Скачать презентацию Раздел 1 Введение в популяционную экологию Популяция как Скачать презентацию Раздел 1 Введение в популяционную экологию Популяция как

ЭП_Л 1_П. как биосистема.ppt

  • Количество слайдов: 32

Раздел 1 Введение в популяционную экологию. Популяция как биологическая система Лекция 1 1 Раздел 1 Введение в популяционную экологию. Популяция как биологическая система Лекция 1 1

Обсуждаемые вопросы 1. 2. 3. 4. Популяционная экология. Понятие о популяции. Популяционная структура вида. Обсуждаемые вопросы 1. 2. 3. 4. Популяционная экология. Понятие о популяции. Популяционная структура вида. Место популяции в иерархии биологических систем. Особенности популяций у растений. 2

n Популяционная экология – это биологическая наука, изучающая структурную организацию и функционирование видовых популяций n Популяционная экология – это биологическая наука, изучающая структурную организацию и функционирование видовых популяций в окружающей среде, механизмы динамики популяций в условиях их взаимодействия между собой в сообществах, экосистемах, биосфере в целом Т. Мальтус (1766 -1834) 3

n В. Иогансен (1857 -1927) «Индивиды любого вида живого всегда представлены в природной среде n В. Иогансен (1857 -1927) «Индивиды любого вида живого всегда представлены в природной среде не изолированными отдельностями, а только их определенным образом организованными совокупностями» 4

Популяцией называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих Популяцией называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих общую территорию 5

Термин «популяция» происходит от латинского слова populus (народ) Определение имеет генетическую и экологическую трактовку. Термин «популяция» происходит от латинского слова populus (народ) Определение имеет генетическую и экологическую трактовку. Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. 6

Основные характеристики популяций: n n n n численность популяции; плотность популяции; половой состав; возрастной Основные характеристики популяций: n n n n численность популяции; плотность популяции; половой состав; возрастной состав; рождаемость; смертность; прирост популяции; темп роста 7

Структура популяции определяется: -распределением особей по территории; -соотношением групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, Структура популяции определяется: -распределением особей по территории; -соотношением групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям 8

Экологический критерий популяция – это группировка особей одного вида, населяющих определенную территорию (ареал) и Экологический критерий популяция – это группировка особей одного вида, населяющих определенную территорию (ареал) и характеризующихся: n - общностью морфобиологического типа; n - специфичностью генофонда; n - системой устойчивых функциональных взаимосвязей. 9

n генетико-эволюционный критерий популяции – способность к свободному обмену генетической информацией (панмиксия) 10 n генетико-эволюционный критерий популяции – способность к свободному обмену генетической информацией (панмиксия) 10

Популяция как биологическая система. Особенности: 1. Любая популяция занимает определенное положение в пространстве и Популяция как биологическая система. Особенности: 1. Любая популяция занимает определенное положение в пространстве и пространственно структурирована → возможность наиболее эффективного использования ресурсов среды и устойчивого осуществления внутрипопуляционных взаимоотношений особей и их групп. 2. Особи, входящие в состав популяции, неравноценны по их функции в составе популяции и генетическому вкладу в нее. 11

3. Особи, составляющие популяцию, непрерывно обмениваются информацией. 4. Существуют системы авторегуляции на популяционном уровне, 3. Особи, составляющие популяцию, непрерывно обмениваются информацией. 4. Существуют системы авторегуляции на популяционном уровне, определяющие устойчивость популяции как системы на фоне колеблющихся условий среды. 12

Популяционная структура вид подвид географическая популяция экологическая популяции субпопуляция 13 Популяционная структура вид подвид географическая популяция экологическая популяции субпопуляция 13

n Вид — группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к n Вид — группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды. 14

n n Вид — реально существующая единица живого мира, основная структурная единица в системе n n Вид — реально существующая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов. Число описанных видов живых организмов на Земле составляет по состоянию на 2010 год примерно 1, 7 миллиона, при этом общее число видов оценивается в 8, 7 миллионов 15

вид подвид n Подвид – это совокупность особей, населяющих географически однородную часть видового ареала вид подвид n Подвид – это совокупность особей, населяющих географически однородную часть видового ареала и отличающихся устойчивыми морфологическими признаками от особей других подвидов. 16

вид подвид географическая популяция Географическая популяция – совокупность особей одного вида (или подвида), населяющих вид подвид географическая популяция Географическая популяция – совокупность особей одного вида (или подвида), населяющих территорию с однородными условиями существования и обладающих n - общим морфологическим типом; n - единым ритмом жизненных явлений и динамики населения. 17

Биологически географические популяции могут отличаться: n n - уровнем плодовитости; - ведущим типом питания; Биологически географические популяции могут отличаться: n n - уровнем плодовитости; - ведущим типом питания; - степенью подвижности особей; - оседлым или мигрирующим образом жизни. 18

Между географическими популяциями редко встречаются непреодолимые физические преграды. Гораздо большее значение имеет единство жизненных Между географическими популяциями редко встречаются непреодолимые физические преграды. Гораздо большее значение имеет единство жизненных ритмов, в том числе сезонов размножения. Это создает предпосылки к определенной степени биологической изоляции, на базе которой формируется генетическая специфика каждой популяции. 19

вид подвид географическая популяция экологическая популяция Экологическая популяция – это население одного типа местообитания вид подвид географическая популяция экологическая популяция Экологическая популяция – это население одного типа местообитания (биотопа), характеризующееся: n - общим ритмом биологических процессов; n - сходным характером образа жизни (ритмикой запасания корма, зимовок, реакцией на изменения гидрологического режима (паводки засухи) и др. ) 20

