изучение поведения организма в окружающей среде и его экологических и эволюционных последствий. Этология — это изучение наблюдаемых движений или поведения животных.

Адаптация — центральное объединяющее понятие в поведенческой экологии. Поведение можно записать как черту и унаследовать так же, как цвет глаз и волос.Поведение может развиваться посредством естественного отбора в качестве адаптивных черт, обеспечивающих функциональную полезность, повышающую репродуктивную пригодность.

Взаимодействие хищник-жертва — вводная концепция в исследованиях трофических сетей, а также в поведенческой экологии. Виды-жертвы могут демонстрировать различные виды поведенческой адаптации к хищникам, например, избегать, убегать или защищаться. Многие виды добычи сталкиваются с множеством хищников, различающихся степенью опасности. Чтобы адаптироваться к окружающей среде и противостоять угрозам хищников, организмы должны сбалансировать свои энергетические бюджеты, вкладывая средства в различные аспекты своей жизненной истории, такие как рост, кормление, спаривание, социализация или изменение среды обитания.

( Iridomyrmex purpureus ) в симбиотических отношениях. Муравьи защищают цикадку от хищников, а цикадка, питающаяся растениями, выделяет из своего заднего прохода медвяную росу, которая обеспечивает муравьев энергией и питательными веществами.

Связанные страницы

Факты об экологии для детей

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

Экология — это исследование экосистем.Экосистемы описывают сеть 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. Ученые, изучающие эти взаимодействия, называются экологами .

Наземный экорегион и исследования изменения климата — это две области, на которых сейчас сосредоточены усилия экологов.

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

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 (сокращение от «биологического разнообразия») 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, каким образом 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 людей. Предотвращение исчезновения видов — один из способов сохранения биоразнообразия, и эта цель опирается на методы, которые сохраняют генетическое разнообразие, среду обитания и способность видов к миграции. Приоритеты сохранения и методы управления требуют различных подходов и соображений для полного экологического охвата биоразнообразия. Природный капитал, поддерживающий популяции, имеет решающее значение для поддержания экосистемных услуг и миграции видов (например,g., речной рыбный промысел и борьба с птичьими насекомыми) рассматривается как один из механизмов, из-за которого возникают эти потери в услугах. Понимание биоразнообразия имеет практическое применение для специалистов по сохранению видов и экосистем на уровне экосистем, поскольку они дают рекомендации по управлению консалтинговым фирмам, правительствам и промышленности.

Среда обитания

Среда обитания вида описывает среду, в которой, как известно, обитает вид, и тип сообщества, которое в результате формируется.Более конкретно, «среды обитания могут быть определены как регионы в экологическом пространстве, которые состоят из нескольких измерений, каждое из которых представляет собой биотическую или абиотическую переменную окружающей среды; то есть любой компонент или характеристика окружающей среды, связанные напрямую (например, биомасса и качество кормов) или косвенно. (например, возвышение) на использование места животным «. Например, среда обитания может представлять собой водную или наземную среду, которую можно далее разделить на горную или альпийскую экосистему.Сдвиг среды обитания является важным свидетельством конкуренции в природе, когда одна популяция изменяется относительно среды обитания, которую занимает большинство других особей этого вида. Например, одна популяция вида тропических ящериц ( Tropidurus hispidus ) имеет уплощенное тело по сравнению с основными популяциями, обитающими в открытой саванне. Население, живущее в изолированном обнажении горных пород, прячется в трещинах, где его уплощенное тело дает избирательное преимущество. Сдвиги среды обитания также происходят в истории развития земноводных и у насекомых, которые переходят из водных в наземные среды обитания.Биотоп и среда обитания иногда используются как взаимозаменяемые, но первое применимо к среде сообщества, а второе — к среде вида.

Кроме того, некоторые виды являются инженерами экосистем, изменяя окружающую среду в определенном регионе. Например, бобры регулируют уровень воды, строя плотины, которые улучшают их среду обитания в ландшафте.

