Популяция как экологическая единица конспект

Обновлено: 22.07.2024

- Почему популяцию можно представить в качестве элементарной единицы эволюции?

- Каковы ключевые характеристики популяции, отражающие ее состояние?

- Каковы особенности регуляции численности популяции?

- Как человек воздействует на численность популяции?

Глоссарий по теме:

Популяция – это совокупность особей одного вида, которые длительное время обитают на конкретной территории, свободно скрещиваются, имеют общее историческое происхождение, и генетическую структуру, а также в некоторой степени изолированы от других популяций данного вида.

Плотность популяции – это число особей на единицу площади территории или объема (например, в случае организмов, обитающих в воде или почве).

Экологическая стратегия популяции – это наиболее общая характеристика популяции, которая зависит от особенностей вида, и факторов среды, под влиянием которых существует популяция. Выделяют два основных типа экологических стратегий, называемых r-стратегией и k-стратегией (при наличии различных промежуточных стратегий).

Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):

1. Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 103-105..

2. Барабанова О.А., Безкоровайная И.Н., Бухарова Е.Б. и др. Экология: курс лекций. // Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – с. 34-45.

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Популяция представляет собой совокупность особей одного вида, которые длительное время обитают на конкретной территории, свободно скрещиваются, имеют общее историческое происхождение, и генетическую структуру, а также в некоторой степени изолированы от других популяций данного вида. Популяция – это форма существования вида, а также единица эволюции, так как в основе всех эволюционных процессов, происходящих на микроуровне и завершающихся формированием вида, лежат именно генетические преобразования в популяциях. На популяционном уровне развиваются различного рода адаптации, происходят эволюционные процессы, в том числе и естественный отбор.

Популяция – это также структурная единица экосистемы, все экосистемы состоят из популяций, взаимодействующих между собой.

Важнейший параметр, характеризующий состояние популяции – численность популяции – это число всех особей в популяции. Сосчитать всех особей большинства популяций невозможно, ввиду чего для оценки такого параметра, как численность популяции введен дополнительный параметр – плотность популяции.

Плотность популяции – это число особей на единицу площади территории или объема (например, в случае организмов, обитающих в воде или почве).

Выживаемость – это абсолютное число (либо процентная доля) особей популяции, которое сохраняется в популяции за конкретный промежуток времени.

Выживаемость популяции определяется по формуле:

где Z – показатель выживаемости в %; п – число выживших особей; N – исходная численность популяции.

Выживаемость популяции отражают в виде кривых выживания, показывающих динамику численности выживших особей на единицу времени. Каждому виду свойственная кривая выживания определенного типа, в целом различают три основные кривые выживания (представлены на рисунке).

Рисунок 1. Основные кривые выживания

Кривая выживания I типа характерна для тех видов организмов, смертность которых сравнительно мала в течение жизни, но возрастает к концу (это, к примеру, некоторые насекомые, погибающие после кладки яиц, крупные млекопитающие, люди). У в популяциях, динамика выживаемости которых отображена кривой I типа, как правило, незначительная смертность детских особей, которая у высших животных часто связана с высоким уровнем заботы о потомстве.

Кривая выживания II типа отражает динамику популяций тех видов, смертность особей которых относительно постоянна на протяжении всей жизни (рептилии, птицы).

Кривая выживания III типа характерна для популяций тех видов, для которых характерна массовая гибель особей на начальном этапе жизни (рыбы, беспозвоночные), при большой численности потомства (например, множество икринок у рыб) и отсутствии заботы о потомстве (например, рыбы не заботятся об икринках и мальках, в отличие от млекопитающих, выкармливающих детенышей молоком до определенного возраста).

