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ecologia
Comprende principalmente l'ecologia dell'ecosistema, l'ecologia applicata, l'ecologia moderna, le formule, gli organismi e l'ambiente, l'ecologia della popolazione e l'ecologia della comunità.
Modificato alle 2024-03-21 21:13:05
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ecologia
Organismi e ambiente
L'effetto dell'ambiente sugli esseri viventi
reazioni biologiche all'ambiente
limite di tolleranza
Legge dei fattori minimi di Liebig
Approssimativamente uguale alla legge della botte
legge della tolleranza
Larghezza ecologica (prezzo ecologico)
Fattori che influenzano la tolleranza
specie biologiche
fase di sviluppo
Cambiamenti complessivi
Quando la tolleranza di un fattore diminuisce, contemporaneamente diminuisce la tolleranza di altri fattori.
Addomesticamento
addomesticamento naturale
addomesticamento artificiale
Omeostasi
Espandere l’ampiezza ecologica e la portata adattiva
non possono sfuggire completamente ai vincoli ambientali
ambiente energetico
Caldo significa più luce a lunghezza d'onda corta, freddo significa più luce a lunghezza d'onda lunga
Caso speciale di altitudine: maggiore è l'altezza, maggiore è la luce a onde corte
Maggiore è la latitudine, più lunga è la luce del sole
radiazione fotosinteticamente attiva
Lo spettro disponibile per la fotosintesi
Gamma spettrale: 380~710 nm
La luce rossa è benefica per la sintesi dello zucchero, mentre la luce blu-viola è benefica per la sintesi delle proteine.
Effetti di diverse qualità di luce sulle piante
La luce blu-viola e la luce ciano inibiscono l'allungamento e la crescita delle piante
La luce blu-viola è benefica per la formazione dei pigmenti vegetali
intensità luminosa
Il carotene viene prodotto al buio
fenomeno dell'ingiallimento
Adattabile alle attività notturne o in condizioni di scarsa illuminazione all'alba e al tramonto
Notturno o diurno
Fotoperiodo legato all'attività animale
fotoperiodo
pianta
piante a giorno lungo
I fiori sbocceranno solo se la luce solare supera un certo valore
Ravanello, spinaci, grano, impatiens, bardana
piante a giorno corto
I fiori sbocciano solo quando la luce solare è inferiore a un certo valore
Mais, sorgo, riso, cotone, ipomea
piante a metà sole
Fiorisce quando il giorno e la notte sono quasi uguali
Poche piante tropicali (canna da zucchero)
piante neutre diurne
Fioritura indipendente dalle ore diurne
Denti di leone, fagiolini, cetrioli, pomodori, patate dolci
animale
riprodurre
animali di lunga giornata
Donnole, visoni, ricci, arvicole, fagiani
allevamento primaverile
animali di breve durata
Pecora, cervo muschiato, cervo
Allevamento autunnale
Partorire in primavera ed estate
insetto
diapausa
Larve di filaria del pero
piuma
Muda nella zona temperata e nella zona fredda
Gli animali cambiano dalla primavera all'autunno
Gli uccelli cambiano ogni anno
migrazione
Gli uccelli che non vengono trattati con luce prolungata non migrano o migrano nella direzione opposta
temperatura
suolo
Praticamente non vi è alcun cambiamento di temperatura dopo 40 metri sottoterra
Profondità del suolo ↑, il momento in cui si verifica il valore estremo della temperatura è ritardato e la differenza oraria è proporzionale alla profondità
Cambiamenti superficiali di breve periodo, cambiamenti profondi di lungo periodo
Grandi variazioni annuali della temperatura del suolo alle medie latitudini
L’intensità della radiazione solare e il tempo di esposizione variano notevolmente
La temperatura del suolo alle basse latitudini è controllata dalle precipitazioni
Le alte latitudini e le alte quote sono legate all'accumulo di neve
Corpo d'acqua
strato superiore del lago
termoclino
strato lacustre inferiore
Circolazione (lo strato superficiale raggiunge prima i 4 ℃)
superficie mossa dal vento
Temperatura superficiale↓
A monte e a valle
Appare la circolazione
Il ghiaccio si scioglie
Temperatura superficiale↑
Lanciarsi in acqua
Appare la circolazione
tipo animale
Temperatura normale e temperatura variabile
La temperatura corporea normale è sostanzialmente costante
La temperatura corporea ectotermica cambia con l'ambiente
Temperatura esterna e temperatura interna
La temperatura esterna dipende dalla fonte di calore ambientale
La temperatura interna si basa sul metabolismo ossidativo del corpo per generare calore
zona termicamente neutra
L'intervallo di temperatura ambientale in cui gli animali hanno il tasso metabolico e il consumo di ossigeno più bassi non cambia con la temperatura ambiente
Piante ed ectotermi
Coefficiente di temperatura
Q10=tasso metabolico alla temperatura corporea a t℃/(t-10) tasso metabolico alla temperatura corporea a t℃
Q10 è generalmente circa 2
Descrivere l'aumento del tasso metabolico con la temperatura
lesione da ipotermia
Danni da congelamento
cristallizzazione dell'acqua libera
rottura della membrana plasmatica
Inattivazione o denaturazione delle proteine
Danni da freddo
La bassa temperatura interrompe l'equilibrio fisiologico o riduce l'attività fisiologica
Resistente al gelo
congelare le cellule esterne
Si trovano comunemente nei molluschi della zona intertidale dell'oceano ad alta latitudine
fenomeno del super freddo
Resistente all'accumulo di soluti congelanti e all'abbassamento del punto di congelamento
Sawfly, pesce osseo antartico
Temperatura soglia dello sviluppo (zero biologico)
Temperatura effettiva accumulata (temperatura totale accumulata)
Legge effettiva sulla temperatura accumulata
K=N（T-C）
K rappresenta il calore totale, N rappresenta il numero di giorni utilizzati, T rappresenta la temperatura ambiente, C rappresenta la temperatura soglia di sviluppo, V=1/N
T=C K/N=C KV
Addomesticamento
Addomesticamento (induzione sperimentale artificiale)
Acclimatazione climatica (naturale)
vernalizzazione
Induzione dello sviluppo e della fioritura a temperature pre-basse
adattare
Le piante si adattano alle basse temperature
Acqua libera ↓, acqua legata ↑
Zuccheri intracellulari e altri soluti↑
Gli acidi grassi insaturi della membrana cellulare ↑ aumentano la permeabilità e la stabilità della membrana
Proteina antigelo con attività di isteresi termica e attività inibitoria della ricristallizzazione, inibendo la formazione di cristalli di ghiaccio
piante artiche e alpine
Germogli e foglie protetti dai lipidi
I germogli hanno scaglie, polvere di cera sulla superficie del corpo e peli densi
Il tronco è grosso, corto e ricurvo, i rami sono striscianti e la corteccia è spessa
Gli animali endotermici si adattano alle basse temperature
La legge di Bergmann
Temperatura ↓, forma del corpo ↑, superficie corporea relativa ↓, riducono la dissipazione del calore
La legge di Allen
Gli arti, la coda e le orecchie esterne degli animali endotermici nelle zone fredde tendono a diventare sempre più corti, riducendo la dissipazione del calore.
scambio termico in controcorrente
Trasferimento di calore: arterie → vene (la costrizione dei rami riduce il flusso sanguigno e la perdita di calore)
Termogenesi senza brividi (NST)
piccoli mammiferi
Tessuto adiposo bruno (BAT)
L'NST si verifica sulla membrana interna dei mitocondri BAT e ha un sottocanale proteico di disaccoppiamento unico
Quando il canale viene aperto, viene utilizzato il gradiente protonico transmembrana generato dalla catena respiratoria. I protoni passano attraverso il canale e rilasciano energia.
Controllato dagli ormoni simpatici e tiroidei
adattamento al freddo
La zona termicamente neutra è ampia, il punto critico inferiore è basso, e il valore al di sotto del punto critico inferiore aumenta lentamente con la diminuzione della temperatura, e la pendenza della linea retta è bassa, indicando una buona adattabilità al freddo.
Le piante si adattano alle alte temperature
Evitare ampie aree esposte alla luce solare
addensare
fisiologico
Ridurre il contenuto di acqua nella cella, la concentrazione di zucchero o sale ↑
Tasso metabolico↓
Capacità di condensazione del protoplasma↑
La traspirazione evita il surriscaldamento
proteina da shock termico
Partecipa al ripiegamento di nuovi peptidi, aiuta a recuperare le proteine danneggiate dalle alte temperature, trasporta le proteine completamente danneggiate in posizioni specifiche e le rimuove
Gli animali si adattano alle alte temperature
finestra termica
Nudo, dalla pelle sottile, glabro, ricco di vasi sanguigni
Esempio: orecchie di coniglio
ungulati
rete arteriolare carotidea
Scambio termico controcorrente per prevenire il surriscaldamento del cervello
Proteina da shock termico (HSP)
HSP73 dei mammiferi (HSP70 strutturale) e HSP72 (HSP70 inducibile), quest'ultimo è poco espresso nelle cellule normali
vento
pianta
"Albero delle bandiere"
Il lato sottovento cresce bene, i germogli sopravvento muoiono
Trovato in aree dove prevalgono venti unidirezionali
Più forte è il vento, più corti diventano gli alberi e tendono ad avere una forma a cono.
diffusione
fiori impollinati dal vento
I fiori non sono di colore brillante e sono grandi in quantità.
