1. Динамика популяций. Факторы динамики: рождаемость, смертность. Классификация популяций по динамике численности. Динамика популяций и жизненные циклы организмов. Популяционные стратегии жизни.
Экологические механизмы динамики численности заключаются в изменении соотношения плодовитости (рождаемости) и смертности в популяции.
Рождаемость – способность увеличивать численность популяции за счет размножения:
* физиологическая (мах) – появление теоретически максимально возможного числа особей при идеальных условиях,
* экологическая (реализуемая).
Удельная (специфическая) рождаемость – число рожденных на единицу особи в популяции.
Смертность – уменьшение численности популяции за определенное время.
Специфическая смертность – число смертей на общую численность.
Типы динамики численности популяций (по С.А.Северцову):
а) Стабильный тип – характеризуется малой амплитудой и длительным периодом колебаний численности; внешне она воспринимается как практически стабильная. Такой тип динамики свойствен крупным животным с большой продолжительностью жизни, поздним наступлением половозрелости и низкой плодовитостью. Это соответствует низкой норме естественной смертности, в том числе, в результате эффективных механизмов адаптации к действию неблагоприятных факторов. Пример: копытные млекопитающие, китообразные, гоминиды, крупные орлы.
б) Лабильный тип – отличается закономерными колебаниями численности с периодами порядка 5-11 лет и более значительной амплитудой (численность меняется в десятки раз). Характерны сезонные изменения обилия, связанные с периодичностью размножения. Такой тип встречается у животных с более коротким сроком жизни и соответственно более ранним половым созреванием и более высокой плодовитостью, чем у представителей первого типа. Повышена и средневидовая норма гибели. Пример: крупные грызуны, зайцеобразные, некоторые птицы и рыбы.
в) Эфемерный тип – отличается резкой неустойчивостью численности с глубокими депрессиями, сменяющимися вспышками “массового размножения”, при которых численность возрастает в сотни раз. Перепады от минимума до максимума осуществляются очень быстро (иногда в течение одного сезона); столь же быстро происходит спад численности – “крах популяции”. Общая длина цикла обычно составляет до 4-5 лет, в течение которых “пик” численности занимает чаще всего не более одного года; у некоторых животных (например, у мелких грызунов) на эти циклы “накладываются” более продолжительные (10-11 лет), но часто такие “большие волны” более выражены охваченным вспышкой пространством, чем уровнем численности. Резко выражены сезонные колебания обилия особей. Эфемерный тип динамики характерен для короткоживущих (не более 3лет) видов с несовершенными механизмами индивидуальной адаптации и соответственно с высокой нормой гибели. Это некрупные животные, отличающиеся большой плодовитостью. Пример: мелкие грызуны, насекомые с коротким циклом развития.
Данная схема хорошо показывает связь типа динамики численности с особенностями биологии видов. Именно эта мысль лежит в основе концепции экологических стратегий, разработанной Мак-Артуром и Уилсоном. Суть концепции – успешное выживание и воспроизводство вида возможно либо путем совершенствования адаптированности организмов и их конкурентоспособности, либо путем интенсификации размножения, что компенсирует повышенную гибель особей и в критических ситуациях позволяет быстро восстановить численность – это К и r-стратегии.
Стратегия | |
r- | K- |
Размер группы | |
- изменчив во времени - ниже предельной емкости среды | - относительно стабилен - сообщества насыщены |
Заселение территории | |
- ежегодное | - многолетние устойчивые поселения |
Смертность организмов | |
- обычно катастрофическая, не зависит от плотности - неизбирательная | - зависит от плотности - избирательная |
Конкуренция | |
- часто слабая, изменчивая | - обычно острая, постоянная |
Продолжительность жизни особей | |
- короткая | - долгая |
Характеристика особей | |
-быстро развивающиеся -небольших размеров -рано размножающиеся -размножающиеся раз в жизни -дают много мелких потомков - защитные приспособления сравнительно слабые | -медленно развивающиеся -крупные -поздно размножающиеся -размножающиеся неоднократно -дают мало крупных потомков - защитные приспособления хорошие |
Расселяются | |
- широко, в больших количествах | - медленно |
Энергия и вещество | |
- распределяются между многими потомками | - концентрируются в немногих потомках |
Занимаемые местообитания | |
- сообщества на ранних стадиях сукцессии | - климаксные (стабильные) |
Представители | |
Бактерии, тли, мучной хрущак, однолетние растения | Крупные тропические бабочки, кондор, альбатрос, деревья |
То же свойственно и растениям. Раменский Л.Г. выделил 3 типа стратегий: виолентный – конкурентоспособные виды с высокой жизненностью и способностью быстро осваивать пространство, патиентный – виды, устойчивые к неблагоприятным воздействиям и потому способные осваивать местообитания, недоступные для многих других, и эксплерентный – виды, способные к быстрому размножению, активно расселяющиеся и осваивающие места с нарушенными ассоциациями.