Экологическая стратегия популяции – это наиболее общая характеристика популяции, которая зависит от особенностей вида, и факторов среды, под влиянием которых существует популяция. Выделяют два основных типа экологических стратегий, называемых r-стратегией и k-стратегией (при наличии различных промежуточных стратегий).

r-стратегия направлена на повышение скорости роста популяции и плодовитости. Для популяций r-стратегии характерна раннее наступление половозрелости у особей, короткий жизненный цикл. Популяции r-стратегии демонстрируют способность быстро размножаться и осваивать новые места обитания.

k-стратегия направлена на повышение выживаемости особей в популяции в условиях уже стабильной численности. В популяциях такого типа происходит отбор на конкурентоспособность особей, рост уровня заботы о потомстве, повышение защищенности потомства и рост вероятности выживания потомства.

Периоды резких колебаний численности популяции называют волнами жизни или популяционными волнами. Чаще всего популяционные волны связаны с трофическими (пищевыми) факторами, в ряде случаев резкие снижения или возрастания численности популяции могут быть обусловлены влиянием хищников, изменением места обитания (например, под действием антропогенного фактора), солнечной активностью, погодными условиями, сменой времен года.

В многообразии факторов, регулирующих численность популяций можно выделить две основные группы факторов. Действие первой группы факторов одностороннее. Они воздействуют на численность популяции, но не испытывают обратного действия. К числу таких факторов относят все абиотические факторы (факторы неживой природы), например температура, солнечный свет, давление, осадки и т.п. Абиотические факторы одностороннего действия могут вызывать вспышки численности популяции или приводить к массовым вымираниям особей.

Абиотические факторы не регулируют численность и плотность популяции, а могут лишь отклонить ее в определенную сторону. В то же время, исследование абиотических факторов необходимо для прогноза динамики численности популяций на определенной территории, существования либо отсутствия угрозы вымирания либо массового размножения популяции.

Вторая группа факторов, регулирующих численность популяции, предполагает в процессе влияния двустороннее взаимодействие. Факторы данной группы начинают действовать и прекращают действие по принципу отрицательной обратной связи от популяции. Действие данной группы факторов (преимущественно это биотические факторы – факторы живой природы, например, конкуренция, хищники, паразиты, заболевания и др.) зависит от плотности популяции. Когда численность популяции возрастает – возрастает и действие регулирующих факторов. Наиболее простой пример – рост популяции зайцев провоцирует миграцию волков, которые приходят в поисках пищи на территорию популяции зайцев. После того, как численность популяции зайцев под воздействием фактора хищников снижается, волки мигрируют на другие территории в поисках пищи и процесс снижения численности зайцев замедлится. Данный пример иллюстрирует тот факт, что при падении численности действие регулирующих факторов ослабевает. По тому же принципу на популяцию воздействуют и иные факторы, а также собственно сама численность. Например, при росте численности популяции быстрее могут распространяться возбудители заболеваний, обострится внутривидовая конкуренция за пищевые ресурсы, что также приведет к снижению численности популяции.

Примеры и разбор решений заданий тренировочного модуля:

Установите соответствие между видом факторов, влияющих на численность популяции и особенностями их действия:

1. Абиотические факторы

2. Биотические факторы

А. Однонаправленного действия – не зависят от реакции популяции на воздействие

Б. Двунаправленного действия – ослабляют действие после реакции популяции на воздействие.

Установите соответствие между названием стратегии и ее особенностями:

А. Стратегия направлена на повышение скорости роста популяции и плодовитости. Для популяций такого типа характерна раннее наступление половозрелости у особей, короткий жизненный цикл. Популяции демонстрируют способность быстро размножаться и осваивать новые места обитания.

Б. Стратегия направлена на повышение выживаемости особей в популяции в условиях уже стабильной численности. В популяциях такого типа происходит отбор на конкурентоспособность особей, рост уровня заботы о потомстве, повышение защищенности потомства и рост вероятности выживания потомства.

Правильный ответ: 1Б; 2А.

r-стратегия направлена на повышение скорости роста популяции и плодовитости. Для популяций r-стратегии характерна раннее наступление половозрелости у особей, короткий жизненный цикл. Популяции r-стратегии способность быстро размножаться и осваивать новые места обитания.