Ниша

Виды обладают функциональными особенностями, которые однозначно адаптированы к экологической нише. Признак — это измеримое свойство, фенотип или характеристика организма, которые могут повлиять 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 дает им конкурентное преимущество и препятствует тому, чтобы аналогично адаптированные виды имели перекрывающийся географический ареал.Принцип конкурентного исключения гласит, что два вида не могут бесконечно сосуществовать, питаясь одним и тем же ограничивающим ресурсом; один всегда будет превосходить другого.

Конструкция ниши

Организмы подвержены давлению окружающей среды, но они также изменяют свою среду обитания. Регулирующая 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 скелета кремнезема морских организмов.Процесс и концепция экосистемной инженерии связаны с конструированием ниши, но первая относится только к физическим модификациям среды обитания, тогда как вторая 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 регулируют доступность ресурсов для других видов, вызывая изменения физического состояния биотических или абиотических материалов.Поступая так, они видоизменяют, поддерживают и создают среду обитания ».

Биом

Биомы — это более крупные единицы организации, которые классифицируют регионы экосистем Земли, в основном в соответствии со структурой и составом растительности. Существуют разные методы определения континентальных границ биомов, в которых преобладают различные функциональные типы растительных сообществ, распространение которых ограничено климатом, осадками, погодой и другими переменными окружающей 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 — это среда обитания и ландшафт. Микробиомы были открыты в основном благодаря достижениям молекулярной генетики, которые выявили скрытое богатство микробного разнообразия на планете. Океанический микробиом играет важную роль в экологической биогеохимии океанов планеты.

Биосфера

Самая крупная по масштабу экологическая организация — это биосфера: совокупность экосистем на планете.Экологические отношения регулируют поток энергии, питательных веществ и климата вплоть до планетарного масштаба. Например, на динамическую историю состава CO ₂ и O ₂ атмосферы планеты повлиял биогенный поток газов, возникающих в результате дыхания и фотосинтеза, причем уровни колеблются во времени в зависимости от экологии и эволюции растений и растений. животные. Экологическая теория также использовалась для объяснения саморазвивающихся регуляторных явлений в планетарном масштабе: например, гипотеза Гайи является примером холизма, применяемого в экологической теории.Гипотеза Гайи утверждает, что существует возникающая петля обратной связи, порожденная метаболизмом живых организмов, которая поддерживает внутреннюю температуру Земли и атмосферные условия в узком саморегулирующемся диапазоне толерантности.

Индивидуальная экология

Понимание особенностей отдельных организмов помогает объяснить закономерности и процессы на других уровнях организации, включая популяции, сообщества и экосистемы. Примеры таких черт включают особенности жизненного цикла организмов, такие как возраст до зрелости, продолжительность жизни или метаболические затраты на воспроизводство.Другие черты могут быть связаны со строением, например, шипами кактуса или спинными шипами синежаберной солнечной рыбы, или поведением, например демонстрацией ухаживания или парным сцеплением. Другие черты включают новые свойства, которые являются результатом, по крайней мере частично, взаимодействий с окружающей средой, таких как скорость роста, скорость потребления ресурсов, зима и лиственные деревья и кустарники в сравнении с засухой.

Характеристики организмов могут изменяться в результате акклиматизации, развития и эволюции.По этой причине люди формируют общий центр экологии и эволюционной экологии.

Экология населения

Популяционная экология изучает динамику популяций видов и то, как эти популяции взаимодействуют с окружающей средой в целом. 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 люди классифицируются как эмигранты (когда они покидают регион) или иммигранты (когда они въезжают в регион), а места классифицируются как источники или приемники.Участок — это общий термин, который относится к местам, где экологи отбирают образцы населения, таким как пруды или определенные участки отбора проб в лесу. Исходные участки — это продуктивные участки, которые генерируют сезонную поставку молоди, которая мигрирует в другие участки. Раковины — это непродуктивные сайты, которые принимают только мигрантов; население на участке исчезнет, ​​если его не спасет соседний участок источника или условия окружающей среды не станут более благоприятными. Модели метапопуляции исследуют динамику участков с течением времени, чтобы ответить на потенциальные вопросы о пространственной и демографической экологии.Экология метапопуляций — это динамичный процесс вымирания и колонизации. Небольшие участки более низкого качества (например, раковины) поддерживаются или спасаются за счет сезонного притока новых иммигрантов. Динамическая структура метапопуляции развивается из года в год, при этом некоторые участки являются стоками в засушливые годы и источниками, когда условия более благоприятны. Экологи используют смесь компьютерных моделей и полевых исследований для объяснения структуры метапопуляции.

