Популяции. Динамика популяций
Популяции и их характеристики
Популяция – это наименьшая экологическая единица особей одного вида, проживающая на определённой территории и обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды.
Основными характеристиками популяций являются: полная численность, плотность расселения, генетическая структура, данные о вероятности выживания, тип пространственного распределения особей, возрастное распределение особей (демографическая пирамида), способ размножения и плодовитость, социальная организация.
Кроме того, популяции имеют ряд генетических признаков, связанных с их экологией, – способность к адаптации, репродуктивная приспособленность и устойчивость.
Кривыми выживания называются зависимости количества выживших особей популяции от их возраста. Бывают трех типов (см. рис. 3.15).
Рисунок 3.15 –Типы кривых выживания
Тип 1 характерен для видов с низкой детской смертностью, комфортными условиями жизни (дрозофилы в лабораторных условиях, жители развитых стран Запада), и лишь в старости смертность резко возрастает.
Для человека и крупных млекопитающих характерны забота о потомстве, что обеспечивает низкий уровень смертности в начале жизни.
Тип 2 (популяция гидры) характеризуется постоянно высокой смертностью потомства на протяжении всей жизни.
Для видов второй группы характерен примерно постоянный уровень смертности в течение всей жизни.
Тип 3 (с высокой смертностью молодых организмов (рыбы, насекомые, паразиты) и стабильным выживанием взрослых особей.
Для видов третьей группы характерен высокий уровень смертности молодых особей и повышение живучести с возрастом.
Динамика популяций
Модели динамики популяций.
1. J-образная кривая.(рис. 3.16)
При неограниченных ресурсах и идеальных природных условиях виды реализуют максимальную рождаемость. Такой рост популяции начинается медленно и затем стремительно нарастает по экспоненте, то есть кривая роста популяции принимает J-образный вид:
dN/dt = rN,
где r – выраженная скорость роста численности популяции, связана с максимальной скоростью размножения; чем выше скорость размножения, тем выше r:
r > 0, N ↑ экспоненциально (бум и крах популяции);
r < 0, N ↓ экспоненциально (бум и крах популяции) – размеры не стабилизируются.
2. S-образная кривая.(рис. 3.17)
При ограниченных ресурсах размеры популяции того или иного вида также ограничены, и смертность начинает расти, когда численность популяции достигает или временно превышает емкость экосистемы.
Когда это случается, J -образная кривая роста популяции начинает плавно изгибаться и принимает вид S-образной кривой:
dN/dt = rN · (K – N)/K,
где K – максимальное число организмов, которое может поддерживаться в данных условиях среды (емкость экосистемы); отражает влияние среды на снижение роста:
N > K, скорость роста отрицательна;
N < K, скорость роста положительна;
N = K, скорость роста равна нулю – стабилизация популяции.
Основные виды кривых численности популяций в природе (рис.3.18): относительная стабильность; скачкообразный рост; циклические колебания.
Рисунок 3.18 – Виды кривых численности популяций
Контрольные вопросы
1. Определение биосферы. Структура, компоненты, состав.
2. Возникновение биосферы
3. Учение В.И. Вернадского о биосфере.
4. Концепция ноосферы В.И. Вернадского.
5. Экосистемы. Структура биогеоценозов (экосистем).
6. Потоки биологической энергии.
7. Круговорот геохимической энергии.
8. Круговорот углерода, азота, фосфора, серы и воды в экосистеме.
9. Популяции, их характеристика и динамика.
ПРИЛОЖЕНИЕ
В помощь к освоению темы
Рисунок к объяснению схем пищевых цепей, круговороту вещества и энергии в биосфере
Лекция 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ
ДЕЙСТВИЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
План
4.1 Определение и характеристика экологических факторов
4.2 Абиотические, биотические и антропогенные факторы
4.2.1 Абиотические факторы
4.2.2 Биотические факторы
4.2.3 Антропогенные факторы
4.3 Оптимальные условия существования видов и основные законы экологии
4.3.1 Концепция лимитирующих факторов. Закон минимума Либиха
4.3.2 Закон толерантности Шелфорда
4.3.3 Устойчивость живых систем
4.3.4 Экологические законы о функционировании экосистем
4.4 Адаптация живых организмов, её виды и значение
4.4.1 Понятие адаптации
4.4.2 Формы адаптаций
4.4.3 Приспособление и угнетение
4.5 Реакция популяций на резкие изменения окружающей среды
Ключевые понятия и слова: абиотические факторы; биотические факторы; антропогенные факторы; адаптации; экологическая валентность.
Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 938;