Gli animali volanti non sono fondamentalmente distribuiti nelle zone ventose
adattamento protettivo
Alcuni invertebrati (insetti) migrano sfruttando il vento
frangivento
Cintura forestale stretta (peggiore)
cintura di foreste chiare
Cintura forestale ventilata (miglior effetto antivento)
Velocità del vento ↑, effetto di protezione dal vento ↑
fuoco
fuoco della corona
Distruttivo
fuoco a terra
Piantine meno distruttive, principalmente dannose
Pro: organico → inorganico
Svantaggi: diminuzione del numero di specie e povertà delle specie, ridotta capacità di ritenzione idrica del suolo, perdita di fertilizzanti
ambiente fisico
acqua
Capacità idrica del campo
Acqua accumulata nei pori del suolo contro la gravità
Limite superiore della capacità di stoccaggio dell'acqua
piante terrestri
igrofite
Begonie, riso, giunchi
mesofiti
Le foglie hanno cuticole, il tessuto del recinto è relativamente pulito e la capacità di impedire la traspirazione è maggiore di quella delle igrofite.
xerofite
Piante meno sierose
Sopravvivenza dopo aver perso il 50% di acqua, foglie piccole, grande quantità di sostanze colloidali idrofile, elevato assorbimento di acqua osmotica
pianta polispermica
Una grande quantità di zuccheri a cinque atomi di carbonio, assorbimento ipertonico di acqua, tessuto del rizoma e del parenchima fogliare → tessuto di stoccaggio dell'acqua (organi sessuali carnosi)
Gli stomi sono chiusi durante il giorno e aperti di notte. Gli acidi organici fissano il carbonio e si decompongono in CO2 durante il giorno per fornire materie prime per la fotosintesi.
piante acquatiche
Alta concentrazione di Pro, sorbitolo, Gli-Betanina, elevato assorbimento di acqua osmotica
ghiandole del sale
L'acido abscissico attiva i geni che producono la penetrazione delle proteine e resiste allo stress salino
produttività delle piante
Efficienza fotosintetica: C4>C3
La siccità è un fattore chiave nella bassa produttività
acqua e animali
osmoregolazione dei pesci
Teleostei ipertonici d'acqua dolce
Passaggio di grandi quantità di urina ipotonica
Glomeruli sviluppati, velocità di filtrazione elevata, assenza di vescica o vescica piccola
Le branchie assorbono sale e consumano energia→L'ATP si idrolizza per produrre energia
Sangue-0,7℃ e acqua dolce-0,02℃
Ipotonia dei pesci marini
Sangue-0,80 ℃ e acqua di mare-1,85 ℃
Scarsa minzione, urina ipotonica
I pesci cartilaginei marini sono fondamentalmente isotonici
Urea per la conservazione del sangue e ossido di trimetilammina
L'ossido di trimetilammina ha un effetto di contrasto sull'inibizione enzimatica da parte dell'urea
L'effetto di compensazione è più forte quando urea:ossido di trimetilammina=2:1
pesci migratori eurialini
La quantità di urina è maggiore nell'acqua dolce e minore nell'acqua di mare.
Ormoni che regolano la pressione osmotica: cortisolo, ormone della crescita, prolattina
adattamento della densità
vescica natatoria
Lo strato superiore è più gonfiato
Meno gas che affonda
pesci di acque profonde
Il tessuto cutaneo è altamente permeabile, le ossa e i muscoli sono sottosviluppati e non è presente la vescica natatoria
Animali che respirano polmoni (balene, foche)
Coste senza inserzione sullo sterno, parzialmente senza costole, diaframma senza tendine centrale posto obliquamente nel torace
Durante le immersioni in acque profonde, la pressione dell'acqua spinge fuori tutto il gas presente negli alveoli senza azoto disciolto, evitando così malattie latenti causate dall'ebollizione dell'azoto.
Adattamento all'ipossia
La respirazione delle piante consuma ossigeno durante la notte, il che può facilmente portare alla morte di massa dei banchi di pesci.
Miglioramento della tolleranza all’ipossia
Possibilità 1: aumentare il volume dell'acqua che scorre attraverso le branchie
Aumento della capacità di ossigeno nel sangue in ambiente ipossico
ATP↓, affinità per l'ossigeno deossiHb↑
ATP↓, pH↑, capacità di legame dell'ossigeno nel sangue↑
Hb↑ deossigenata, pH↑, affinità HbO2↑ (effetto Bohr)
Stimolazione ipossica, iperventilazione, scarica di CO2↑, pH↑
metabolismo anaerobico
Le branchie diffondono acido lattico ed etanolo per evitare l'acidosi
Anfibi
acqua dolce
La pelle assorbe il sale e i reni espellono l'urina diluita
La pelle della vescica riassorbe l'acqua per trattenere i liquidi corporei
Anfibi d'acqua salata (rane mangiatori di granchi)
Ritenzione di urea ad alta concentrazione, ipertonicità, assorbimento di acqua a pressione osmotica
animali terrestri
Bilancio idrico
Ridurre la perdita d'acqua
Ridurre la perdita di acqua respiratoria (scambio controcorrente)
Durante l'inalazione, il vapore acqueo diventa vapore acqueo saturo a temperatura interna
Durante l'espirazione, il gas si raffredda e trattiene l'acqua
Ridurre la perdita di acqua per evaporazione
La pelle impedisce l'evaporazione su vaste aree
Ridurre la perdita di acqua escretoria
Concentrare l'urina attraverso l'assorbimento di acqua attraverso le anse di Henry e i dotti collettori
Lunghezza dell'anello Henry ↑, recupero di acqua ↑, concentrazione di urina ↑
Escrezione di metaboliti proteici
I pesci espellono principalmente ammoniaca, mentre i pesci cartilaginei espellono principalmente urea
Anfibi, l'allattamento espelle l'urea
Rettili, uccelli, insetti espellono l'acido urico
prestazione adattiva
Giorno e notte
estivazione
diapausa
umidità
Ama l'umidità
Umidità relativa ↑, tasso di sviluppo ↑, fertilità ↑, durata della vita ↑, tasso di mortalità ↓
Nascosto
Le locuste che amano la secchezza hanno una velocità massima di sviluppo, una capacità massima di deposizione delle uova e una durata minima di vita con un'umidità relativa del 70%.
Quando l'umidità è compresa tra il 40% e l'80%, la durata della vita delle locuste si allunga rispetto al 70%, mentre quando l'umidità è inferiore al 40% e superiore all'80%, la durata della vita si riduce.
L’aspettativa di vita è a forma di “M”, il tasso di mortalità è a forma di “U”.
Animali e trapunte di neve
trapunta di neve
Manto nevoso stabile formato dalle nevicate invernali alle alte latitudini
temperatura del suolo
Spessore manto nevoso, temperatura del suolo ↑, piccoli roditori e piante svernanti ↑, uccelli e ungulati ↓
ossigeno
Ossigeno e metabolismo bioenergetico
In generale, concentrazione di O2 ↓, tasso metabolico animale ↓
Adattamento all'ipossia d'alta quota
pressione parziale dell'ossigeno
Pressione atmosferica causata da O2
indice di affinità dell'ossigeno nel sangue
La pressione parziale dell'ossigeno quando la saturazione di ossigeno nel sangue è del 50%
p50↑, affinità ↓, la curva si sposta a destra
p50↓, affinità ↑, curva a sinistra
DPG
2,3-bifosfoglicerato
Fa aumentare p50, affinità ↓ e la curva si sposta a destra
Altitudine↑, DPG↑, p50↑
Stimolazione ipossica, iperventilazione, O2↑, CO2↓, alcalinità del sangue, ipocapnia
Ritorno dall'alta quota alla pianura
Viscosità del sangue ↑, carico cardiaco ↑, si verifica ipertrofia cardiaca
suolo
pianta
piante del terreno salino-alcalino
Corto, secco e duro, con foglie non sviluppate ed epidermide spessa, spesso con peli grigio-bianchi.
Classificazione
alofite
Il protoplasma ha una forte resistenza al sale e le cellule sono estremamente ipertoniche.
Esempi: erba salina, semi di loto marino
alofite
Le ghiandole saline del fusto e delle foglie secernono sale
Piante di mangrovie, tamerici, sabbia rossa (Pipa Chai)
piante alo-impermeabili
Ipertonico, grandi quantità di materia organica solubile
Artemisia, astro salato, camomilla salata, camomilla alcalina
psomafiti
Gemme avventizie e radici avventizie
Poter dormire
ecologia della popolazione
costituire
singolo organismo
L'origine di ogni individuo è un ovulo fecondato e il numero di organi, tessuti e parti è sostanzialmente costante.
mammiferi, uccelli, anfibi, insetti
organismo costitutivo
Le parti del corpo sono ripetibili e crescono accumulando elementi costitutivi (ad esempio un albero accumula rami e steli per crescere)
La maggior parte delle piante, spugne, polipi, coralli
Densità e distribuzione
statistiche
metodo
Metodo Mark and Recapture (metodo Petersen o metodo Lincoln)
N：M=n：m→N=Mn/m
Errori e cause
C'è l'immigrazione, quindi si prevede che rimanga invariata.
