Основы экологии

контрольная работа

3. Структура популяций. Внутривидовые биологические факторы

Популяцией в экологии называют, совокупность особей одного вида, способной к воспроизводству, находящихся во взаимодействии между собой, населяющих общую территорию и, изолированную в пространстве и времени от других совокупностей того же вида. Популяция обеспечивает выживание вида, она дает начало новым популяциям. В популяциях проявляются все формы биотических отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические и конкурентные. Мутуализм - крайняя степень ассоциации между особями, при которой каждый извлекает выгоду из связи с другим организмом. Внутривидовые связи - это отношения, направленные на воспроизводство: между особями разных полов и между родительскими и дочерними поколениями.

Биологическое значение популяции - в полном и рациональном использовании энергетических ресурсов, позволяющем обеспечить оставление потомства. При половом размножении обмен генами превращает популяцию в целостную генетическую систему. Если размножение происходит вегетативным путем (побегами, почками и т.д.) или другими способами, то популяция представляет собой систему клонов, или чистых линий. В современной биологии популяция рассматривается как элементарная единица в процессе эволюции, способная реагировать на изменения среды перестройкой своего генофонда. Знание структуры популяции позволяет оценивать не только состояние популяции, но и представить направление ее дальнейшего развития.

Статические и динамические показатели популяции. Если мы даем характеристику состояния популяции на конкретное данное время t, то мы используем статические показатели. Подсчитываем количество особей в популяции, площадь ареала (пространства, где обитает данная популяция), плотность особей (средняя и в разных частях ареала), численность разных возрастных групп, численность особей разных полов, численность особей по разным размерам, численность здоровых и больных особей. Экологу очень важно знать, какие изменения произошли с популяцией за время от первого до второго наблюдения t1-t0=t. Эколог должен определить, с какой интенсивностью происходят все возможно наблюдаемые изменения в популяции.

Динамические (временные) характеристики популяций связаны со скоростью, с которой происходят все изменения в популяции. К динамическим характеристикам относятся: рождаемость, смертность, мгновенная скорость роста популяции, продолжительность жизни. Динамические характеристики всегда строятся по конкретным изменениям. В популяции выделяют половые и возрастные группы и соответственно различают половую и возрастную структуру популяций.

Кроме того, популяцию характеризует пространственная и этологическая структура. Популяции можно также классифицировать и по их пространственной и возрастной структуре, по постоянству или смене сред обитания и другим экологическим критериям.

Половая структура популяции. Половой состав, и особенно доля размножающихся самок в популяции, имеет большое значение для дальнейшего роста ее численности. Соотношение полов зависит, прежде всего, от биологии вида и сильно различается у моногамных (самец за сезон спаривается с одной самкой) и полигамных животных. Для первых (журавли, лебеди) нормой является соотношение полов 1:1. Для вторых (морские котики, павианы) типично преобладание самок. Среди моногамных животных почти постоянно имеются "резервные" самцы. Они представляют собой репродуктивный резерв популяции. В молодом возрасте самки и самцы различаются поведением. Самцы обычно более подвижны, и менее привязаны к убежищам. При неблагоприятных условиях, когда популяция находится в депрессии, выживаемость самок резко возрастает и процент женских особей превышает норму. Это явление имеет важное адаптивное значение, поскольку именно от самок зависит восстановление подорванной популяции. Экологические и поведенческие различия между особями мужского и женского пола могут быть сильно выражены. Так, например, самцы комаров питаются нектаром растений и слизывают росу, а самки являются кровососущими.

Возрастная структура популяций. Возрастная структура у многих видов отличается большой сложностью. В каждом возрасте требование особей к среде и устойчивость к отдельным факторам заметно различаются. Особи на ранних стадиях, более чувствительны к любым неблагоприятным факторам, а в зрелом возрасте они обычно выносливее. На разных стадиях жизненного цикла, могут происходить смены сред обитания, характера передвижения, общей активности. Часто возрастные экологические различия в пределах вида выражены значительно сильнее, чем различия между видами. В популяциях растений выделяют четыре возрастные фазы:

- латентный период - фаза первичного покоя. В эту группу входят семена, плоды и другие зачатки растений;

-виргинильный (девственный или юношеский) период, охватывающий группу растений в период от прорастания зачатков до образования генеративных органов;

-генеративный период - фаза размножения семенами или другими разносимыми зачатками, т.е. время полового размножения;

-сенильный, или старческий, период.

Особи растений, в каждый возрастной период различаются питанием, строением и размерами вегетативного тела, протекании биохимических процессов и т.д. Среди животных различают следующие возрастные группы:

-новорожденные (до момента прозревания);

- молодые - подрастающие особи, не достигшие половой зрелости;

- полувзрослые - особи, близкие к половой зрелости;

-взрослые - половозрелые животные, которые уже размножаются или физиологически способны к этому;

-старые - переставшие размножаться особи, они часто играют заметную роль в жизни популяций, охраняя, воспитывая молодняк.

Пространственная структура популяций. Занимаемое популяцией пространство предоставляет ей средство к жизни. Каждая территория или акватория может прокормить лишь определенное число особей. Полнота использования ресурсов зависит не только, от общей численности особей популяции, но и от размещения в пространстве. Видно на примере растений, "жизненная территория" - площадь питания, которых не может быть меньше, некоторой предельной величины (злаки:25-30см2).

Животные делятся на две основные группы - оседлых и кочевых. При оседлом существовании животные в течение всей или большей части жизни используют довольно ограниченный участок среды. У оседлых видов структура популяции может быть диффузной, мозаичной, пульсирующей или циклической. В популяциях диффузного типа животные в пространстве распределены дисперсно, не образуя обособленных поселений. Мозаичный тип размещения возникает тогда, когда пригодные для заселения места распределены в пространстве резко неравномерно (колонии кротов встречаются на луговинах и опушках леса). Пульсирующий тип характерен для популяций с резким колебанием численности. Циклический тип пространственной структуры характерен для оседлых животных. Наиболее заметно кочевничество у - овец, слонов, медведей, копытных и т.д.

Биотические факторы - все формы влияния на организм со стороны окружающих живых существ (микроорганизмов, влияние животных на растения и наоборот, влияние человека на окружающую среду). Группа биотических факторов разделяется на внутривидовые и межвидовые.

Внутривидовые биотические факторы, это факторы, действующие внутри вида, на уровне популяций. В первую очередь это численность популяции и плотность. К биотическим факторам относятся: продолжительность жизни организмов, плодовитость, соотношение полов, особенности поведения многих животных (этологические факторы).

Конкуренция как форма биотической связи организмов. При росте популяции, когда ее численность приближается к максимуму, вступают в действие внутренние физиологические механизмы регуляции численности данной популяции: возрастает смертность особей, снижается плодовитость, возникают стрессовые ситуации, драки и т. п. Пространство и пища становятся предметом конкуренции. Конкуренция - форма взаимоотношений организмов, складывающаяся в борьбе за одни и те же условия среды.

Межвидовые биотические факторы и взаимодействия, оказываемые одним видом на другой, обычно осуществляется через прямой контакт между особями, которому предшествуют изменения среды обитания. Взаимодействие популяций двух или нескольких видов имеет разнообразные формы проявления, как на положительной, так и на отрицательной основе.

Отрицательные межвидовые взаимодействия: межвидовая конкуренция, хищничество, паразитизм.

Делись добром ;)