Позднее эта концепция была развита ботаником Д.Граймом. Он выделил стратегии: конкурентная стратегия (конкурентоспособные виды, достигающие высокой плотности в оптимальных условиях, аналогичны виолентам), стресс-толерантная (подобна патиентам: устойчивые к неблагоприятным факторам, но малопродуктивные виды, заселяющие менее благоприятные места) и рудеральная (виды, отличающиеся высоким репродуктивным потенциалом и быстрым ростом, осваивают местообитания с нарушенной исходной растительностью, по свойствам напоминают эксплерентов).
- 1. Предмет и структура экологии. Место экологии в системе наук и практической жизни человека.
- 3. Концепции экоразвития. Прогнозы «Римского клуба». Конвенция Рио-де-Жанейро 1992 г. Участие России в проектах устойчивого развития и международное сотрудничество.
- 1. Индивид как уровень организации жизни. Фундаментальные свойства индивида. Обмен веществ как основа биологических круговоротов.
- 2. Паразитизм. Сопряженная эволюция паразита и хозяина.
- 1. Факторы среды. Классификация факторов среды. Правила взаимодействия факторов среды и организма.
- 2. Понятия биоценоз, биогеоценоз, экосистема, экотоп, биотоп, местообитание. Структура биоценоза и экосистемы. Методы изучения.
- Методологией всех экологических исследований является системный подход. В зависимости от объекта и целей исследования используются разные подходы:
- 3. Внешние эффекты и побочные следствия природопользования. Классическая экономика и последствия хозяйственной деятельности. Понятие ущерба окружающей среде. Социальная среда природопользования.
- 2. Видовое разнообразие и методы его оценки. Альфа-, бета-, гамма-разнообразие. Значимость видов в биоценозах. Индексы доминирования и равномерности.
- Билет №5
- 2. Классификация сообществ.
- 1. Роль кислорода в жизни растений и животных. Респираторные условия в основных средах жизни. Приспособления организмов к различным респираторным условиям.
- 2. Пространственная структура биоценозов. Горизонтальное сложение: мозаичность и ее причины. Межвидовая сопряженность и методы ее оценки. Вертикальная структура и ярусность.
- 3. Функциональная классификация техники
- 1. Влажность как фактор среды. Значение воды в организме. Приспособления организмов к различным условиям влажности.
- 3. Феномен культуры и экология. Экологическая характеристика культур и культурных институтов. Экологическое движение. Экологическая этика.
- 1. Вода как среда жизни. Свойства Воды. Экологические области гидросферы: бенталь и пелагиаль, литораль, абиссаль. Жизненные формы гидробионтов: планктон, нектон, бентос.
- 2. Функциональная структура экосистем. Трофическая структура. Представление о консорции.
- 3. Природопользование в традиционном, индустриальном и постиндустриальном обществе. Структурные кризисы и борьба с ними.
- 1.Знечение минер. Солей в жизни растений и животных. Приспособления организмов к различным солевым условиям. Принципы водно-солевого обмена.
- 2. Динамика экосистем. Представление об экологической сукцессии. Устойчивость.
- 3. Экологическая безопасность России. Динамика качества природной среды и состояние природных ресурсов. Чрезвычайные экологические ситуации.
- 2. Энергия в экосистемах. Биологическая продуктивность экосистем и ее составляющие. Классификация экосистем по продуктивности. Методы изучения.
- 2.2. Механический состав почв
- 2.3. Химическая активность почв
- 4.3. Роль эдафических факторов в распределении растений и животных.