C'è l'emigrazione, che si stima cambierà in modo casuale o rimarrà immutata
conteggio dei cinguettii
distribuito
Distribuito uniformemente
distribuzione casuale
distribuiti in cluster
Più comune
Motivi: distribuzione non uniforme delle risorse; semi di piante diffusi con la pianta madre al centro; comportamento di sciamatura degli animali
Indicatori per testare la tipologia intra-distributiva
Varianza/media
struttura dell'architettura
Disposizione spaziale degli elementi costitutivi ricorrenti nelle piante
Determinare la relazione e la funzione tra l’individuo e l’ambiente
Demografia
indice
densità demografica
Parametri primari della popolazione
tasso di natalità
tasso di natalità massimo
tasso di natalità effettivo
Il tasso di successo riproduttivo effettivo di ciascuna femmina in un periodo di tempo
tasso di natalità specifico per età
Il numero di figli prodotti da ciascuna femmina per unità di tempo all'interno di una determinata fascia di età
Fattori rilevanti
Velocità di maturità sessuale, volume di produzione per tempo, numero di riproduzioni e stadio embrionale, periodo di schiusa, età di riproduzione
tasso di mortalità
tasso di mortalità più basso
Mortalità fisiologica in condizioni ottimali
tasso di mortalità reale
tasso di mortalità specifico per età
Numero di decessi/numero di individui all'inizio del periodo
trasferirsi
uscire
Parametri secondari della popolazione
rapporto tra i sessi
struttura per età
cono di età
Piramide - tipo in crescita, con molti individui giovani e pochi anziani
A campana - stabile
Forma del vaso: discendente, più piccolo nella parte inferiore e più grande nella parte superiore, più giovane, più giovane e più vecchio
struttura del periodo
Il numero di individui in ciascun periodo
gruppo dimensionale individuale
Descrivere la popolazione che costruisce l'organismo
tasso di crescita della popolazione
tavola della vita
età
Numero di sopravvivenza n
Il numero di sopravvissuti all'inizio di un periodo con età x
Tasso di sopravvivenza (tasso di sopravvivenza specifico per età) l
Proporzione di individui sopravvissuti dalla nascita all'inizio del periodo x
l=n/n0, ovvero tasso di sopravvivenza = numero di sopravvissuti in questo periodo/numero iniziale di sopravvissuti
Numero di morti d
d=periodo corrente n-periodo successivo n
Tasso di mortalità q
q=d/n
Aspettativa di vita (anni medi rimanenti)e
Numero medio di anni di sopravvivenza nel futuro
Numero medio di sopravvissuti L
(n in questo periodo n nel periodo successivo)/2
Anni totali di sopravvivenza T
La durata media della vita della popolazione e0
k=il logaritmo comune del numero di individui in questo periodo - il logaritmo comune del numero di individui nel periodo successivo, cioè lg? ? ? -lg? ? ?
k rappresenta la letalità in un periodo specifico
m(b) tasso di natalità
Il numero medio di figli prodotti da ciascun individuo sopravvissuto in questo periodo
Tasso di valore aggiunto netto R0
R0=Σ(l×m)
R0>1, popolazione ↑; R0=1, stabile; R0<1, popolazione ↓
tavola di vita dinamica
gruppo contemporaneo
dalla nascita alla morte
tabella di vita statica
Indagini temporali specifiche
Analisi del fattore K
Osservare continuamente la tavola della vita per determinare quale fattore chiave ha il maggiore impatto sulla mortalità totale k
curva di sopravvivenza
lgl o lgn è l'asse y, l'età x è l'asse x
tipo
丨Tipo
Tipo convesso: tasso di sopravvivenza larvale ↑, tasso di mortalità in età avanzata ↑, morte non fisiologica ↓
Grandi mammiferi e esseri umani
tipo
Tipo diagonale: il tasso di mortalità è relativamente stabile
uccelli
丨丨丨tipo
Tipo concavo, mortalità larvale ↑
Deposizione delle uova di pesci, crostacei, pini
tasso di crescita
tasso di crescita naturale r
r=lnR0/T
T rappresenta il tempo di generazione (dalla nascita al parto è un tempo di generazione)
T=(Σxlm)/(Σlm)
tasso di crescita intrinseco rm
Tasso di crescita istantaneo massimo in condizioni ideali
valore riproduttivo
Valenza riproduttiva V
V=Σ（l1m/l0）
Il tasso di sopravvivenza dell'ultimo periodo è l1 e il tasso di sopravvivenza di questo periodo è l0, che vengono accumulati fino all'ultimo periodo di riproduzione.
Il contributo medio delle donne di una certa età alla crescita della popolazione
modello di crescita
Crescita della popolazione indipendente dalla densità (crescita infinita della popolazione)
modello di crescita discreta della popolazione
N prossima generazione = λ N questa generazione
Dimensione della popolazione N
Tasso di crescita del ciclo λ
λ>1, popolazione ↑
λ=1, stabile
λ<1, popolazione ↓
N questa generazione =N0λt potenza
Le generazioni non si sovrappongono
Modello di crescita continua della popolazione
(b-d)N=Nr
tasso di natalità b, tasso di mortalità d
Tasso di crescita istantaneo, aumento positivo e decremento negativo
Generazioni sovrapposte
Dipendente dalla densità
Capacità ambientale K
Numero massimo di persone che possono essere ospitate
equazione logistica
dN/dt=rN(1-N/K)
La crescita effettiva della popolazione è ritardata e potrebbe superare il valore massimo nell'immagine
TR=1/r
Tempo di reazione naturale, il tempo necessario per ritrovare l'equilibrio dopo essere stati disturbati
Flusso e riflusso stagionale
tipo di picco medio
La siccità si manifesta nel corso dell'anno e il danno nelle due fasi di Lei e Ling è lieve.
bimodale
Nel corso dell'anno si verificano inondazioni e Lei Ling subisce gravi danni in entrambe le fasi.
Tipo con visiera anteriore
Prima le inondazioni e poi la siccità, gravi disastri durante il periodo in erba
tipo di picco posteriore
Prima la siccità e poi l'alluvione, periodo di fioritura intensa
Fluttuazione dell'immagine
Squillo
Le fluttuazioni stanno diventando sempre più piccole
periodo limite di stabilità
fluttuazioni stabili
Dinamiche del caos
fluttuazioni irregolari
estinzione della popolazione
Gli organismi di grandi dimensioni, che hanno un basso tasso di natalità, una crescita lenta e maturano tardi hanno maggiori probabilità di morire.
invasione ecologica
Introduzione artificiale di specie aliene in ambienti adatti, espansione delle specie ed espansione stabile
Giudizio: Ha cambiato la struttura e la funzione dell'ecosistema originale e ha causato danni
regolazione della popolazione
Vincoli
fattore non limitante di densità
Fattore di restrizione della densità (legato alla densità di popolazione, che determina la capacità ambientale)
teoria della regolazione della popolazione esogena
Scuola di climatologia senza vincoli di densità (Bodenheimer, Israele)
Scuola di biologia con vincoli di densità (Nicholson, Smith)
Teoria del ripristino dei nutrienti (Pitelka e Schultz)
Quantità di cibo↓→Animali↓→Piante↑→Animali↑
Sostanza alimentare↓→Animale↓→Pianta↑→Animale↑
Teoria dell’autoregolazione endogena
Regolazione comportamentale - Teoria di Wyune-Edwards (Wyune-Edwards)
esclusività comunitaria, esclusione
Teoria cristiana della regolazione endocrina (cristiana)
Pressione di sopravvivenza intraspecie ↑, anomalie endocrine → morte, pressione ↓
Teoria Chitty della regolazione genetica razziale (Chitty)
Ford per primo propose il ruolo della genetica
L’ereditarietà determina la forma fisica. Il più adatto sopravvive quando lo stress è elevato, e lo stesso vale quando lo stress è basso.
dinamiche di metapopolazione
Metapopolazione (popolazione eterogenea o popolazione composita)
Raccolta di popolazioni locali in porzioni di habitat
Spazialmente isolati, collegati tramite diffusione individuale
Popolazione locale: insieme di individui della stessa specie con elevata probabilità di interazione
Patch: l'area spaziale occupata da una popolazione locale
standard
Aree discrete che possono essere occupate da popolazioni nidificanti locali
a rischio di estinzione
Le patch non devono essere così isolate da impedire il verificarsi di una ricolonizzazione
Le dinamiche di ciascuna popolazione locale non sono completamente sincronizzate
Si riferisce al processo mediante il quale la proporzione delle zone di habitat occupate cambia nel tempo.
Le piccole popolazioni locali hanno un rischio maggiore di estinzione locale
Le zone con maggiore isolamento hanno meno probabilità di essere invase
Mutazione ed evoluzione
Gene
Pool genetico condiviso da individui della stessa specie
Pool genetico: la somma dei geni di tutti gli individui di una popolazione
Locus: la posizione su un cromosoma occupata da un allele
Mutazioni
Polimorfismo
In una popolazione è presente più di un fenotipo
gruppo gradiente
La pressione selettiva ambientale cambia continuamente nello spazio geografico, determinando cambiamenti graduali nella frequenza genetica o nel fenotipo
Caratteri fenotipici o gradienti di frequenza allelica
Dinamiche evolutive
selezione naturale
La variazione è la base
Idoneità W=ml
Fertilità
Tasso di sopravvivenza
W↑, la frequenza del gene↑
Coefficiente di selezione s
sw=1
w = fitness del genotipo/fitness del genotipo con la fitness più alta
Modello di selezione naturale fenotipica
scelta stabile
Gli individui con valori moderati hanno un alto tasso di sopravvivenza e gli individui estremi vengono gradualmente eliminati.
selezione direzionale
Gli individui estremi da un lato sono benefici e gli individui estremi dal lato opposto vengono eliminati
scelta divisa
Gli individui ad entrambe le estremità sono benefici e gli individui al centro vengono eliminati.
alternativa
selezione dei gameti
La selezione dei geni si riflette nella prestazione dei gameti (polline dominante e polline abortivo)
Selezione dei parenti (influisce sulla struttura sociale)
Il comportamento individuale favorisce la sopravvivenza o la riproduzione dei parenti (portatori degli stessi geni)
selezione del gruppo
Scelta tra piccoli gruppi
selezione sessuale
Competizione maschio/femmina nel regno animale
deriva genetica
Dimensione della popolazione ↑, deriva genetica ↓
Indicatore: 1/N (reciproco della dimensione della popolazione)
Se s è 10 volte o più maggiore dell'intensità della deriva genetica, quest'ultima non verrà considerata, e viceversa.
collo di bottiglia genetico
La popolazione diminuì drasticamente a causa di disastri naturali e provocati dall'uomo (caccia eccessiva) durante un certo periodo, accompagnati da cambiamenti nella frequenza genetica e da una diminuzione della variazione genetica totale.
effetto fondatore
La variazione genetica e la presenza di geni specifici dipendono dal piccolo numero di individui che creano la popolazione, diventando nel tempo più divergenti dalla popolazione madre
speciazione
flusso genico
Il movimento dei geni all'interno di una popolazione attraverso l'ibridazione, la diffusione e la migrazione
teoria della speciazione geografica
isolamento geografico
evoluzione indipendente
Istituzione di un meccanismo di isolamento riproduttivo (meccanismo di mantenimento della specie)
meccanismo di isolamento
Isolamento pre-accoppiamento (prezigotico): prevenzione della formazione dello zigote
isolamento ecologico (habitat).