Урок биологии "Популяция и её характеристики". Лекция с элементами беседы и самостоятельной работы.

Вложение	Размер
280_6je.doc	78.5 КБ

Предварительный просмотр:

Технологическая карта занятия

- образовательные: сформировать знания о популяциях; изучить их свойства, структуру, демографические показатели;

- развивающие: способствовать развитию речи, навыков самостоятельной работы, коммуникативных способностей учащихся;

- воспитательные: воспитывать у учащихся понимание практической значимости экологических знаний.

Вид занятия: лекция с элементами беседы и самостоятельной работы.

Из программы: понятие популяции. Типы популяций. Пространственная, возрастная, половая структура популяций. Использование демографических показателей популяций в сельском и лесном хозяйстве, в промысле, в медицине и эпидемиологии. Типы динамики численности популяций разных видов.

Объяснение нового материала – лекция:

ПОПУЛЯЦИЯ - элементарная группировка особей одного вида, занимающая определенную территорию и обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей стабильности длительное время в меняющихся условиях среды. Это - определение С.С. Шварца, он определял популяцию с эвлоюционно-экологических позиций. В то же время есть немало определений понятия "популяция" с точки зрения генетики, экологии. Например, определение Николая Федеровича Реймерса: ПОПУЛЯЦИЯ - это совокупность особей одного вида, имеющих общий генофонд и населяющих определенное пространство, с относительно однородными условиями обитания.

Типы популяций. Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша в березняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных лесах, представляющих одну группу типов леса: травяных, лишайниковых или сфагновых лиственничников; популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических разновидностей, выделяются подвиды.

ПРИМЕРЫ. Известны географические расы лиственницы даурской: западная (к западу от Лены и восточная, северная и южная расы лиственницы курильской. Аналогично у березы каменной выделение двух подвидов: березы Эрмана и шерстистой . У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.

Основные характеристики популяций

Численность и плотность – основные параметры популяции. Численность – общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Плотность – количество особей или их биомасса на единице площади или объема. В природе происходит постоянные колебания численности и плотности.

Динамика численности и плотности определяется в основном рождаемостью, смертностью и процессами миграции. Это показатели, характеризующие изменение популяции в течение определенного периода: месяца, сезона, года и т.д. Изучение этих процессов и причин их обусловливающих очень важно для прогнозов состояния популяций.

Рождаемость различают абсолютную и удельную. Абсолютная рождаемость – это количество новых особей, появившихся за единицу времени, а удельная – то же самое количество, но отнесенное к определенному числу особей. Например, показателем рождаемости человека служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года. Рождаемость определяется многими факторами: условиями среды, наличием пищи, биологией вида (скорость полового созревания, количество генераций в течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции).

Согласно правилу максимальной рождаемости (воспроизводства) в идеальных условиях в популяциях появляется максимально возможное количество новых особей; рождаемость ограничивается физиологическими особенностями вида.

ПРИМЕР. Одуванчик за 10 лет способен заполонить весь земной шар, при условии, что все его семена прорастут. Исключительно обильно семеносят ивы, тополя, березы, осина, большинство сорных растений. Бактерии делятся каждые 20 минут ив течение 36 часов могут сплошным слоем покрыть всю планету. Очень высока плодовитость у большинства видов насекомых и низка у хищников, крупных млекопитающих.

Смертность, как и рождаемость, бывает абсолютной (количество особей, погибших за определенное время), так и удельной. Она характеризует скорость снижения численности популяции от гибели из-за болезней, старости, хищников, недостатка корма, и играет главную роль в динамике численности популяции.

Различают три типа смертности:

- одинаковый на всех стадиях развития; встречается редко, в оптимальных условиях;

- повышенная смертность в раннем возрасте; характерна для большинства видов растений и животных (у деревьев к возрасту зрелости доживает менее 1% всходов, у рыб – 1-2% мальков, у насекомых – менее 0,5% личинок);

- высокая смерть в старости; обычно наблюдается у животных, чьи личиночные стадии проходят в благоприятных мало изменяющихся условиях: почве, древесине, живых организмах.