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 моделей и процессов для двух или более взаимодействующих видов. Исследования в области экологии сообществ могут измерить разнообразие видов на пастбищах в зависимости от плодородия почвы. Он также может включать анализ динамики хищников и жертв, конкуренции между схожими видами растений или мутуалистических взаимодействий между крабами и кораллами.

Экосистемы могут быть средами обитания внутри биомов, которые образуют единое целое и динамически реагирующую систему, имеющую как физические, так и биологические комплексы. Экология экосистемы — это наука об определении потоков материалов (например, углерода, фосфора) между различными пулами (например, биомасса деревьев, органический материал почвы). Экосистемный эколог пытается определить основные причины этих потоков.

Пищевые сети

См. Также: Пищевая цепь

Пищевая сеть — это архетипическая экологическая сеть.Растения улавливают солнечную энергию и используют ее для синтеза простых сахаров во время фотосинтеза. По мере роста растения накапливают питательные вещества и поедаются травоядными, пасущимися на пастбище, а энергия передается через цепочку организмов за счет потребления. Упрощенные линейные пути питания, которые переходят от основных трофических видов к основным потребителям, называются пищевой цепочкой. Более крупная взаимосвязанная структура 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 движения энергии и материальных потоков.

Пищевые сети часто ограничены по сравнению с реальным миром. Полные эмпирические измерения обычно ограничиваются конкретной средой обитания, такой как пещера или пруд, а принципы, извлеченные из исследований микрокосма пищевых цепей, экстраполируются на более крупные системы. Кормящие отношения требуют обширных исследований содержимого кишечника организмов, которое может быть трудно расшифровать, или стабильные изотопы могут использоваться 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 экологической эмерджентности через характер трофических отношений: некоторые виды имеют много слабых звеньев кормления (например, всеядные), в то время как некоторые более специализированы с меньшим количеством более сильных звеньев кормления (например, основные хищники). Теоретические и эмпирические исследования выявляют неслучайные 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 увеличивает стабильность пищевой сети. Шаг за шагом рисуются линии или отношения, пока не будет проиллюстрирована паутина жизни.

Трофические уровни

Трофический уровень — это «группа организмов, получающих значительную часть своей энергии от соседнего уровня, более близкого к абиотическому источнику». Ссылки в пищевых сетях в первую очередь связывают кормовые отношения или трофику между видами. Биоразнообразие внутри экосистем может быть организовано в трофические пирамиды, в которых вертикальное измерение представляет кормовые отношения, которые все 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 сортируются по соответствующему трофическому уровню, они естественным образом сортируются в «пирамиду чисел».

Виды в широком смысле подразделяются на автотрофы (или первичные продуценты), гетеротрофы (или потребители) и детритофаги (или разлагатели). Автотрофы — это организмы, которые производят свою собственную пищу (производство больше, чем дыхание) путем фотосинтеза или хемосинтеза. Гетеротрофы — это организмы, которые должны питаться другими для получения пищи и энергии (дыхание превышает производство).Гетеротрофов можно далее подразделить на различные функциональные группы, включая первичных потребителей (строгие травоядные животные), вторичных потребителей (хищные хищники, которые питаются исключительно травоядными животными) и третичных потребителей (хищники, питающиеся смесью травоядных и хищников). Всеядные животные не вполне подходят к функциональной категории, 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.

Трофические уровни являются частью целостного или комплексного системного представления экосистем.