Муравейники, расположенные на более прогреваемых солнцем местах, «оживают» заметно раньше, чем расположенные на теневых Муравейники, расположенные на более прогреваемых солнцем местах, «оживают» заметно раньше, чем расположенные на теневых склонах или в глубине леса 21

У бобров в пределах единой географической популяции кардинальным образом различаются поселения на водоемах различного У бобров в пределах единой географической популяции кардинальным образом различаются поселения на водоемах различного типа n На руслах относительно крупных рек бобры роют норы в более или менее крутых берегах и не проявляют других форм строительной деятельности. n n На небольших реках и ручьях бобры строят плотины. Это расширяет доступ к кормовым участкам. Жилища бобров в таких местах представленыы хатками, внутри которых устраивается гнездовая камера. Этот же вид может селиться среди болот; в этом случае бобры строят хатки и прокладывают систему каналов, облегчающих доступ к местам кормления 22

Особенности экологических популяций n n 1. Специфика отдельных экологических популяций проявляется только у особей, Особенности экологических популяций n n 1. Специфика отдельных экологических популяций проявляется только у особей, из которых состоит популяция в данное время. 2. Экологические популяции практически ничем не отграничены от окружающих территорий и потому наименее устойчивы по составу. Набор особей, образующих популяцию, довольно быстро обновляется в силу свойственных животным перемещений. 3. При отсутствии непреодолимых границ местообитаний экологическая популяция не имеет собственной генетической специфики. 4. Приспособления особей к среде ограничены набором лабильных функциональных адаптаций физиологического и поведенческого плана. 23

n вид подвид географическая популяция экологическая популяция субпопуляция n Экологические популяции распадаются на ряд n вид подвид географическая популяция экологическая популяция субпопуляция n Экологические популяции распадаются на ряд отдельных группировок особей – субпопуляции. Примерами субпопуляций являются стада и стаи кочующих, семьи оседлых животных. Субпопуляции обладают определенной спецификой, но их размеры не обеспечивают устойчивое воспроизводство в данных экологических условиях. 24

Место популяции в иерархии биологических систем. n Популяции имеют двойственное положение в рядах биологических Место популяции в иерархии биологических систем. n Популяции имеют двойственное положение в рядах биологических систем. С одной стороны, популяция включается в генетико-эволюционный ряд, отражающий филогенетические связи таксонов разного уровня: организм→популяция→вид→род→…→царство 25

Популяция включается в состав конкретного биогеоценоза. Этот подход к популяционным системам отражает функционально-энергетический ряд Популяция включается в состав конкретного биогеоценоза. Этот подход к популяционным системам отражает функционально-энергетический ряд различных уровней организации жизни: организм→популяция→биогеоценоз→биосф ера 26

Особенности популяций у растений Ценопопуляция – совокупность всех особей одного вида растений в соответствующем Особенности популяций у растений Ценопопуляция – совокупность всех особей одного вида растений в соответствующем фитоценозе, форма его приспособления к обитанию в данных условиях. Главная цель изучения ценопопуляций – установление закономерностей жизни растительного вида в составе конкретного фитоценоза в связи с его строением и динамикой. 27

Черты специфики ценопопуляций: n n 1. Ценопопуляция включает все особи вида в пределах данного Черты специфики ценопопуляций: n n 1. Ценопопуляция включает все особи вида в пределах данного фитоценоза. 2. Размер и границы конкретных ценопопуляций выражены более четко, нежели границы популяций у животных. 3. В качестве структурных элементов ценопопуляции могут выступать как особи семенного происхождения, так и особи вегетативного происхождения, клоны и даже части особей. 4. Счетными единицами (подобно особям у животных) в ценопопуляциях являются морфологическая и фитоценотическая единицы. 28

Морфологическая и фитоценотическая n Морфологическая счетная единица – единицы это целостный организм, характеризующийся физической Морфологическая и фитоценотическая n Морфологическая счетная единица – единицы это целостный организм, характеризующийся физической непрерывностью. Морфологические единицы используются при изучении моноцентрических форм (стержне- и кистекорневых травянистых растений, одноствольных деревьев). n Фитоценотическая счетная единица является центром воздействия растения на среду и удобна при изучении дерновинных, длиннокорневищных и 29 корнеотпрысковых растений.

В целом, популяция растений, как и животных, рассматривается как n n n - целостная, В целом, популяция растений, как и животных, рассматривается как n n n - целостная, самоподдерживающаяся система, - обладающая специфическими функциями и структурой, - выступающая как форма существования вида, - функциональная единица в составе биогеоценоза, - элементарная единица эволюции. 30

Задания к семинару n n n 1. Дать определения понятиям вид, подвид, популяция, географическая Задания к семинару n n n 1. Дать определения понятиям вид, подвид, популяция, географическая популяция, экологическая популяция, субпопуляция. 2. Охарактеризовать свойства популяций различного типа. 3. Привести свои примеры структурной цепочки: Субпопуляция → экологическая популяция → географическая популяция → подвид → вид для растений и животных. 4. Историческая справка развития популяционной экологии. 31

Литература n n n Ручин А. Б. Экология популяций и сообществ: учебник для студ. Литература n n n Ручин А. Б. Экология популяций и сообществ: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А. Б. Ручин. – М. : Издательский центр «Академия» , 2006. – с. 5 -24. Шилов И. А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. – 2 -е изд. , испр. – М. : Высшая школа 2000. – C. 203 -245. А. С. Степановских. Биологическая экология. - М. : ЮНИТИ, 2009. – С. 499 -532. 32