Стабильные, растущие и сокращающиеся популяции. Популяция приспосабливается к изменению условий среды путем обновления и замещения особей, т.е. процессами рождения (возобновления) и убывания (отмирания), дополняемыми процессами миграции. В стабильной популяции темпы рождаемости и смертности близки, сбалансированы. Они могут быть непостоянны, но плотность популяции незначительно отличается от какой-то средней величины. Ареал вида при этом ни увеличивается, ни уменьшается.

Если смертность превышает рождаемость, то такая популяция считается сокращающейся. В естественной среде она сокращается до определенного предела, а затем рождаемость (плодовитость) вновь повышается и популяция из сокращающейся становится растущей. Чаще всего неумеренно растущими бывают популяции нежелательных видов, сокращающимися – редких, реликтовых, ценных, как в экономическом, так и в эстетическом отношении.

Структура популяций. Под демографической структурой популяции, прежде всего, понимают ее половой и возрастной состав. Кроме того, принято говорить о пространственной структуре популяции - то есть об особенностях размещения особей популяции в пространстве.

Знание структуры популяции позволяет исследователю сделать выводы о ее благополучии или неблагополучии. Например, если в популяции отсутствуют генеративные (то есть способные дать потомство) особи и при этом много старовозрастных (сенильных) особей, то можно сделать неблагоприятный прогноз. У такой популяции может не быть будущего. Структуру популяции желательно изучать в динамике: зная ее изменение в течение нескольких лет, можно намного более уверенно говорить о тех или иных тенденциях.

Возрастная структура популяции . Этот тип структуры связан с соотношением особей различных возврастов в популяции. Особи одного возраста принято объединять в когорты , то есть возрастные группы.

Возрастная структура популяций растений описана очень подробно. В ней выделяют (по Т.А. Роботнову) следующие возрасты (возрастные группы организмов):

латентный период - состояние семени;
прегенеративный период (включает состояния проростка, ювенильного растения, имматурного растения и виргинильного растения);
генеративный период (обычно подразделяется на три подпериода - молодых, зрелых и старых генеративных особей);
постгенеративный период (включает состояния субсенильного растения, сенильного растения и фазу отмирания).

В популяциях животных также можно выделить различные возрастные стадии. Например, насекомые, развивающиеся с полным метаморфозом, проходят стадии яйца, личинки, куколки, имаго (взрослого насекомого). У других животных (развивающихся без метаморфоза) также можно выделить различные возрастные состояния, хотя границы между ними могут быть и не настолько четкими.

Половая структура популяции . Половая структура, то есть соотношение полов, имеет прямое отношение к воспроизводству популяции и ее устойчивости.

Принято выделять первичное, вторичное и третичное соотношение полов в популяции. Первичное соотношение полов определяется генетическими механизмами - равномерностью расхождения половых хромосом. Например, у человека XY-хромосомы определяют развитие мужского пола, а XX - женского. В этом случае первичное соотношение полов 1:1, то есть равновероятно.

Вторичное соотношение полов - это соотношение полов на момент рождения (среди новорожденных). Оно может существенно отличаться от первичного по целому ряду причин: избирательность яйцеклеток к сперматозоидам, несущим X- или Y-хромосому, неодинаковой способностью таких сперматозоидов к оплодотворению, различными внешними факторами. Например, зоологами описано влияние температуры на вторичное соотношение полов у рептилий. Аналогичная закономерность характерна и для некоторых насекомых. Так, у муравьев оплодотворение обеспечивается при температуре выше 20 С, а при более низких температурах откладываются неоплодотворенные яйца. Из последних вылупляются самцы, а из оплодотворенных - преимущественно, самки.

Третичное соотношение полов - это соотношение полов среди взрослых животных.

Пространственная структура популяции . Пространственная структура популяции отражает характер размещение особей в пространстве.