Краеугольные камни

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

Морские каланы ( Enhydra lutris ) обычно приводятся в качестве примера ключевого вида; потому что они ограничивают плотность морских ежей, которые питаются водорослями. Если каланов удалить из системы, ежи будут пастись до тех пор, пока не исчезнут заросли водорослей, и это окажет драматическое влияние на структуру сообщества.Например, считается, что охота на каланов косвенно привела к исчезновению морской коровы Стеллера ( 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 трофической сети предполагает, что ключевые виды могут быть не обычными, поэтому неясно, как в целом может быть применена модель ключевых видов.

Поведенческая экология

Хамелеоны меняют цвет своей кожи, чтобы соответствовать своему фону в качестве поведенческого защитного механизма, а также используют цвет для общения с другими членами своего вида, например, доминирующие (слева) и подчиненные (справа) паттерны, показанные в трех видах (A-C) выше.

Все организмы могут проявлять поведение. Даже растения проявляют сложное поведение, включая память и общение.Поведенческая экология — это изучение поведения организма в окружающей среде и его экологических и эволюционных последствий. Этология — это изучение наблюдаемых движений или поведения животных.

Адаптация — центральное объединяющее понятие в поведенческой экологии. Поведение можно записать как черту и унаследовать так же, как цвет глаз и волос. Поведение может развиваться посредством естественного отбора в качестве адаптивных черт, обеспечивающих функциональную полезность, повышающую репродуктивную пригодность.

Взаимодействие хищник-жертва — вводная концепция в исследованиях трофических сетей, а также в поведенческой экологии. Виды-жертвы могут демонстрировать различные виды поведенческой адаптации к хищникам, например, избегать, убегать или защищаться. Многие виды добычи сталкиваются с множеством хищников, различающихся степенью опасности. Чтобы адаптироваться к окружающей среде и противостоять угрозам хищников, организмы должны сбалансировать свои энергетические бюджеты, вкладывая средства в различные аспекты своей жизненной истории, такие как рост, кормление, спаривание, социализация или изменение среды обитания.

( Iridomyrmex purpureus ) в симбиотических отношениях. Муравьи защищают цикадку от хищников, а цикадка, питающаяся растениями, выделяет из своего заднего прохода медвяную росу, которая обеспечивает муравьев энергией и питательными веществами.

Связанные страницы

Факты об экологии для детей

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

Экология — это исследование экосистем.Экосистемы описывают сеть 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. Ученые, изучающие эти взаимодействия, называются экологами .

Наземный экорегион и исследования изменения климата — это две области, на которых сейчас сосредоточены усилия экологов.

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

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 (сокращение от «биологического разнообразия») 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, каким образом 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 людей. Предотвращение исчезновения видов — один из способов сохранения биоразнообразия, и эта цель опирается на методы, которые сохраняют генетическое разнообразие, среду обитания и способность видов к миграции. Приоритеты сохранения и методы управления требуют различных подходов и соображений для полного экологического охвата биоразнообразия. Природный капитал, поддерживающий популяции, имеет решающее значение для поддержания экосистемных услуг и миграции видов (например,g., речной рыбный промысел и борьба с птичьими насекомыми) рассматривается как один из механизмов, из-за которого возникают эти потери в услугах. Понимание биоразнообразия имеет практическое применение для специалистов по сохранению видов и экосистем на уровне экосистем, поскольку они дают рекомендации по управлению консалтинговым фирмам, правительствам и промышленности.

Среда обитания

Среда обитания вида описывает среду, в которой, как известно, обитает вид, и тип сообщества, которое в результате формируется.Более конкретно, «среды обитания могут быть определены как регионы в экологическом пространстве, которые состоят из нескольких измерений, каждое из которых представляет собой биотическую или абиотическую переменную окружающей среды; то есть любой компонент или характеристика окружающей среды, связанные напрямую (например, биомасса и качество кормов) или косвенно. (например, возвышение) на использование места животным «. Например, среда обитания может представлять собой водную или наземную среду, которую можно далее разделить на горную или альпийскую экосистему.Сдвиг среды обитания является важным свидетельством конкуренции в природе, когда одна популяция изменяется относительно среды обитания, которую занимает большинство других особей этого вида. Например, одна популяция вида тропических ящериц ( Tropidurus hispidus ) имеет уплощенное тело по сравнению с основными популяциями, обитающими в открытой саванне. Население, живущее в изолированном обнажении горных пород, прячется в трещинах, где его уплощенное тело дает избирательное преимущество. Сдвиги среды обитания также происходят в истории развития земноводных и у насекомых, которые переходят из водных в наземные среды обитания.Биотоп и среда обитания иногда используются как взаимозаменяемые, но первое применимо к среде сообщества, а второе — к среде вида.