Sopravvivere in habitat diversi
Isolamento della stagione (tempo).
Il periodo di accoppiamento/periodo di fioritura varia a seconda della stagione
isolamento sessuale
Debole attrazione tra sessi opposti di specie diverse
isolamento meccanico
Insensibilità fisica genitale/floreale
Isolamento di diversi impollinatori
I fiori entomofili attirano diversi tipi di impollinatori
Isolamento post-accoppiamento (zigotico): riduce la vitalità e la fecondità degli ibridi
gli ibridi non sopravvivono
sterilità ibrida
mulo
ibrido danneggiato
Sopravvivono, quelli che sopravvivono non sono molto vivi, quelli che si moltiplicano sono poco prolifici;
Modalità di speciazione
speciazione allopatrica
Isolamento geografico, nessun contatto tra specie vecchie e nuove
Strategia K, quanto tempo ci vuole per formare una nuova specie
r-Le piccole popolazioni all'estremità estrema dell'area di distribuzione delle specie r-strategiche vengono separate e riorganizzate in nuove specie attraverso l'effetto del fondatore
speciazione del vicinato
Le aree di distribuzione sono adiacenti, distribuzione progressiva, le specie nuove e vecchie sono adiacenti
speciazione simpatrica
Nessun isolamento geografico, differenze nella selezione del cibo, dell’ospite, dell’habitat, ecc.
Speciazione simpatrica per poliploidia
radiazione adattativa
Originati dallo stesso antenato, si sono differenziati in diverse tipologie durante il processo evolutivo e si sono adattati a stili di vita diversi.
strategie di storia della vita
storia di vita
L'intero processo dalla nascita alla morte
Misure ecologiche (misure della storia della vita)
Strategie di sopravvivenza acquisite dagli organismi nella loro lotta per la sopravvivenza
Allocazione energetica e trade-off
riproduzione unica
riproduzione multipla
effetto dimensione
La dimensione corporea ha una forte correlazione positiva con la durata della vita e una forte correlazione negativa con il tasso di crescita intrinseca
strategie riproduttive
r-seleziona
Scegli un tasso di riproduzione elevato a scapito della vitalità
Sviluppo rapido, piccoli adulti, molti piccoli discendenti, elevata allocazione di energia riproduttiva, ciclo generazionale breve
Il clima è mutevole, la densità non è controllata, la curva di sopravvivenza è 丨丨丨, il tasso di mortalità delle larve è elevato, la dimensione della popolazione è instabile e la competizione interspecifica è ridotta
Seleziona K
Scegli un'elevata vitalità piuttosto che un alto tasso di riproduzione
Sviluppo lento, adulti di grandi dimensioni, pochi grandi discendenti, bassa allocazione di energia riproduttiva, ciclo generazionale lungo
Il clima è stabile, la densità è limitata, la curva di sopravvivenza è di tipo 丨&丨丨, la dimensione della popolazione è stabile e vicina a K e la competizione interspecifica è intensa.
pro e contro
R
È facile recuperare le popolazioni, ma la competitività è debole
K
Competitività forte, ma difficile da recuperare
Valenza riproduttiva ed efficienza riproduttiva
valore riproduttivo
Numero di figli attualmente da produrre
Numero di figli che si prevede verranno prodotti in futuro
Lo scopo dell'evoluzione: massimizzare il valore riproduttivo
Base per la scelta delle contromisure
Lumaca del bidone
fessura inamovibile della superficie rocciosa
Sicurezza ↑, competizione ↑, utilizzando i K-games
Superficie del masso mobile
Possibilità di schiacciare le lumache, sicurezza ↓, competizione ↓, utilizzando contromisure r
efficienza riproduttiva
Il rapporto tra la massa della prole e l'energia in ingresso↑, l'efficienza riproduttiva↑
Classificazione degli habitat e strategie di storia della vita vegetale
Triangolo della RSI
Bassa severità (ambiente eccellente), bassa interferenza (buona stabilità)
Contromisure competitive (opzione C)
Elevata gravità, bassa interferenza
Contromisure di tolleranza alla coercizione (scelta S)
Bassa gravità, alta interferenza
Contromisure contro le infestanti (R-Select)
Severità elevata, interferenza elevata
inanimato
sforzo riproduttivo
Elevato sforzo riproduttivo (CR elevato)
La riproduzione inizia dopo la maturità fisica
Basso sforzo riproduttivo (bassa CR)
Non ritardare la riproduzione
Teoria della "copertura delle tue scommesse".
Il rapporto tra mortalità degli adulti e mortalità delle larve è relativamente stabile
Ci si aspetta che gli adulti difendano la loro prole e si riproducano più volte per un lungo periodo di tempo
Le larve hanno una mortalità inferiore rispetto agli adulti
Allocazione dell'energia riproduttiva ↑, riproduzione singola
Strategie di opportunità, equilibrio e storia di vita ciclica
Contromisure per le opportunità
Basso tasso di sopravvivenza larvale, numero limitato di prole, maturità sessuale precoce, adattabilità ad ambienti mutevoli e imprevedibili, massima capacità di colonizzazione
Parole umane: scarsa qualità, piccola quantità, pasti frequenti (produzione)
strategia di bilanciamento
Alto tasso di sopravvivenza delle larve, numero limitato di figli, maturità sessuale tardiva e competitività↑
Parole umane: alta qualità, piccola quantità, consegna in ritardo
contromisure cicliche
Individui di grandi dimensioni, un gran numero di uova piccole, maturità sessuale tardiva, colgono l'occasione favorevole per completare la riproduzione e raggiungere il successo
Parole umane: alta qualità, grande quantità, bassa produzione
diapausa e dormienza
diapausa
Le uova delle giovani locuste (una specie di locusta) possono continuare a svilupparsi dopo 90 giorni a 4°C o meno. Dall'autunno alla primavera sopravvivranno al rigido inverno.
fenomeni latenti
Dormienza per disidratazione nei Tardigradi
Ibernazione (uccelli e mammiferi)
ibernazione
Estivazione (comunemente osservata negli animali del deserto)
migrare
migrazione
Andata e ritorno ripetuti
Zooplancton marino, pipistrelli, uccelli, rane, renne
Andata e ritorno singolo
pesce, farfalla, falena
viaggio di sola andata
farfalla maculata, farfalla ninfale
diffusione
Movimento non direzionale lontano dal luogo di nascita/allevamento
Evitare la competizione intraspecifica o la consanguineità
ciclo vitale
anormale
Cambiamenti morfologici nel corso della storia della vita individuale
Ragioni per contromisure complesse
Il compromesso tra dispersione delle specie e crescita individuale
Diversi vantaggi in periodi diversi
Ottimizzazione dell'uso dell'habitat
Le risorse ambientali variano nei diversi periodi
senescenza
accumulo di mutazioni
La selezione naturale si concentra sugli individui utili. I geni mutati vengono selezionati e scartati negli individui giovani, mentre gli individui più anziani sono meno selezionati.
Effetti multipli
I geni sono benefici durante il periodo riproduttivo ma hanno effetti negativi sugli individui più anziani
Relazioni intraspecifiche e interspecifiche
relazione intraspecifica
competere
cannibalismo
effetto densità
La legge della resa finale costante (piante)
Indipendentemente dall’intensità di semina iniziale, entro un certo intervallo, a parità di condizioni, la resa finale della pianta è quasi sempre la stessa
Y=L×d=Ki
Y: resa per unità di superficie, W: peso medio per pianta, d: densità, Ki: costante
In condizioni di alta densità, competizione ↑, tasso di crescita ↓, gli individui diventano più piccoli
-3/2 regola dell'autodiradamento (piante e animali sessili, cirripedi, cozze)
Potenza W=C×d-3/2
Doppio logaritmo: lgW=lgC-3/2lgd
W: massa media individuale, C: costante, d: densità
La concorrenza inevitabile fa sì che gli individui più anziani della stessa fascia di età sopravvivano, un processo chiamato autoestraniamento
La regola dell'autodiradamento di Yoda-3/2
ecologia di genere
Investimento dei genitori: risorse energetiche e materiali spese nella produzione e nell’allevamento della prole
Vantaggi della riproduzione asessuata
Proliferano rapidamente e occupano temporaneamente nuovi habitat
Hanno lo stesso genoma della madre
Adattabilità alla riproduzione sessuale
I genomi dei genitori vengono ricombinati, i gameti sono geneticamente variabili e la prole è geneticamente variabile, il che mantiene un alto livello di variazione genetica benefica della popolazione, consentendo la sopravvivenza in ambienti avversi.
Afidi
La partenogenesi avviene in primavera ed estate, i maschi nascono in autunno e vengono prodotte le uova svernanti.
rapporto tra i sessi
1:1
Teoria del rapporto tra i sessi di Fisher
Aumenta la fitness del più piccolo dei due sessi e il numero rimbalza e, viceversa, aumenta anche la fitness della madre che tende a produrre figli del sesso più piccolo.
Raro e vantaggioso
Se i due sessi spendono meno per il fabbisogno materno, quello che spende meno produrrà di più.
L’allocazione delle risorse (incluso il numero di individui) alla nascita è sbilanciata verso un certo sesso, il che non significa che questo sesso otterrà necessariamente più risorse. Può ridurre la possibilità di investire risorse attraverso il tasso di mortalità, ecc.
La carenza di risorse locali tra un certo sesso fa sì che l'altro sesso produca di più e lasci l'area di origine.