Выделяют три основных типа распределения особей в пространстве:

единообразное (особи размещены в пространстве равномерно, на одинаковых расстояниях друг от друга), тип также носит название равномерного распределения;
конгрегационное , или мозаичное (то есть "пятнистое", особи размещаются в обособленных скоплениях);
случайное , или диффузное (особи распределены в пространстве случайным образом).

Равномерное распределение встречается в природе редко и чаще всего вызвано острой внутривидовой конкуренцией (как, например, у хищных рыб).

Случайное распределение можно наблюдать только в однородной среде и только у видов, которые не обнаруживают никакого стремление к объединению в группы. Как хрестоматийный пример равномерного распределения, обычно приводят распределение жука Tribolium в муке.

Распределение группами встречается намного чаще. Оно связано с особенностями микросреды или с особенностями поведения животных.

Пространственная структура имеет важное экологическое значение. Прежде всего, определенный тип использования территории позволяет популяции эффективно использовать ресурсы среды и снизить внутривидовую конкуренцию. Эффективность использования среды и снижение конкуренции между представителями популяции позволяют ей укрепить свои позиции по отношению к другим видам, населяющим данную экосистему.

Другое важное значение пространственной структуры популяции состоит в том, что она обеспечивает взаимодействие особей внутри популяции. Без определенного уровня внутрипопуляционных контактов популяция не сможет выполнять как свои видовые функции (размножение, расселение), так и функции, связанные с участием в экосистеме (участие в круговоротах веществ, создание биологической продукции и так далее).

Свойства популяции: самовоспроизводство, изменчивость, взаимодействие с другими популяциями, устойчивость.

группа особей популяции одного возраста

качественно обособленная форма живого - основная единица эволюционного процесса.

совокупность особей одного вида, имеющих общий генофод и населяющих определенное пространство с отноительно однородными условиями обитания.

область распространения любой систематической группы организмов (вида, рода, семейства).

изменение численности, полового и возрастного состава популяции, определяемое внутрипопуляционными процессами и взаимодействием популяций разных видов.

любое перемещение организма из места, считающегося обычным, в другое место.

вселение в какую-либо местность организмов, ранее здесь не обитавших.

ПОТЕНЦИАЛ БИОТИЧЕСКИЙ (=репродукционный потенциал, потенциал размножения)

потенциальная способность живых организмов увеличивать численность в геометрической прогрессии.

размер способности природного или природно-антропогенного окружения (среды) обеспечивать нормальную жизнедеятельность определенному числу организмов и их сообществ без заметного нарушения самого окружения.

преднамеренный или случайный перенос особей какого-либо вида живого за пределы его ареала.

совокупность особей одного вида, имеющих общий генофонд и населяющих определенное пространство.

ПЛОТНОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ (населения)

среднее число особей популяции (вида) на единицу площади или объема пространства.

Вопросы для контроля:

1. Что такое популяция? Почему биологические виды существуют в форме популяции?

2. Перечислите основные критерии популяции

3. Какие существуют типы популяций?

4. Статические характеристики популяции

5. Динамические характеристики популяции

6. В чём состоит практическое значение изучения популяции?

7. Как происходит регуляция численности популяции

Вопросы для дискуссии

Почему популяция способна к длительному существованию? Это не хаотическое скопление особей, а устойчивое целостное образование – надорганизменная форма организации жизни. Особи в популяции различаются по возрасту, полу, генотипу, но тесно связаны между собой. Особенно ярко эта связь просматривается у животных.

При этом некоторые связи обеспечивают существование отдельной особи: птицы и млекопитающие метят свои участки, охраняя свою территорию от сородичей. Но многие связи направлены на воспроизводство популяции. Это связи между полами и возрастными группами. Особи разного пола находят друг друга по запаху, звукам, вступают в брачные отношения, проявляют заботу о потомстве. Например, необходимость установления прочной связи с детенышем заставляет многих животных во время размножения покидать стадо (антилопы, зубры, северные олени), так в период отела самка северного оленя вместе с детенышем выходит на край стада. Она кричит часа два, потом смолкает. Находясь в стаде, олененок уверенно отличит голос матери от голоса других оленух.