Кроме того, некоторые виды являются инженерами экосистем, изменяя окружающую среду в определенном регионе. Например, бобры регулируют уровень воды, строя плотины, которые улучшают их среду обитания в ландшафте.

Ниша

Виды обладают функциональными особенностями, которые однозначно адаптированы к экологической нише. Признак — это измеримое свойство, фенотип или характеристика организма, которые могут повлиять 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 дает им конкурентное преимущество и препятствует тому, чтобы аналогично адаптированные виды имели перекрывающийся географический ареал.Принцип конкурентного исключения гласит, что два вида не могут бесконечно сосуществовать, питаясь одним и тем же ограничивающим ресурсом; один всегда будет превосходить другого.

Конструкция ниши

Организмы подвержены давлению окружающей среды, но они также изменяют свою среду обитания. Регулирующая 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 скелета кремнезема морских организмов.Процесс и концепция экосистемной инженерии связаны с конструированием ниши, но первая относится только к физическим модификациям среды обитания, тогда как вторая 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 регулируют доступность ресурсов для других видов, вызывая изменения физического состояния биотических или абиотических материалов.Поступая так, они видоизменяют, поддерживают и создают среду обитания ».

Биом

Биомы — это более крупные единицы организации, которые классифицируют регионы экосистем Земли, в основном в соответствии со структурой и составом растительности. Существуют разные методы определения континентальных границ биомов, в которых преобладают различные функциональные типы растительных сообществ, распространение которых ограничено климатом, осадками, погодой и другими переменными окружающей 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 — это среда обитания и ландшафт. Микробиомы были открыты в основном благодаря достижениям молекулярной генетики, которые выявили скрытое богатство микробного разнообразия на планете. Океанический микробиом играет важную роль в экологической биогеохимии океанов планеты.

Биосфера

Самая крупная по масштабу экологическая организация — это биосфера: совокупность экосистем на планете.Экологические отношения регулируют поток энергии, питательных веществ и климата вплоть до планетарного масштаба. Например, на динамическую историю состава CO ₂ и O ₂ атмосферы планеты повлиял биогенный поток газов, возникающих в результате дыхания и фотосинтеза, причем уровни колеблются во времени в зависимости от экологии и эволюции растений и растений. животные. Экологическая теория также использовалась для объяснения саморазвивающихся регуляторных явлений в планетарном масштабе: например, гипотеза Гайи является примером холизма, применяемого в экологической теории.Гипотеза Гайи утверждает, что существует возникающая петля обратной связи, порожденная метаболизмом живых организмов, которая поддерживает внутреннюю температуру Земли и атмосферные условия в узком саморегулирующемся диапазоне толерантности.

Индивидуальная экология

Понимание особенностей отдельных организмов помогает объяснить закономерности и процессы на других уровнях организации, включая популяции, сообщества и экосистемы. Примеры таких черт включают особенности жизненного цикла организмов, такие как возраст до зрелости, продолжительность жизни или метаболические затраты на воспроизводство.Другие черты могут быть связаны со строением, например, шипами кактуса или спинными шипами синежаберной солнечной рыбы, или поведением, например демонстрацией ухаживания или парным сцеплением. Другие черты включают новые свойства, которые являются результатом, по крайней мере частично, взаимодействий с окружающей средой, таких как скорость роста, скорость потребления ресурсов, зима и лиственные деревья и кустарники в сравнении с засухой.

Характеристики организмов могут изменяться в результате акклиматизации, развития и эволюции.По этой причине люди формируют общий центр экологии и эволюционной экологии.