- 4.Заключение
- 3.Государственное регулирование природопользования и охраны окружающей среды в России. Понятие экологического законодательства и его структура.
- 2. Биогеохимические процессы в Биосфере. Круговорот углерода, азота, кислорода, серы, фосфора, их антропогенное изменение. Техногенная миграция х.Э. И их роль в культурных ландшафтах.
- 3. Понятие экологического управления. Государственные органы экологического управления.
- 1 Экологическая классификация организмов. Понятие жизненной формы и морфоэкологического типа. Классификация жизненных форм по Раункиеру. Понятие биоиндикации.
- 2. Экология человека как научная дисциплина. Ее цель, задачи и место в системе наук. Основное содержание, методологические основы и система понятий. Биологические и социальные потребности человека.
- 3 Экологические требования при проектировании и строительстве. Правовая охрана средообразующих объектов. Экологическая служба города.
- Глава 7. Требования в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности
- 1. Географические закономерности дифференциации живого покрова суши. Основные градиенты среды. Зональные, интразональные и экстразональные типы биоценозов.
- 2. Влияние факторов среды на воспроизведение человечества и его генофонд. Динамика популяционных показателей человечества. Демографические проблемы.
- 3 Объекты земельных правоотношений. Классификация земель. Система прав на землю лиц, не являющихся собственниками земли. Задачи и содержание охраны земель (почв).
- 1. Основный биомы суши. Биомы тундры, лесов умеренного пояса, степей, тропических листопадных и постоянно влажных лесов, умеренного и тропического пояса.
- 2. Учение о природно-очаговых заболеваниях. Эндемичные болезни. Эпидемиологические последствия антропогенных ландшафтов и пути их преодоления. История глобальных эпидемий.
- 3. Юридическое понятие недр. Правовое регулирование недропользования и его основания.
- 1. Понятие ареала. Свойства и классификация ареалов. Динамика ареалов. Понятия нео- и палеоэндемика, реликта, космополита. Центры обилия и таксономического разнообразия.
- 2.Влияние климата на здоровье человека. Эколого-физиологические механизмы адаптации человека к различным климатическим условиям.
- 1.Биогеографическое районирование суши. Краткая хар-ка флористических царств и фаунистических областей.
- 2.Антропосфера, антропоэкосистемы, антропогеоценозы. Развитие хозяйственно-культурных типов и биологическая эволюция человека.
- 3. Юридическое понятие вод. Правовое регулирование водопользования: основания возникновения и прекращения. Виды права водопользования.
- 2. Урбанизация и здоровье человека. Гиподинамия. Стресс. Курение, алкоголизм, наркомания. Проблема питания. Иммунологические проблемы.
- 3. Юридическое понятие животного мира. Объекты правоотношений по использованию и охране животного мира. Право пользования и охрана объектов животного мира и среды их обитания.
- 1. Биогеографическое районирование океанов и континентальных водоемов. Основные типы ареалов морских организмов.
- 3. Юридическое понятие атмосферного воздуха. Атмосферный воздух как объект правоотношений. Вопросы охраны атмосферного воздуха.
- 1. Понятие популяции, свойства популяции (плотность, численность, методы определения). Структура популяции (половая, возрастная, пространственная).
- 2. Экологическая ниша Homo sapiens. Морфофизиологическая изменчивость человеческого организма. Экологическая дифференциация человечества.
- 3. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды.
- 1. Динамика популяций. Факторы динамики: рождаемость, смертность. Классификация популяций по динамике численности. Динамика популяций и жизненные циклы организмов. Популяционные стратегии жизни.
- 2. Региональные проблемы экологии человека. Представление о краевой патологии. Роль генотипических и фенотипических особенностей населения и региональные закономерности в распространении заболеваний.
- 3. Экологический мониторинг, его научные основы и структура. Виды мониторинга. Нормирование загрязнения окружающей среды.
- 1. Межвидовая конкуренция. Уравнение Лотки-Вольтерры. Принцип конкурентного исключения Гаузе. Конкуренция и сосуществование видов: модель Аткинсона и Шоррокса, модель Тилмана.
- 3. Экологическая экспертиза: сущность, классификация, процедуры, принципы, методы и организация.