Чем определяется устойчивость популяции?

1.Устойчивая популяция включает все возрастные группы от новорожденных до стариков. В популяции, клонящейся к закату, слишком много старых особей.

2. Численность особей в популяции разная. Например, популяция насекомых составляет сотни тысяч особей, а популяция крупных млекопитающих - только несколько сотен особей.

Вывод: численность особей в популяции постоянно колеблется. На нее влияют вспышки размножаемости саранчи, колорадский жук, патогенные микроорганизмы (пандемия гриппа). Популяция не сможет длительно существовать, если ее численность будет ниже некоторых пределов.

Почему популяцию считают единицей эволюции?

1. Большое генотипическое сходство.

Пример: Одна дубрава от другой находится за несколько километров, а пыльца дуба разносится ветром на несколько сотен метров. Но в сильные бури пыльца подхватывается ветром и может переноситься на большие расстояния и достигать соседних популяций.

Вопрос: Может ли обособленность популяции быть постоянной (исходя из этого примера)?

Вывод: Нет, обособленность популяции относительна.

Очень важно знать, на какое расстояние перемещаются особи в природе, как далеко могут перенести свои гены и передать следующему поколению.

Работа по учебнику: страница 160, рисунок 53 (зоны контакта между ранее изолированными популяциями жулана).

а) К чему может привести полная изоляция между популяциями одного вида? (Рпродуктивная изоляция, возникновение нового вида).

б) Когда может произойти слияние популяций одного вида? (Разрушение преград и обильность размножения).

3. Изоляция (хотя и неабсолютная) или обособленность.

4. Могут возникать наследственные изменения у отдельных особей в популяции и в результате свободного скрещивания распространяются в популяции. Это приводит к генетической разнородности составляющих ее особей. Неоднородность особей в популяции создает условия для действия естественного отбора, выработке приспособлений к условиям обитания у видов в целом.

Вывод: эволюционный процесс происходит в недрах вида – в популяциях.

Структура вида будет неполной, если не сказать о подвидах. Ареал белки обыкновенной насчитывает 20 подвидов. Дальний Восток – у белки почти чёрная окраска шкурки; юг Западной Сибири – серая белка с серым хвостом; Европейская часть нашей страны – белка с рыжим хвостом.

Вывод: границы между подвидами не чёткие, особи встречающихся популяций способны скрещиваться между собой и оставлять плодовитое потомство.

Число подвидов зависит и от движения особей. Кочующие животные – песцы. Место обитания - тундра Евразии (1 подвид), Командорские острова (о.Беринга и о. Медный) (2 подвида). Море вокруг не замерзает, где каждый подвид представлен единственной популяцией.

Подвид, как и популяция, представляет форму существования вида, обеспечивает его приспособленность к конкретным условиям среды. Это даёт возможность виду занимать большой ареал, несмотря на разнообразие условий в его пределах, поддерживать на некотором уровне численность, т.е. длительно устойчиво существовать.

Процветающие виды состоят из большого числа популяций и подвидов, а зарождающиеся или вымирающие виды представлены немногими или даже одной популяцией.

Реликтовые виды: пицундская сосна, кистепёрая рыба – латимерия, пресмыкающееся – гаттерия.

Итоговая беседа по вопросам.

1. Кто может эволюционировать - отдельная особь или популяция? (Популяция со своими признаками эволюционирует независимо от других популяций, организм не может эволюционировать, т.к. его генотип определён в момент оплодотворения).

2. В чем состоит практическое значение изучений популяций?

- при заготовке древесины очень важно знать скорость восстановления леса, чтобы правильно планировать интенсивность рубок;

- использование животных для получения ценного пищевого или пушного сырья;

Популяция как экологическая единица

Популяция является первой надорганизменной биологической системой.