Экология населения

Популяционная экология изучает динамику популяций видов и то, как эти популяции взаимодействуют с окружающей средой в целом. 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 люди классифицируются как эмигранты (когда они покидают регион) или иммигранты (когда они въезжают в регион), а места классифицируются как источники или приемники.Участок — это общий термин, который относится к местам, где экологи отбирают образцы населения, таким как пруды или определенные участки отбора проб в лесу. Исходные участки — это продуктивные участки, которые генерируют сезонную поставку молоди, которая мигрирует в другие участки. Раковины — это непродуктивные сайты, которые принимают только мигрантов; население на участке исчезнет, ​​если его не спасет соседний участок источника или условия окружающей среды не станут более благоприятными. Модели метапопуляции исследуют динамику участков с течением времени, чтобы ответить на потенциальные вопросы о пространственной и демографической экологии.Экология метапопуляций — это динамичный процесс вымирания и колонизации. Небольшие участки более низкого качества (например, раковины) поддерживаются или спасаются за счет сезонного притока новых иммигрантов. Динамическая структура метапопуляции развивается из года в год, при этом некоторые участки являются стоками в засушливые годы и источниками, когда условия более благоприятны. Экологи используют смесь компьютерных моделей и полевых исследований для объяснения структуры метапопуляции.

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 моделей и процессов для двух или более взаимодействующих видов. Исследования в области экологии сообществ могут измерить разнообразие видов на пастбищах в зависимости от плодородия почвы. Он также может включать анализ динамики хищников и жертв, конкуренции между схожими видами растений или мутуалистических взаимодействий между крабами и кораллами.

Экосистемы могут быть средами обитания внутри биомов, которые образуют единое целое и динамически реагирующую систему, имеющую как физические, так и биологические комплексы. Экология экосистемы — это наука об определении потоков материалов (например, углерода, фосфора) между различными пулами (например, биомасса деревьев, органический материал почвы). Экосистемный эколог пытается определить основные причины этих потоков.

Пищевые сети

См. Также: Пищевая цепь

Пищевая сеть — это архетипическая экологическая сеть.Растения улавливают солнечную энергию и используют ее для синтеза простых сахаров во время фотосинтеза. По мере роста растения накапливают питательные вещества и поедаются травоядными, пасущимися на пастбище, а энергия передается через цепочку организмов за счет потребления. Упрощенные линейные пути питания, которые переходят от основных трофических видов к основным потребителям, называются пищевой цепочкой. Более крупная взаимосвязанная структура 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 движения энергии и материальных потоков.

Пищевые сети часто ограничены по сравнению с реальным миром. Полные эмпирические измерения обычно ограничиваются конкретной средой обитания, такой как пещера или пруд, а принципы, извлеченные из исследований микрокосма пищевых цепей, экстраполируются на более крупные системы. Кормящие отношения требуют обширных исследований содержимого кишечника организмов, которое может быть трудно расшифровать, или стабильные изотопы могут использоваться 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 экологической эмерджентности через характер трофических отношений: некоторые виды имеют много слабых звеньев кормления (например, всеядные), в то время как некоторые более специализированы с меньшим количеством более сильных звеньев кормления (например, основные хищники). Теоретические и эмпирические исследования выявляют неслучайные 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 увеличивает стабильность пищевой сети. Шаг за шагом рисуются линии или отношения, пока не будет проиллюстрирована паутина жизни.

Трофические уровни

Трофический уровень — это «группа организмов, получающих значительную часть своей энергии от соседнего уровня, более близкого к абиотическому источнику». Ссылки в пищевых сетях в первую очередь связывают кормовые отношения или трофику между видами. Биоразнообразие внутри экосистем может быть организовано в трофические пирамиды, в которых вертикальное измерение представляет кормовые отношения, которые все 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 сортируются по соответствующему трофическому уровню, они естественным образом сортируются в «пирамиду чисел».

Виды в широком смысле подразделяются на автотрофы (или первичные продуценты), гетеротрофы (или потребители) и детритофаги (или разлагатели). Автотрофы — это организмы, которые производят свою собственную пищу (производство больше, чем дыхание) путем фотосинтеза или хемосинтеза. Гетеротрофы — это организмы, которые должны питаться другими для получения пищи и энергии (дыхание превышает производство).Гетеротрофов можно далее подразделить на различные функциональные группы, включая первичных потребителей (строгие травоядные животные), вторичных потребителей (хищные хищники, которые питаются исключительно травоядными животными) и третичных потребителей (хищники, питающиеся смесью травоядных и хищников). Всеядные животные не вполне подходят к функциональной категории, 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.

Трофические уровни являются частью целостного или комплексного системного представления экосистем.

Краеугольные камни

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

Морские каланы ( Enhydra lutris ) обычно приводятся в качестве примера ключевого вида; потому что они ограничивают плотность морских ежей, которые питаются водорослями. Если каланов удалить из системы, ежи будут пастись до тех пор, пока не исчезнут заросли водорослей, и это окажет драматическое влияние на структуру сообщества.Например, считается, что охота на каланов косвенно привела к исчезновению морской коровы Стеллера ( 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 трофической сети предполагает, что ключевые виды могут быть не обычными, поэтому неясно, как в целом может быть применена модель ключевых видов.

Поведенческая экология

Хамелеоны меняют цвет своей кожи, чтобы соответствовать своему фону в качестве поведенческого защитного механизма, а также используют цвет для общения с другими членами своего вида, например, доминирующие (слева) и подчиненные (справа) паттерны, показанные в трех видах (A-C) выше.

Все организмы могут проявлять поведение. Даже растения проявляют сложное поведение, включая память и общение.Поведенческая экология — это изучение поведения организма в окружающей среде и его экологических и эволюционных последствий. Этология — это изучение наблюдаемых движений или поведения животных.

Адаптация — центральное объединяющее понятие в поведенческой экологии. Поведение можно записать как черту и унаследовать так же, как цвет глаз и волос. Поведение может развиваться посредством естественного отбора в качестве адаптивных черт, обеспечивающих функциональную полезность, повышающую репродуктивную пригодность.

Взаимодействие хищник-жертва — вводная концепция в исследованиях трофических сетей, а также в поведенческой экологии. Виды-жертвы могут демонстрировать различные виды поведенческой адаптации к хищникам, например, избегать, убегать или защищаться. Многие виды добычи сталкиваются с множеством хищников, различающихся степенью опасности. Чтобы адаптироваться к окружающей среде и противостоять угрозам хищников, организмы должны сбалансировать свои энергетические бюджеты, вкладывая средства в различные аспекты своей жизненной истории, такие как рост, кормление, спаривание, социализация или изменение среды обитания.

( Iridomyrmex purpureus ) в симбиотических отношениях. Муравьи защищают цикадку от хищников, а цикадка, питающаяся растениями, выделяет из своего заднего прохода медвяную росу, которая обеспечивает муравьев энергией и питательными веществами.

Связанные страницы

фактов об экологии для детей | KidzSearch.com

Экология — это раздел биологии, изучающий биоту (живые существа), окружающую среду и их взаимодействие.Оно происходит от греческого oikos = дом; логотипы = учеба.

Экология — это изучение экосистем. Экосистемы описывают сеть 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. Ученые, изучающие эти взаимодействия, называются экологами .

Исследования наземного экорегиона и изменения климата — это две области, на которых сейчас сосредоточены усилия экологов.

Существует множество практических приложений экологии в природоохранной биологии, управлении водно-болотными угодьями, управлении природными ресурсами (сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыболовство), городском планировании (городская экология), здоровье населения, экономике и прикладных науках. Он обеспечивает основу для понимания и исследования человеческого социального взаимодействия. ^{[1] [2] [3] [4]}