Competizione di accoppiamento locale tra un certo sesso, il rapporto tra i sessi sarà sbilanciato verso quel sesso
selezione sessuale
Chi investe molto nella prole è schizzinoso (perseguito), chi investe poco è aggressivo (competitivo)
selezione intrasessuale
Competizione tra compagni dello stesso sesso
selezione sessuale
La selezione di una certa caratteristica del sesso opposto (che può esprimere superiorità genetica)
Teoria dell'handicap: i tratti di lusso richiedono buone prestazioni genetiche e supporto
Modello di fuga d'amore di Fisher: i tratti attraenti del maschio sono soggetti alla selezione sessuale selettiva da parte della femmina, e anche il maschio stesso produce geni codificanti corrispondenti a causa della selezione della femmina.
sistema matrimoniale
Formulazione unica
La maggior parte degli uccelli, volpi, donnole, castori
La distribuzione è relativamente uniforme e i maschi partecipano all'educazione della prole.
poliginia
Quando le risorse non sono distribuite in modo uniforme
poliandria
Raro, efficace in ambienti difficili
Dominio e classe sociale
Comportamento del dominio: vari comportamenti per difendere il dominio
legge
Peso dell'occupante ↑, area del dominio ↑
Qualità del cibo ↑, area del campo ↑
Le dimensioni e il comportamento del territorio generalmente variano con la storia della vita, in particolare con i ritmi riproduttivi
livello sociale
Nozioni di base: comportamento di dominanza/relazione di dominanza-subordinazione
Stabilizzare la popolazione attraverso la gerarchia sociale, migliorare l’efficienza, dare priorità agli individui forti e facilitare l’eredità di geni eccellenti
Idoneità generale: assistenza reciproca tra parenti
Effetti allopatogeni
Le sostanze chimiche secrete e metabolizzate dagli individui hanno effetti diretti/indiretti su altri individui.
Il riso precoce in agricoltura non è adatto alla coltivazione continua
provocando la selettività delle componenti della popolazione verso la comunità
È un importante fattore interno che causa la successione delle comunità vegetali.
vita del grappolo
Favorevole alla divisione del lavoro e alla cooperazione, all’alimentazione, alla difesa, all’allevamento dei giovani, al cambiamento delle condizioni microclimatiche e alla migrazione
Legge aristocratica: una popolazione ha la sua densità ottimale
relazioni interspecifiche
Parameci grandi e piccoli
Differenziazione delle abitudini alimentari e degli habitat
diatomee
Quelli con elevati requisiti ambientali hanno una competitività relativa debole e sono facilmente esclusi.
Fringuelli di Darwin (fringuelli macinati)
I cambiamenti nelle nicchie ecologiche portano alla coesistenza (qui, cambiamenti selettivi nelle risorse alimentari)
Cirripedi e piccoli cirripedi
L’effetto combinato della competizione e della tolleranza ambientale influenza la distribuzione
Cirripedi sul fondo (zona media della marea), piccoli cirripedi sulla parte superiore (zona sopratidale)
Ipotesi gaussiana
Sviluppato nel "Principio di esclusione competitiva"
In un ambiente stabile, le specie che sono limitate nella stessa risorsa e la utilizzano allo stesso modo non possono coesistere a lungo, cioè non possono coesistere concorrenti completi.
Tipi e caratteristiche della competizione
Concorrenza di sfruttamento: concorrenza che consuma risorse limitate e non ha effetti diretti
Concorrenza dirompente: interazione diretta tra individui concorrenti
Asimmetria nei risultati competitivi: i costi competitivi di una parte sono spesso molto più alti di quelli dell’altra parte
La competizione per una risorsa può influenzare l’esito della competizione per un’altra risorsa
competizione di plausibilità
Due specie di prede competono colpendo un predatore comune per sfuggire al rischio di predazione
Modello Lotka-Volterra
Disponibilità
dN1/dt=r1N1（1-N1/K1-αN2/K1）
Quando K1>K2/β, K2>K1/α, appare un punto di equilibrio instabile.
Quando K1＜K2/β, K2＜K1/α, appare un punto di equilibrio stabile
nicchia ecologica
Lo status e il ruolo delle specie nelle comunità/ecosistemi
Nicchia spaziale (iniziale) - J.Grinnell
Nicchia nutrizionale——C.Elton
nicchia n-dimensionale - G.E
Nicchia di ipervolume n-dimensionale (n è il numero di assi)
nicchia ecologica di base
Lo spazio massimo che una specie può teoricamente abitare
vera e propria nicchia ecologica
nicchia ecologica effettivamente occupata da una specie
Colpito dalla competizione interspecifica (riduzione) e dal mutualismo (espansione)
differenziazione di nicchia
curva di utilizzo delle risorse
La distribuzione degli organismi lungo una certa dimensione di nicchia (distribuzione normale)
La quantità di sovrapposizione di nicchia indica la forza della concorrenza
La competizione intraspecifica avvicina le nicchie ecologiche di due specie, mentre la competizione interspecifica le allontana.
estrema somiglianza
La soglia critica per la differenziazione dell’utilizzo delle risorse tra specie concorrenti, lo standard minimo per la coesistenza
d/w=1 è la somiglianza limite approssimativa
d: la distanza tra le posizioni preferite (picchi) delle due specie sullo spettro delle risorse, w: la variazione (deviazione standard) di ciascuna specie attorno alla posizione preferita
concorrenza scatenata
Mancanza di concorrenza e pressione, espansione di nicchia
Sostituzione dei tratti
La contrazione della nicchia causata dalla competizione porta a cambiamenti nei tratti morfologici (la conversione della nicchia causa anche cambiamenti comportamentali e fisiologici)
eterogeneità spaziale e temporale
"Paradosso del plancton"
I fattori ecologici in un habitat con una sovrastruttura semplice hanno una forte eterogeneità spaziale e temporale ed escludono qualsiasi equilibrio interspecifico.
spacco
Habitat disturbati a causa di condizioni meteorologiche estreme o morte di specie
priorità
La specie che entra per prima nel sito ha un vantaggio competitivo
Predazione
"Preda tipica"
erbivoro
parassita
predatore
Specie specializzate
Monofori e oligovori degli erbivori
parassita
specie generalizzata
erbivoro erbivoro
Gli alimenti specializzati sono altamente selettivi e debolmente generalizzati
Coevoluzione (Effetto Regina Rossa)
Modello Lotka-Volterra
modello predatore-preda
Equazione della preda: dN/dt=r1N-εPN
ε: costante preda (numero medio di individui preda per predatore)
Equazione del predatore: dP/dt=-r2P θPN
-r2: tasso di mortalità, θ: costante di predazione (l'efficienza dell'utilizzo della preda per trasformarsi in nuovi individui)
L'immagine è un ovale ruotato in senso antiorario
La curva del predatore è sempre leggermente indietro rispetto alla preda
impatto pratico
Piccolo
L'impatto di un predatore è solo una parte
I predatori consumano individui inutili per la popolazione delle prede e consumano risorse.
comportamento di foraggiamento
Cercatore
Trascorri molto tempo alla ricerca della preda e poco tempo a maneggiarla e mangiarla
Processore
Tendono a specializzarsi nelle diete, trascorrono più tempo a maneggiare e mangiare, scelgono prede ad alta ricompensa e tendono a diventare cacciatori obbligati.
In condizioni equivalenti, le diete dei predatori negli habitat a bassa produttività sono più ampie
Gli alimenti a basso profitto verranno rifiutati dai predatori, indipendentemente dall’abbondanza
Erbivoro
Le piante sviluppano vari meccanismi compensatori
Le foglie cadono dopo aver danneggiato rami e foglie↓, tasso di fotosintesi↑
risposta di difesa
Tossicità e cattivo gusto
struttura di difesa
Sistema pianta-erbivoro (sistema di pascolo)
Il pascolo adeguato stimola la crescita delle piante
Immagine simile al modello L-V
Parassitismo
microparassita
Riproduzione nell'ospite o sull'ospite
Virus, batteri, funghi, protisti, afidi (piante)
grosso parassita
crescono ma non si riproducono
Animali: falsa cavità corporea; piante: insetti, piante, funghi (parti)
Parassitoide (parassitoide)
Macroparassiti degli insetti (vespe parassite, mosche)
carnivoro
Sopravvivere sull'ospite dopo la morte dell'ospite
coevoluzione
L'ospite primario si riproduce sessualmente, il resto si riproduce asessualmente
risposta immunitaria cellulare
ancoraggio proteico specifico
morte cellulare localizzata (piante)
No cibo
Tendenza evolutiva: “Effetti collaterali → Beneficio reciproco e simbiosi”
parassita sociale
Parassitismo del nido (parassitismo del nido)
intraspecifico
Volume di produzione delle femmine parassitate↓
interspecifico
cuculo
Formiche e vespe parassite
simbiosi
Simbiosi
Uno è innocuo, l'altro è benefico e si trova principalmente nelle piante
Mutualismo
Micorrize
Pesce pulito, gamberi puliti
Specialità
Indispensabile
Facoltativo
Aiutatevi a vicenda quando necessario, siate estranei quando non è necessario
impollinazione
mutualismo difensivo
Fornisce ad una delle parti la difesa contro concorrenti/predatori
Fitoalcaloidi
Mutualismo formica-pianta
I nettari extraflorali forniscono la fonte di cibo e le formiche forniscono protezione
Mutualismo tissutale/intracellulare
Termiti-vermi
ecologia comunitaria
concetto
Insieme di popolazioni di specie diverse che si riuniscono contemporaneamente nella stessa area
tipo
Comunità vegetali (Geobotanica/Ecologia della vegetazione)
caratteristica
composto da determinati tipi
animali, piante, microrganismi
interconnessioni tra le specie
Ha un proprio ambiente interno
una certa struttura
Stratificazione spaziale, struttura nutrizionale e cambiamenti stagionali
Avere determinate caratteristiche dinamiche
un certo intervallo di distribuzione
avere dei confini
Le aree di cambiamento lento e continuo hanno zone di transizione
Ecotono comunitario: zona di transizione tra diverse comunità, con evidenti effetti di confine
scuola
Organismo - Clements
Una comunità è un organismo
comunità chiusa
Individualismo – H.A
Una comunità è una combinazione
comunità di studio
composizione comunitaria
Specie dominante
Ha un grande impatto sulla comunità e deve esserlo
Specie che si stabilisce: specie dominante nello strato dominante
Specie fondatrice singola: "Colonia fondatrice singola"/"Colonia dominante singola"
Esistono due o più specie fondatrici: “Comunità co-costruttrice”/”Comunità co-eccellente”
Specie sottodominante
Funziona, ma non molto
specie compagne
Comune, sono presenti compagni della specie dominante, poco utili
Specie occasionale/rara
Specie residue introdotte/invase accidentalmente o in declino
Caratteristiche quantitative
indice
Duodu
Quanti individui
Soc. moltissimi
Poliziotto.Molti
Maggiore è il numero in apice, maggiore è il terzo livello
meno
Sol. Pochissimi
Praticamente nessuno
densità
Densità relativa
Percentuale di individui nel diagramma campione
rapporto di densità
La densità di una specie come percentuale della densità della popolazione a più alta densità nella comunità
Copertura
L'area ombreggiata come percentuale dell'area totale
Copertura di base (copertura reale)
Area di copertura della base vegetale
Noto anche come salienza nei pergolati
rapporto di copertura
La percentuale della copertura di una specie rispetto alla somma della copertura di tutte le specie
Sottocopertura (specie) > Copertura dello strato > Copertura totale
La sovrapposizione di rami e foglie fa sì che questi ultimi due diminuiscano nelle statistiche
Frequenza
Il numero di quadrati in cui è presente una specie come percentuale del numero totale di quadrati
Legge della frequenza (Raunkiaer)
A＞E＞B＞C＞D
L'ordine alfabetico rappresenta la frequenza ed E rappresenta il numero più grande, cioè la specie dominante (specie che stabilisce)
E↑, la comunità è uniforme; B, C, D↑, la successione della popolazione
valore importante
Indicatori completi che rappresentano lo status e il ruolo
Valore importante (I.V.) = densità relativa, frequenza relativa, copertura di base relativa
Diversità
Ricchezza
Quanti
Uniformità
distribuito
formula
Indice di diversità Simpson
D (indice di Simpson) = 1 - La probabilità di ottenere due individui della stessa specie attraverso un campionamento casuale = 1 - Σ (Ni/N)²
Ni: numero di individui di una singola specie, N: numero totale di individui nella comunità
Ne prendi uno per ogni specie
Indice Shannon-Wiener
H=-ΣPilog2(Pi)
Il metodo di somma è lo stesso di sopra, Pi è la percentuale di individui della specie i rispetto al numero totale di individui
Uniformità E=H/Hmax
Hmax=log2(S)
Irregolarità R=(Hmax-H)/(Hmax-Hmin)
Hmin=0
Classificazione
diversità alfa
versione normale
beta-diversità
tra due gruppi
γ-Diversità
una serie di comunità
Cambiare regole
latitudine
Latitudine ↑, diversità ↓
altitudine
Altitudine ↑, Diversità ↓
profondità dell'acqua
Profondità dell'acqua↑, diversità↓
teoria
teoria del tempo evolutivo
Tempo geologico ↑, tempo evolutivo ↑, diversità ↑
teoria del tempo ecologico
L’espansione delle specie richiede tempo e percorsi
teoria dell’eterogeneità spaziale
Complessità ambientale↑, diversità↑
Teoria della stabilità climatica
La stabilità diminuisce gradualmente dai tropici alla zona fredda
dottrina della concorrenza
L'ambiente è mite e la differenziazione della nicchia dipende dalla competizione tra specie, sovrapposizione ↑, perfezionamento ↑, diversità ↑
Teoria della predazione
I predatori contribuiscono in una certa misura all’aumento della diversità delle specie
teoria della produttività
La realtà non supporta
associazione interspecifica
coefficiente di correlazione
V=(ad-bc)/√(a b)(c d)(a c)(b d)
a: il numero di quadrati con entrambi i tipi, b, c: il numero di quadrati con uno solo di essi, d: il numero di quadrati senza nessuno dei due tipi
struttura
stile di vita
Manifestazioni esterne dell’adattamento degli organismi all’ambiente esterno
spettro dello stile di vita
Statistiche e comparazione degli stili di vita in ambiti specifici
Classificazione delle forme di vita vegetale superiore
pianta a germoglio elevato
Germogli a 25 cm dal suolo, alberi, arbusti, erbe tropicali
piante in erba fuori terra
germoglio vicino al suolo
pianta con germoglio macinato
Nelle stagioni sfavorevoli la parte fuori terra muore e le gemme restano a livello del suolo.
Piante a germoglio sotterraneo (criptofite)
I germogli che sopravvivono a condizioni difficili vengono sepolti sotto la superficie del suolo o nell'acqua
annuale
Può crescere solo nelle buone stagioni, semi nelle cattive stagioni
piega
struttura verticale
La struttura stratificata fuori terra degli alberi: fase forestale
Erbe: stratificazione sotterranea
Popolazioni e popolazioni, la competizione ambientale, i risultati della selezione
La stratificazione degli animali dipende dalle abitudini alimentari e dal microclima
struttura orizzontale
mosaicismo
Gli individui sono distribuiti in modo non uniforme in direzione orizzontale → piccola comunità
struttura temporale
stratificazione temporale
cambiamenti stagionali
ecotono
effetto bordo
Tendenze nel numero e nella densità delle specie nell'ecotono della comunità
Biodiversità↑
Debole capacità anti-interferenza e rapidi cambiamenti
Fattori influenzanti
competere
Stesso gruppo di specie di risorse
I gruppi di specie di una comunità che utilizzano le risorse comuni allo stesso modo sono considerati specie equivalenti
specie chiave
parte integrante della comunità
preda
I predatori si nutrono di specie dominanti, diversità↑; i predatori si nutrono di specie inferiori, diversità↓
I principali predatori sono specie fondamentali nelle comunità
interferenza
un fenomeno ecologico significativo
Disturbo e disconnessione della comunità
concorso della lotteria
Nella comunità esistono molte specie con la stessa capacità di invadere le faglie e la stessa tolleranza alle faglie.
Qualsiasi specie che in una fase possa impedire la successiva invasione da parte di altre specie
Chi arriva primo "vince alla lotteria" e si assume la colpa
L’elevata diversità dipende da una competizione simile a una lotteria su linee di faglia
Colpa e successione minore
La diversità è bassa nella fase iniziale della successione, aumenta nella fase intermedia (l’ambiente viene modificato dalle specie) e diminuisce nella fase superiore, con più di una specie fondatrice
Frequenza di formazione delle faglie
Ipotesi di interferenza moderata
Brevi e frequenti disturbi impediscono alle specie di svilupparsi bene e di diversificarsi↓
Interferenze con intervalli troppo lunghi fanno sì che le specie si sviluppino in specie consolidate, riducendo la probabilità di sopravvivenza e la diversità di altre specie↓
Livelli di disturbo moderati consentono a più specie di invadere e colonizzare, diversità↑
Disturbo e gestione ecologica
eterogeneità spaziale
Eterogeneità spaziale delle piante
L’elevata eterogeneità è correlata alla diversità degli uccelli
isole
Relazione numero di specie-area
lgS=lgC Z(lgA)
S: numero di specie, A: area, Z: costante, pendenza di regressione, C: costante, numero di specie per unità di area
Lo dice il bilancio di MacAuthur
Quando l’estinzione e l’immigrazione sono uguali, il numero delle specie è equilibrato
Se l’isola è grande, il tasso di immigrazione è ↑; se l’isola è piccola, il tasso di immigrazione è ↓;
Vicino alla terraferma il numero di specie è ↑; lontano, il numero di specie è ↓;
L'intersezione delle due curve rappresenta il numero previsto di specie.
In termini di specie, tasso di immigrazione↓
specie ↑, mortalità ↑
Distanza ↑, numero di specie al punto di equilibrio ↓
Un semplice modello di ricchezza di specie
L’ampiezza media della nicchia e la sovrapposizione media della nicchia della popolazione sono certe, quindi la gamma di risorse è ↑ e il numero di specie è ↑
La gamma di risorse e l'ampiezza media della nicchia ecologica della popolazione sono costanti, le nicchie ecologiche si sovrappongono ↑ e il numero di specie ↑
La gamma di risorse e la sovrapposizione della nicchia ecologica sono certe, l’ampiezza media della nicchia ecologica della popolazione è ↑ e il numero di specie è ↓
I tre fattori sono certi: saturazione dell'utilizzo delle risorse ↑, numero di specie ↑
Teoria dell'equilibrio e teoria del non equilibrio
teoria dell'equilibrio
La situazione generale è stabile e i cambiamenti sono causati dall’ambiente.
equilibrio dinamico
teoria del non equilibrio
Instabilità generale, le specie possono solo resistere ai disturbi e autoripararsi
Ipotesi di interferenza moderata
Il modello L.V ha tempo sufficiente per stabilirsi in un ambiente stabile e uniforme.
Interferenza↑, esclusione competitiva↓
dinamiche comunitarie
dinamiche interne
Fluttuazione: cambiamenti all'interno di una comunità
Nessuna fluttuazione evidente
Cambiamento, non molto cambiamento
oscillazione
Abilità segreta · Salto a destra e sinistra
fluttuazioni laterali
Deviazione a lungo termine, recuperabile (incompleta)
Stabilità: legnosa > erbacea; sempreverde > verde estiva
Gravità ↑, fluttuazione ↑
successione
definizione
Basso livello → alto livello; semplice → complesso; fase 1 → fase 2; comunità 1 → comunità 2
terreno nudo
terra nuda nativa
Non ci sono capelli/tutto sparito (compreso il terreno)
terreno nudo secondario
Rimane il terreno della generazione precedente e parte del terreno ha "doni"
La successione che avviene qui: successione secondaria
tipo
Cronotipo
Successione rapida (alcuni anni)
Successione a lungo termine (decine/centinaia di anni)
Successione secolare (calcolata in tempo geologico)
tipo di fattore
successione comunitaria
Le specie pioniere invasero e furono successivamente sostituite
Successione ecologica endogena/successione dinamica endogena
Le piante cambiano l'ambiente, l'ambiente stressa le piante e le dinastie cambiano
Successione ecologica esterna/successione dinamica esterna
Disastri naturali e causati dall'uomo
tipo di matrice
acquatico
Serie di successioni di matrici argillose
Serie di successioni sabbiose
Serie di successioni di pietre
Serie di successioni acquatiche
xerofitico
Serie di successioni di matrici argillose
Serie di successioni sabbiose
Serie di successioni di pietre
metabotipo
autotrofo
Eterotrofo
Tipo Liu Shen'er
successione temporale
successione spaziale
Si verifica la successione del tipo di vegetazione
Serie di successione
acquatico
fase di pianta fluttuante libera
Stadio di pianta acquatica sommersa
stadio rizofitico delle foglie galleggianti
palcoscenico acquatico verticale
stadio delle erbe igrofite
stadio di pianta legnosa
xerofitico
Fase della comunità vegetale del lichene
Stadio della comunità briofita
Stadio della comunità vegetale erbacea
stadio di comunità arbustiva
fase di comunità arborea
fattore
Disastri naturali (cambiamenti ambientali naturali) e disastri causati dall'uomo
Dispersione dei propaguli delle piante (propagazione e migrazione)
interazioni dirette/indirette tra piante
Nuove unità tassonomiche vegetali si verificano costantemente
direzione
successione del progresso
inoltrare
successione retrograda
ridotto alla semplicità
modello teorico
Modello di Facilitazione – Clements
Coloro che arrivano prima promuovono coloro che verranno dopo, e la sostituzione delle specie è ordinata, prevedibile e direzionale.
Modello di soppressione (teoria della flora originale) - Egler
Continua sostituzione interspecifica, i primi arrivati spiazzano i tardi arrivati e la successione si sviluppa da individui piccoli a individui grandi
Modello di tolleranza – Conell & Slatyer
Le specie più tolleranti sostituiscono le altre
Teoria della successione della strategia di adattamento: Grime
Triangolo della RSI
C: specie competitiva
S: specie resistenti allo stress
Teoria del rapporto tra risorse - Tilman
Cambiamenti nell'allocazione delle risorse → cambiamenti nelle relazioni competitive
Teoria della successione gerarchica - Piclett
Analisi dettagliata della natura e delle ragioni della successione
teoria del climax della successione
Teoria Capstone dell'Unità——Clements
Il punto finale della serie di successioni dipende dal clima e il punto finale è il clima superiore. La successione retrograda in condizioni naturali è impossibile (errore)
Topologia pluralistica——A.G.Tansley
La fine è incerta
cima climatica
Parte superiore del suolo
picco topografico
Bruciando fino all'estremo
climax animale
Piano in composito vario
Topografia del suolo
animali del fuoco
L'ipotesi del modello principale: Whittaker
Si tratta essenzialmente di una variante del pluralismo, conosciuta anche come la teoria principale del modello demografico.
Tutti i livelli superiori cambiano continuamente per formare il tipo superiore
Vantaggio principale: la comunità principale con la distribuzione più ampia e spesso situata al centro del modello
Classificazione e ordinamento
Classificazione
pianta
Unità di base: cluster
Comunità
tipo di vegetazione
Gruppo＞Unità di base＞Asia
Tipo di vegetazione > Bioma > Cluster
nome
grappoli
Ass. Nomi scientifici delle specie dominanti in ogni strato (uso - per collegare le specie, dall'alto al basso)
Uno strato ha una connessione comune.
Se non sono presenti specie di gruppo stabilite al livello più alto, utilizzare < per connettersi
Sostituire "-" nelle comunità vegetali erbacee con " "
scuola
Scuola franco-svizzera
metodo di unione
Da base ad avanzata per flora
Scuola anglo-americana
Sistema di classificazione dinamica (sistema di classificazione a doppio binario)
La classificazione dal punto di vista della successione, i livelli più alti e quelli non più alti vengono discussi separatamente
ordinare
Stabilire un sistema di coordinate P-dimensionale
Analisi positiva (analisi Q)
Ordina le entità in base agli attributi (coordinate → entità)
Analisi inversa (analisi R)
Ordina gli attributi dall'entità (entità → attributo)
metodo
Ordinamento diretto (analisi diretta del gradiente/analisi del gradiente)
Classifica utilizzando un determinato fattore ecologico
Classifica indiretta (analisi del gradiente indiretta/analisi compositiva)
Ordinamento in base agli attributi della popolazione stessa
Metodo di ordinamento dei poli → analisi della componente principale (componente principale) (metodo PCA)
formula
Legge effettiva sulla temperatura accumulata
K=N（T-C）
Metodo Mark and Recapture (metodo Petersen o metodo Lincoln)
N：M=n：m→N=Mn/m
Equazione logistica e sue derivate
Verità logica
dN/dt=rN(1-N/K)
Lotka-Voltra
Disponibilità
dN1/dt=r1N1（1-N1/K1-αN2/K1）
Quando K1>K2/β, K2>K1/α, appare un punto di equilibrio instabile.
Quando K1＜K2/β, K2＜K1/α, appare un punto di equilibrio stabile
modello predatore-preda
Equazione della preda: dN/dt=r1N-εPN
ε: costante preda (numero medio di individui preda per predatore)
Equazione del predatore: dP/dt=-r2P θPN
-r2: tasso di mortalità, θ: costante di predazione (l'efficienza dell'utilizzo della preda per trasformarsi in nuovi individui)
L'immagine è un ovale ruotato in senso antiorario
La curva del predatore è sempre leggermente indietro rispetto alla preda
Numero medio = [Σ (frequenza × numero di individui in un singolo quadrato)]/n
Varianza = (Σmedia²-(Σmedia)²/numero totale di campioni)/(numero totale di campioni-1)
ecologia moderna
ecologia molecolare
tecnologia dei marcatori molecolari
elettroforesi isoenzimatica
Analisi del polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP)
Piccola impronta digitale del DNA satellitare
DNA polimorfico amplificato casualmente (RAPD)
Microsatellite (SSR)
Analisi della sequenza del DNA
Meccanismo molecolare dello stress da avversità
Resistente al freddo
termogenesi senza brividi
Proteina di disaccoppiamento della membrana interna mitocondriale (UCP1)
Proteina da shock freddo (CSP/proteina da shock freddo)
procarioti
proteine indotte dal riposo freddo
Funziona parzialmente come chaperone dell'RNA
regolazione post-trascrizionale
Proteina antigelo AFP
Inibire la formazione di ghiaccio o indurre la formazione di ghiaccio extracellulare
gene regolato dal freddo COR
Geni dello stress da freddo altamente espressi nelle piante acclimatate al freddo
Resistenza al freddo dei fosfolipidi di membrana
Ridurre la saturazione della catena carbonio-idrogeno dei fosfolipidi di membrana a basse temperature, acidi grassi saturi → acidi grassi insaturi, fluidità ↑
Resistente al calore
proteina da shock termico HSP
altamente conservatore
L'omologia di HSP70 tra diversi organelli della stessa specie è inferiore a quella tra gli stessi organelli di specie diverse.
Gli HSP della stessa specie e di tipi diversi hanno una bassa omologia
La reazione di sintesi è di breve durata
Effetto rapido, breve tempo efficace
Tolleranza incrociata
La stimolazione termica non solo produce HSP, ma migliora anche la tolleranza sotto altri aspetti.
funzioni biologiche
L'HSP aumenta la tolleranza a vari stimoli
Agisce come chaperone molecolare per assistere nel ripiegamento delle proteine
Immunità sinergica (protezione contro gli agenti patogeni)
Effetto antiossidante
Resistente alla siccità
Espressione genica indotta dallo stress da siccità
ABA
geni dei fattori di trascrizione
Proteina EnvZ
proteina OmpR
gene della resistenza alla siccità
RD
Resistenza allo stress delle piante
Stress osmotico delle piante (può essere causato da siccità, salsedine, basse temperature)
Anti-ipossia
Geni che promuovono una maggiore capacità di trasporto dell'ossigeno e geni che promuovono l'apporto di glucosio
Ecologia molecolare delle popolazioni
Diversità allelica A
A=numero medio di alleli in ciascun locus
La proporzione di loci polimorfici nella popolazione P
P=loci polimorfici con variazione/numero totale di loci
Eterozigosi osservata H0
La proporzione di eterozigoti in un determinato locus nella popolazione totale
Diversità genica h/eterozigosità media attesa
h=1-ΣProbabilità di ciascun allele²
Quando la sequenza osservata è troppo lunga, osservare la diversità nucleotidica
Fattori che influenzano la diversità genetica
Deriva genetica e dimensione effettiva della popolazione
Popolazione effettiva: individui che partecipano alla riproduzione della prole
Ne=4 femmine partecipanti × maschi partecipanti/(femmine partecipanti × maschi partecipanti)
Cambiamenti nel successo riproduttivo VRS
Ne=(4N-2)/(VRS2)
fluttuazioni demografiche a lungo termine
Ne totale=numero di generazioni/(ΣIl reciproco di Ne in ogni generazione)
effetto collo di bottiglia
La diversità genetica prima↓ poi↑
selezione naturale
Selezione stabile, selezione direzionale, diversità↓
Scelta divisa, diversità↑
ecologia del paesaggio
principio
principio di integrità del paesaggio
Principio di eterogeneità del paesaggio
Complesso e diversificato
principio della gerarchia del paesaggio
Il principio dell’effetto scala paesaggistica
Prospettive diverse, conclusioni diverse
Il rapporto tra modello paesaggistico e processo ecologico
Il primo determina il secondo, il secondo influenza il primo
Principi di dinamica del paesaggio
indice
Caratteristiche dell'unità
placca
Eterogeneità
Diversità
Mosaico (contrasto)
distanza
Connettività (contatto, scambio di informazioni energetiche)
indice di frammentazione
Modello di analisi del modello paesaggistico
modello del paesaggio
Modello ad ipotesi nulla
Modello dinamico dello spazio paesaggistico
Modello di comportamento individuale del paesaggio
modello di processo paesaggistico
ecologia applicata
definizione
Applicare teorie e principi ecologici per risolvere problemi sociali
il riscaldamento globale
El Nino
Riscaldamento delle acque all’equatore nel Pacifico orientale
Forza e direzione anomale del vento, precipitazioni ↑, tifoni e inondazioni
la bambina
L’acqua all’equatore nell’Oceano Pacifico orientale diventa più fredda
Significativo calo della temperatura e precipitazioni↓
buco nell'ozono
cloro
raggi UV
inquinamento dell'aria
Fumo e smog fotochimico
Smog fotochimico: prodotto della combustione della benzina
PM2,5
pioggia acida
inquinamento dell'acqua
domanda biochimica di ossigeno
Domanda di ossigeno dei microrganismi per ossidare la materia organica
Merluzzo
PCB
È altamente tossico ed è chiamato "ormone ambientale" che influisce sul sistema endocrino biologico.
decontaminazione biologica
Utilizzo di microrganismi per rimuovere i contaminanti
risorse naturali non rinnovabili
Fondamentalmente nessuna capacità di rinnovamento, generalmente combustibili fossili e minerali non metallici
agroecologia
estinto
estinzione di fondo
La sopravvivenza del più forte
estinzione di massa
disastro naturale
estinzione provocata dall’uomo
Disastro provocato dall'uomo
servizi ecosistemici
Prodotto
ruolo sociale
Valutazione dell'ecosistema del Millennio (MA)
Analisi degli scenari
"Concerto Globale" Globale e Reazionario
Indipendentemente dall’ecologia, dallo sviluppo globale
"Forte e ordinato", regionalizzato e reazionario
A prescindere dall’ecologia, dallo sviluppo locale
"Mosaico di adattamento" regionalizzato e progressivo
Prestare attenzione all’ecologia e allo sviluppo locale
"Giardino tecnologico" Globale e progressista
Prestare attenzione all'ecologia, allo sviluppo globale
teoria del raccolto
Massima potenza continua MSY
calcolare
Applicare l'equazione logistica
Teoricamente, quando la dimensione della popolazione è K/2, MSYmax
MSY=rK/4
Limiti di quota e limiti di impegno
Controllare il numero di individui raccolti e stimare il reddito
Limite di sforzo: aumentare lo sforzo di raccolta per garantire che la popolazione non si estingua, dimensione della popolazione ↑, quantità di raccolto ↑
Resa economica massima MEY: la quantità di raccolto ottenuta con sforzi economici ottimali
Raccogli il duro lavoro
Efficienza e quantità della mietitrice
Fluttuazioni ambientali e struttura della popolazione
Acciuga peruviana
El Niño colpisce la produzione di acciughe
Modello di libreria dinamica
Migliorare le prestazioni del modello considerando i tassi di natalità, i tassi di crescita e i tassi di mortalità per diversi gruppi di età
controllo dei parassiti
Livello del danno estetico
Impatto sulla società e sull'ambiente
Livello di danno economico EIL
Quando la dimensione della popolazione è superiore all'EIL, si parla di parassita
Usa pesticidi
Uccidi i principali parassiti
Concorrenza↓
Parassiti e malattie secondarie
Specie nocive↓
I nemici naturali muoiono a causa dell'arricchimento
Preda ↓
Specie nocive↑
ecologia dell'ecosistema
Caratteristiche generali
definizione
Creature e ambiente in un determinato spazio
catena alimentare
catena alimentare dei predatori
Inizia mangiando vivo
catena alimentare dei detriti
Inizia decomponendo cadaveri e feci
cono
cono energetico
Cono di quantità (numero di individui)
Cono di biomassa (massa/area)
ecoefficienza
Efficienza di consegna
Efficienza di assimilazione
A=Quantità di assimilazione (immagazzinamento/acquisizione)/Quantità di assunzione (fotosintesi/predazione)
Produttività
P=(Quantità di assimilazione - Volume respiratorio)/Quantità di assimilazione
efficienza dei consumi
C=Assunzione/Produzione della persona ingerita
Efficienza Lindemann
L=A×P×C
Regolazione del feedback ed equilibrio ecologico
sistema aperto
Tutti i sistemi in natura sono aperti (la capsula spaziale è chiusa)
sistema cibernetico
Ecosistema con funzione di feedback
Lo sviluppo richiede un feedback positivo
La stabilità richiede un feedback negativo
equilibrio ecologico
Dinamico
con certi limiti
flusso di energia
produzione primaria
concetto di base
produzione primaria/produzione primaria
prodotti fotosintetici
produzione primaria netta
fotosintesi-respirazione
produzione primaria totale
resa fotosintetica
Volume di produzione e biomassa
Produzione: la quantità di sostanza organica prodotta per unità di superficie per unità di tempo; biomassa: la quantità di sostanza organica immagazzinata per unità di superficie in un momento specifico
Le paludi legnose ed erbacee hanno la produttività primaria netta più elevata
Maggiore è la vegetazione all'interno dell'ecosistema, maggiore è la produttività.
Fattore limitante
terra
temperatura
La temperatura ottimale è alta quando la temperatura è alta, mentre l'efficienza è bassa negli altri momenti.
erbivoro
evapotraspirazione latente
Temperatura, umidità, radiazione, velocità del vento
Corpo d'acqua
formula della produttività primaria
P=R×C×3,7/k
R: tasso fotosintetico relativo, k coefficiente di attenuazione dell'intensità della luce con la profondità dell'acqua, C: contenuto di clorofilla
Dose totale giornaliera di radiazioni
Contenuto di clorofilla
Composizione dell'acqua (chiarezza)
Determinazione
Metodo di misurazione del raccolto
Utilizzando il peso a secco, disponibile solo a terra
Metodo di determinazione dell'ossigeno (metodo della bottiglia in bianco e nero)
Utilizzato principalmente negli ecosistemi acquatici, bottiglia iniziale - bottiglia nera = volume respiratorio, bottiglia bianca - bottiglia iniziale = iniziale netto, bottiglia bianca - bottiglia nera = iniziale totale
Determinazione della CO2
analisi dell'etichetta radioattiva
Metodo di determinazione della clorofilla
produzione secondaria
Determinazione
formula
Assunzione = assimilazione Volume fecale = produzione secondaria netta Volume respiratorio Volume fecale
Produzione secondaria = produzione di prole riproduttiva, parte dell'aumento di peso individuale
Produzione secondaria netta = perdita di mortalità dovuta al cambiamento della biomassa
efficienza
efficienza dei consumi
Piante ↑, Erbivori ↑→ Piante ↓, Erbivori ↓→ ciclo
Efficienza di assimilazione
Carnivori＞Erbivori e mangiatori di schiacciamenti
L’efficienza della crescita è opposta
Efficienza della crescita
Non esiste una spina alta, tra le spine ectotermiche, la spina endotermica è la più bassa.
Dopo ogni livello trofico, l'energia effettiva viene ridotta a circa 1/10 del livello precedente.
guasto
natura
humus
Derivato dal legno, il componente base è l'umo, che è il più difficile da decomporre
I microrganismi possono decomporre gli zuccheri semplici, l'amido e l'emicellulosa, ma sono difficili da decomporre la cellulosa e la lignina.
Polimerizzazione complessa e variabile della lignina, con anelli fenolici e idrofobici
Temperatura ↑, umidità ↑, velocità di decomposizione ↑
indice di decomposizione
K=I/X
I: l'apporto annuo totale di materia organica morta; X: la quantità totale di materia organica morta esistente
flusso di energia
Mantenere un'elevata energia libera per ridurre l'entropia, scaricare continuamente l'entropia e raggiungere un equilibrio stabile
Analisi del flusso energetico a Silver Spring - H.T. Odum
Analisi del flusso energetico al Cedar Bog Lake
Analisi del flusso energetico degli ecosistemi forestali - J.D. Ovington
Per lo più parte della catena alimentare
ecosistema eterotrofo
Utilizza principalmente la materia organica prodotta da altri ecosistemi per sostenersi
Primavera della radice - John Teal
La principale fonte di energia proviene dai residui vegetali terrestri
Molla a cono - Lawrebce Tilly
ciclo materiale
ciclo globale dell’acqua
ciclo del carbonio
fonte
Libreria delle emissioni di CO2
scambio
Libreria sull'assorbimento di CO2
ciclo dell'azoto
fissazione dell'azoto
ammoniaca
nitrificazione
NH3→NO2-→NO3-
Denitrificazione
NO3-→NO2-→N2O&N2
Ciclo del fosforo
ciclo incompleto
ciclo dello zolfo
Interazione dei cicli degli elementi
Principali tipologie e distribuzione
zonalità latitudine
Le calorie determinano
zonalità della longitudine
L'umidità domina
vegetazione zonale
Riflettono le caratteristiche climatiche di una regione
zonazione verticale
Foresta di latifoglie decidue → foresta mista di conifere di latifoglie → foresta di conifere sempreverdi a temperatura fredda → foresta nana → tundra alpina (dal basso verso l'alto)
ecosistema d'acqua dolce
rapide
alto contenuto di ossigeno
flusso lento
Lo strato inferiore è soggetto a ipossia
zona costiera
zona di transizione tra acquatico e terrestre
zona paludosa del lago
strato superiore
fondo profondo
livello inferiore
ecosistema marino
zona intertidale (zona costiera)
Ci sono maree periodiche
Zona di mare poco profondo (zona sub-costiera)
piattaforma continentale
zona semiabissale
Al di sotto della zona del mare poco profondo, al di sopra della scarpata continentale
zona di mare profondo
fondo dell'oceano
zona oceanica
ecosistema terrestre
Foresta pluviale
Fiori a stelo
Foresta subtropicale sempreverde di latifoglie
Zhao Ye Lin
foresta di latifoglie verde estate
Vari frutti temperati
Foresta boreale
taiga
prateria
Erbe e piccoli semiarbusti xerici
deserto
sottoargomento
tundra (tundra)
permafrost