Популяци я – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

Любой вид – это большая популяция , которая в свою очередь состоит из более мелких популяций, так как вид неоднородно распределён в пространстве.

Популяции могут занимать:

разные по размеру площади и условиям

обитания в пределах местообитания одной популяции

тоже могут быть не одинаковы.

По этому признаку выделяют

три типа популяций:

Ареал – пространство на котором популяция встречается.

Размер популяции, Определяется а реалом .

Область распространения на земной поверхности какого-либо явления, определённого типа сообществ организмов, сходных условий

Элементарная (локальная) популяция:

Экологическая популяция:

совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам.

Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

Древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках

Популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Географическая популяция

совокупность экологических популяций, заселивших

географически сходные районы.

Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов.

На этом уровне происходит формирование географических рас, выделяются подвиды.

Известны географические расы лиственницы даурской: западная и восточная

выделяемая в, северная и южная расы лиственницы курильской.

Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки.

Популяции характеризуются такими показателями:

Некоторые характеристики популяций взаимосвязаны:

смертность определяет структуру;
рождаемость - плотность .

Численность и плотность – основные параметры популяции.

Численность – общее количество особей на данной территории или в данном объеме.
Плотность – количество особей или их биомасса на единице площади или объема.

В природе происходит

численности и плотности.

Факторы, увеличивающие численность популяции

Благоприятное освещение;
Благоприятная температура;
Оптимальный уровень питательных веществ;

Факторы уменьшающие численность популяции

Низкая скорость воспроизводства
Узкие параметры ниши;
Недостаточное питание;
Несоответствующее или нарушенное

Особи некоторых видов животных

могут избежать или уменьшить действие резкого изменения окружающей среды, покидая территорию своего обитания (эмиграция) и мигрируя на другую (иммиграция) с более благоприятными экологическими условиями и лучшей обеспеченностью ресурсами.
могут избежать или уменьшить действие резкого изменения окружающей среды, покидая территорию своего обитания (эмиграция) и мигрируя на другую (иммиграция) с более благоприятными экологическими условиями и лучшей обеспеченностью ресурсами.

Четыре фактора - рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция определяют скорость изменения

числа особей в популяции за определенный промежуток времени .

Четыре фактора - рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция определяют скорость изменениячисла особей в популяцииза определенный промежуток времени.

Не всегда легко получить характеристику численности, т.к. для этого нужно пересчитать всех особей популяции.
Поэтому чаще используют показатель

Минимальная численность популяции - это численность при которой есть угроза вымиранию вида.

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

Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно полезные) и конкурентные. Специфические внутривидовые взаимосвязи– это отношения, связанные с воспроизводством: между особями разных полов и между родительским и дочерним поколениями.

При половом размножении обмен генами превращает популяцию в относительно целостную генетическую систему. Если перекрестное оплодотворение отсутствует и преобладает вегетативное, партеногенетическое или другие способы размножения, генетические связи слабее и популяция представляет собой систему клонов, или чистых линий, совместно использующих среду. Такие популяции объединены в основном экологическими связями. Во всех случаях в популяциях действуют законы, позволяющие таким образом использовать ограниченные ресурсы среды, чтобы обеспечить оставление потомства. Достигается это в основном через количественные изменения населения. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность.

Поддержание оптимальной в данных условиях численности называют гомеостазом популяции. Гомеостатические возможности популяций по-разному выражены у различных видов. Осуществляются они также через взаимоотношения особей.

Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи.

Основные характеристики популяций:

1) численность– общее количество особей на выделяемой территории;

2) плотность популяции – среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого популяцией пространства; плотность популяции можно выражать также через массу членов популяции в единице пространства;

3) рождаемость– число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения;

4) смертность – показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени;

5) прирост популяции– разница между рождаемостью и смертностью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным;

6) темп роста – средний прирост за единицу времени.

Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуру популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой – под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяций имеет, следовательно, приспособительный характер. Разные популяции одного вида обладают как сходными особенностями структуры, так и отличительными, характеризующими специфику экологических условий в местах их обитания.