Экология населения

См. Также: Перенаселение

Популяционная экология измеряет размер популяции: все живые существа одного вида, обитающие в определенном месте. ^{[5] : 5} Население увеличивается из-за рождения и перемещения в какое-либо место, и уменьшается из-за смерти и перемещения из места. Скорость роста — это изменение численности населения, деленное на текущую численность населения. Когда популяция небольшая, темпы роста не меняются, поэтому популяция демонстрирует экспоненциальный рост. ^[5] Скорость экспоненциального роста зависит от того, как живое существо размножается. Если у него есть только несколько потомков (детей), которые растут медленно, как человек, процент будет низким.Если у него много потомства, которое быстро растет, как у плодовой мухи, скорость будет высокой. ^{[6] : 1042} В любой среде достаточно ресурсов, таких как еда, вода или пространство, только для определенного размера населения. Этот размер называется грузоподъемностью. Когда численность популяции приближается к допустимой, темпы роста будут меньше. График роста населения будет иметь S-образную форму, называемую логистическим ростом. ^[5]

Сообщество и экология экосистем

Сообщество — это все популяции разных видов, обитающие в одном месте. ^[5] Экосистема — это сообщество и его среда. Экология экосистемы изучает, как энергия и питательные вещества перемещаются через экосистему. ^[7] Все живые существа нуждаются в энергии для выживания, движения, роста и воспроизводства. Трофический уровень — это количество раз, когда энергия перемещается от одного живого существа к другому, прежде чем достигнет конкретного живого существа. Первый трофический уровень, называемый продуцентами или автотрофами, получает энергию из окружающей среды. Они используют энергию для создания органических соединений. Большинство производителей, например растения, получают энергию от солнечного света, но некоторые получают ее от неорганических соединений. ^[8] Другие трофические уровни, называемые потребителями или гетеротрофами, получают свою энергию, поедая других живых существ. Все животные являются потребителями, и есть три вида: травоядные, плотоядные и всеядные. Травоядные едят только растения, плотоядные — только других животных, а всеядные — и то и другое. Разрушители — это живые существа, которые разрушают мертвые. Пищевая сеть показывает движение энергии в экосистеме. ^[5]

Человек и экология

Экология в политике

Экология дает начало множеству мощных философских и политических движений, включая движение за сохранение природы, движение за здоровье, движение за охрану окружающей среды и движение за экологию, которое мы знаем сегодня.Когда они сочетаются с движениями за мир и Шесть принципов, они называются зелеными движениями. В целом они ставят здоровье экосистемы на первое место в списке моральных и политических приоритетов человека как способ достижения лучшего здоровья человека и социальной гармонии, а также лучшей экономики.

Людей с такими убеждениями называют политическими экологами. Некоторые объединились в Партии зеленых, но на самом деле в большинстве политических партий есть политические экологи. Они очень часто используют аргументы из экологии для продвижения своей политики, особенно лесной и энергетической.

Кроме того, экология означает, что это раздел биологии, изучающий отношения и взаимодействия между организмами и окружающей их средой, включая другие организмы.

Экология — это экономика

Многие экологи также занимаются экономикой человека:

• Линн Маргулис говорит, что экономика изучает, как люди зарабатывают на жизнь, а экология изучает, как зарабатывают на жизнь все остальные животные.
• Майк Никерсон говорит, что «экономика — это три пятых экологии», поскольку экосистемы создают ресурсы и удаляют отходы, что, как предполагает экономика, делается «бесплатно».

Экологическая экономика и теория человеческого развития пытаются отделить экономические вопросы от других, но это сложно. Многие люди думают, что сейчас экономика — это просто часть экологии, и эта экономика, игнорирующая ее, ошибочна. «Природный капитал» — это пример одной теории, сочетающей обе.

Экология и антропология

Иногда экологию сравнивают с антропологией. Антропология включает в себя влияние окружающей среды на наше тело и разум, а в экологию — влияние нашего тела и разума на окружающую среду.Существует даже разновидность антропологии, называемая экологической антропологией, которая изучает, как люди взаимодействуют с окружающей средой.

Антуан де Сент-Экзюпери заявил: «Земля учит нас о себе больше, чем все книги. Потому что она сопротивляется нам. Человек обнаруживает себя, когда сравнивает себя с препятствием».

Связанные страницы

Список литературы