Основы демэкологии План

Основы демэкологии

План Ø Функция популяции как системы Ø Структура популяции Ø Популяционные характеристики Ø Динамика популяции

Демэкология (экология популяций) — раздел общей экологии, изучающий динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения.

Определения Ø Популяция - элементарная группировка особей одного вида, занимающая определенную территорию и обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей стабильности длительное время в меняющихся условиях среды. (С. С. Шварц) Ø Популяция - это совокупность особей одного вида, имеющих общий генофонд и населяющих определенное пространство, с относительно однородными условиями обитания. (Н. Ф. Реймерс)

Ø Популяция — это уровень организации живого вещества, на этом уровне происходит самовоспроизводство живого вещества. Популяция обеспечивает выживание вида благодаря наследственности адаптационных качеств; дает начало новым популяциям и процессам видообразования, т. е. является элементарной единицей эволюционного процесса.

Структура популяции

Ø Элементарная популяция (микропопуляция) - это небольшая группировка особей одного вида. В состав входят близкие в генетическом плане особи. Различие между микропопуляциями определяются средой обитания. Однако различия довольно быстро стираются из-за перемещения особей.

Ø Экологическая популяция - это группа особей, обладающая свойством целостности, с особым местообитанием. Характеризуется единством экологических реакций на внешние воздействия. У обитателей одного природного сообщества развивается особый, уникальный, но единообразный тип реакций, образа жизни биологических ритмов. Популяции такого типа ограничены, но не изолированы друг от друга. А, следовательно, довольно часто происходит обмен генетической информацией

Ø Географическая популяция - это крупная территориальная группировка особей общего населения вида. Она адаптирована к особенностям климата, рельефа и составу живого населения разных биогеоценозов на большом географическом пространстве ареала вида. Географические популяции обычно разделены преградами (реки, озера, горы и т. д. ). Однако полной изолированности не происходит. Такие популяции обычно делятся на группы (в зависимости от биогеоценозов, микроклимата и т. д. ).

Структура популяции

Ø Под пространственной структурой популяции понимаются особенности и характер размещения особей популяции в пространстве. Ø Пространственная структура имеет важное экологическое значение: определенный тип использования территории позволяет популяции эффективно использовать ресурсы среды и снизить внутривидовую конкуренцию, что позволяет популяции укрепить свои позиции по отношению к другим видам, населяющим данную экосистему.

Ø Регулярное (равномерное) распределение может наблюдаться при сильном антагонизме особей (конкуренции), когда вероятность нахождения одной особи рядом с другой крайне мала.

Ø Случайное распределение имеет место тогда, когда организмы распределяются в однородной среде. В этом случае сила и направление воздействия абиотических и биотических факторов случайно изменяются во времени и пространстве.

Ø Групповое (пятнистое) распределение свойственно многим организмам, обитающим не только в наземных, но и в водных экосистемах. Это наиболее распространенный тип распределения особей в природных популяциях. Размещение особей группами обусловлено прежде всего микрокомплексностью среды и мозаичностью экологических условий ( «пятнистость среды» ).

Популяционные характеристики

Выделяют две группы количественных показателей — статические и динамические Статические Динамические Ø Статические показатели Ø Динамические характеризуют показатели состояние популяции на характеризуют данный момент времени. процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток (интервал) времени.

Статические показатели популяции Ø Численность - это количество особей в пределах некоторой пространственной единицы - ареала, бассейна реки, акватории моря, области, района и т. д. Ø Плотность - число особей, приходящихся на единицу площади или на единицу объема. Ø Возрастной состав - соотношение количества особей различного возраста в популяции Ø половой состав - соотношение полов Ø размерный состав - соотношение количества особей разных размеров

Возрастной состав популяции может быть представлен в виде пирамид

Половая структура Ø Первичное соотношение 1/1 Ø Вторичное соотношение Ø Третичное соотношение

Динамические показатели популяции Ø Рождаемость, или скорость рождаемости - это число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. Ø Смертность, или скорость смертности - это число особей, погибших в популяции в единицу времени.

Кривые выживаемости

Ø Увеличение численности, прибыль зависят от количества рожденных за какой-то период времени и иммигрировавших особей, а уменьшение, убыль численности - от гибели (смертности в широком смысле) и эмиграции особей.

Динамика популяции

Динамика численности Мгновенная скорость изменения численности r=b-d Коэффициент прироста Рост численности

Экспоненциальная и логистическая кривые

Ø Экологическая стратегия выживания - стремление организмов к выживанию. Ø Все многообразие экологических стратегий заключено между двумя типами эволюционного отбора, которые обозначаются константами логистического уравнения: R-стратегия и К-стратегия.

Ø Тип r-стратегия, или r-отбор, определяется отбором, направленным прежде всего на повышение скорости роста популяции и, следовательно, таких качеств, как высокая плодовитость, ранняя половозрелость, короткий жизненный цикл, способность быстро распространяться на новые местообитания и пережить неблагоприятное время в покоящейся стадии.

Ø К-стратегия (или К-отбор) направлена на повышение выживаемости в условиях уже стабилизировавшейся численности. Это отбор на конкурентоспособность, защищенности от хищников и паразитов.

Ø Саморегуляция обеспечивается механизмами торможения роста численности. Таких гипотетических механизмов три: Ø 1) при возрастании плотности и повышенной частоте контактов между особями возникает стрессовое состояние, уменьшающее рождаемость и повышающее смертность; Ø 2) при возрастании плотности усиливается миграция в новые местообитания, краевые зоны, где условия менее благоприятны и повышается смертность; Ø 3) при возрастании плотности происходят изменения генетического состава популяции - замена быстро размножающихся на медленно размножающихся особей.

WWF ©