Таким образом, кроме адаптивных возможностей отдельных особей, население вида на определенной территории характеризуется еще и приспособительными чертами групповой организации, которые являются свойствами популяции как надиндивидуальной системы. Адаптивные возможности вида в целом как системы популяций значительно шире приспособительных особенностей каждой конкретной особи.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

2.5. Основной закон экологии

2.5. Основной закон экологии Одним из главных достижений экологии стало открытие, что развиваются не только организмы и виды, но и экосистемы. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе, называется сукцессией. Сукцессия происходит в результате

14 Популяции

14 Популяции Плодитесь и размножайтесь, и наполняйте землю, и обладайте ею, и владычествуйте над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над всяким животным, пресмыкающимся по земле. Бытие Хотя голод и болезни — эти извечные враги человечества — косили людей с

Растущие популяции

Растущие популяции Если мы рассмотрим теперь влияние рождаемости и смертности на численность населения, то обнаружим любопытную тенденцию: население земного шара постоянно увеличивается. При сохранении современных темпов роста к 1980 г. население Земли достигнет 4

Уменьшающиеся популяции?

Популяции будущего

Популяции будущего Каждую популяцию можно рассматривать как состояние в ряду изменений, зависящих от соотношения между собою рождаемости и смертности. Поэтому демографическая политика страны должна строиться с учетом состояния в данное время возможных изменений в

Глава 8. ПОПУЛЯЦИИ

8.6.6. Математическое моделирование в экологии

8.6.6. Математическое моделирование в экологии Надорганизменные системы, которые изучает экология – популяции, биоценозы, экосистемы, – чрезвычайно сложны. В них возникает множество взаимосвязей, сила и постоянство которых непрерывно меняются. Одни и те же внешние

8.3. Законы экологии и их следствия

8.3. Законы экологии и их следствия Огромное биоразнообразие флоры и фауны, которое сохраняется на протяжении многих веков было бы немыслимо без его подчинения законам экологии. Как известно, законом называют наличие внутренней причинно-устойчивой связи между явлениями

МАСШТАБ В ЭКОЛОГИИ

МАСШТАБ В ЭКОЛОГИИ Много различных экологических процессов действует в рамках гораздо большей (или меньшей) пространственной и временной шкалы, чем та, которая привычна для нашего восприятия. Пространство в экологии измеряется величинами от микроскопических до

МОДЕЛИ В ЭКОЛОГИИ

МОДЕЛИ В ЭКОЛОГИИ Роль моделей в экологии всегда была спорным вопросом. Приверженцы моделей утверждают, что без теоретического обоснования экологи обречены собирать разрозненную информацию, они не способны связать ее воедино и осознать общую картину. Практики же

ОБОБЩЕНИЯ В ЭКОЛОГИИ

ОБОБЩЕНИЯ В ЭКОЛОГИИ Любая наука ищет в многообразии окружающего мира какие — то закономерности и объяснение этих закономерностей. В экологии тоже актуален вопрос о том, насколько реально выделить общие закономерности и до какой степени правомерно применять теории,

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ Некоторые популяции демонстрируют удивительное постоянство численности в течение долгих периодов, численность других же колеблется довольно сильно. Но при этом они не вымирают и не размножаются беспредельно, несмотря на все

РОСТ ПОПУЛЯЦИИ

РОСТ ПОПУЛЯЦИИ В каком-то из изданий было сказано, что если бы человеческая популяция продолжала расти с нынешней скоростью, то через 200 лет огромная масса людей устремилась бы в космос со скоростью света. Этого, конечно, не произойдет; это всего лишь шутка, показывающая,

Соотношение полов в популяции

Соотношение полов в популяции Как показывают исследования зоологов, для большинства видов животных типичным является соотношение самцов и самок в популяции близкое 1:1. В норме у человека на 100 новорожденных девочек приходится 106 мальчиков. Так что и у человека

Читайте также: