Популяции и процессы их регуляции реферат

Обновлено: 05.07.2024

Биологический вид обычно представлен множеством популяций, находящихся в той или иной форме изоляции, которая ограничивает или нарушает свободное скрещивание особей (панмиксия). Популяция занимает ту часть ареала, в которой отсутствуют изоляционные барьеры, препятствующие панмиксии. В результате естественного отбора, происходившего на протяжении тысяч поколений, каждая популяция приспосабливалась (адаптировалась) к среде своего обитания со свойственной ей совокупностью природных условий.

Содержание работы

Введение………………………………………………………………..2
1. Регуляция численности популяций в сообществе…………4
2. Механизмы регуляции численности популяции………………….6
Заключение…………………………………………………………….11
Список использованной литературы………………………………. 12

Файлы: 1 файл

реферат антропология.docx

1. Регуляция численности популяций в сообществе…………4

2. Механизмы регуляции численности популяции………………….6

Список использованной литературы………………………………. 12

Популяция (от. Лат. Populus – народ, население) – это исторически сложившаяся совокупность особей одного вида, более или менее длительно время занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений. Популяция является объектом изучения одновременно экологии и биологии.

Характерные черты этого приспособления передаются из поколения в поколение.

Мировые дебаты по поводу демографической политики сбивают с толку. Одна сторона утверждает, что рост численности населения представляет угрозу для окружающей среды и экономического благополучия. Нагрузка на землю, воду и энергетические ресурсы и угроза для биологического многообразия нашей планеты сегодня гораздо больше, чем когда-либо, и рост населения является основной причиной этих проблем.

Их оппонентов, главным образом в богатых странах, беспокоит низкий уровень рождаемости, ведущий к тому, что скоро в них будет недостаточно детей, чтобы заботиться о стареющих родителях.

Десятки тысяч лет численность человечества росла очень медленно, примерно 10 тыс. лет назад, на Земле жило, вероятно, около 5 млн. человек. Производство продовольствия обеспечило нарастание численности людей - до 200-300 млн. к началу новой эры. В средние века темп роста замедлился из-за эпидемий и войн. Резкий рост демографической кривой совпадает с началом промышленной революции около 200 лет назад, когда прогресс науки, медицины и экономики позволил вновь расширить емкость среды обитания человека. Этот ускоренный рост продолжается и поныне. Самое последнее по времени его ускорение пришлось на вторую половину XX в., т.е. на наши дни. После второй мировой войны государства Азии и Африки, Центральной и Южной Америки с помощью Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) повели решительное наступление на болезни. Высокий прежде уровень смертности резко снизился, а уровень рождаемости остался высоким. Рост численности мирового населения резко увеличился.

Так первый свой миллиард человечество отметило около 1830 г., второй - через 100 лет (1939 г.), третий - через 20 лет (1960 г.), четвертый - через 15 лет (1975 г.), пятый - через 12 лет (1987 г.).

В 1994 г. на Земле проживало более 5,5 млрд. человек. Ежегодный чистый прирост составляет сейчас более 90 млн. человек - столько живет во Франции и Испании, вместе взятых! За сутки численность землян увеличивается почти на четверть миллиона человек, за час - на 10 тыс.

Человечество способно увеличивать экологическую емкость своей среды. Но она ограничена пространством планеты и поэтому не может возрастать беспредельно. Бесконечность роста численности людей грозит катастрофой.

В последнее время появились признаки некоторых положительных сдвигов в темпах роста человечества. Средний ежегодный прирост мирового населения хотя совсем немного, но все же снизился: с 2% в 1970-е годы до 1,7% к началу 1990-х. Если это не случайность, а начало тенденции, то сейчас, в конце XX в., возможно, намечается притормаживание скорости роста численности человечества.

Рост численности мирового населения определяется как природными, так и социально-экономическими условиями.

1. Регуляция численности популяций в сообществе

Современная теория рассматривает динамику численности популяций как авторегулируемый процесс. Любой популяции организмов в конкретных условиях свойствен определенный средний уровень численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня имеют разный размах, но в норме после каждого отклонения численность популяции начинает изменяться с обратным знаком. Теория динамики численности разрабатывается в основном на примере животных, хотя целый ряд ее положений применим и к растениям, грибам, простейшим и прокариотам.

Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики: модификацию и регуля цию. Модификация – это случайное отклонение численности, возникающее в результате воздействия самых разнообразных факторов, не связанных с плотностью популяции. Регуляция – это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию, совершающийся под влиянием факторов, сила действия которых определяется плотностью популяции.

Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а сглаживают ее колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню. Это происходит потому, что эффект их воздействия тем сильнее, чем выше плотность популяции. В качестве регулирующих сил выступают межвидовые и внутривидовые отношения организмов.

Межвидовые связи осуществляются в биоценозах, поэтому относятся к группе биоценотических механизмов регуляции численности популяции. Наиболее эффективные из них – трофические отношения организмов: хищничество, паразитизм, собирательство, пастьба и другие, как прямые, так и косвенные. Прямые связи хищник – жертва – наиболее изученные регуляторные механизмы в сообществах.

Абиотические факторы – это воздействующие на организм компоненты неживой природы: климат, почва, рельеф и т. п. Наиболее важным из абиотических факторов является климат. Климат определяет тип растительности в данной местности, которая, в свою очередь, определяет животный мир и облик сообщества.

Биотические факторы – это совокупность взаимодействия живых организмов и влияние друг на друга. Особое место среди них занимает антропогенный фактор как совокупность воздействия человека и его хозяйственной деятельности на живые организмы и природу в целом.

При благоприятных условиях в популяциях наблюдается рост численности и может быть столь стремительным, что приводит к популяционному взрыву. Совокупность всех факторов способствующих росту численности называется биотическим потенциалом. Он достаточно высок для разных видов, но вероятность достижения популяцией предела численности в естественных условиях низка, т.к этому противостоят лимитирующие (ограничивающие) факторы. Совокупность факторов, лимитирующих рост численности популяции, называют сопротивлением среды. Состояние равновесия между биотическим потенциалом вида и сопротивлением среды поддерживающее постоянство численности популяции получило название гомеостаза или динами ческого равновесия. При нарушении его происходят колебания численности популяции, т.е. ее изменения.

2.Механизмы регуляции численности популяции

Популяции, адаптированные к определенным экологическим условиям окружающей среды, называются экотипами.

Экотипы, населяющие территории физико-географического ранга, т.е. со сравнительно однородным комплексом природных условий, являются географическими расами. В их выделения положено физико-географическое районирование суши и акваторий.

Морфологические, физиографические и другие приспособления особей этих географических популяций к единому ритму жизненных явлений и особенностям среды отличают их от особей соседних популяций, находящихся в иных природных условиях. Синонимом географической расы часто выступает подвид.

Популяция в пространстве не всегда экологически и географически изолирована, и ареалы подвидов могут перекрываться.

В приделах географических экотипов могут быть выделены климатические, или климатипы. Климат формирует совокупность особей с наследственно закрепленными особенностями вида, возникшими г.о. под влиянием климатических условий.

В приделах климатических экотипов могут быть выделены почвенные (эдофические) экотипы – эдафотипы. Они образуются под влиянием почвенных условий. Для сосны обыкновенной выделены и описаны эдафотипы сосны меловой, растущей на меловых отложениях, и сосны болотной, характерной для моховых болот.

В рамках определенного биоценоза совокупность особей, как правило, одного вида растений образует ценопопуляцию, т.е. популяцию, приуроченную только к этому биоценозу. Кроме того, в экосистеме находятся также полиценотические

(приуроченные к нескольким биоценозам) популяции, например, свободно передвигающихся животных. Характеризуя экотип как единое целое, экология рассматривает особей вида, его образующих, как статистические единицы, подлежащие учету и анализу пространственного размещения и взаимодействия. К экологическим особенностям популяции относятся: её место обитания и экологическая ниша, численность и плотность особей, их пространственное размещение и расселение, а также отношение между особями в популяции и между популяциями в биоценозе. Экологическая ниша представляет собой положение популяции в сообществе, включая участие в трофических цепях.

Внутрипопуляционная регуляция численности популяции.

Плотность популяции обычно имеет определенный оптимум. При любом отклонении от этого оптимума начинают срабатывать механизмы ее внутрипопуляционной регуляции. Одним из основных механизмов, способствующих установлению в популяции устойчивой стабильности, служит действие зависимых от плотности факторов. Абиотические факторы так же влияют на смертность популяции, но самостоятельно не создают ей устойчивой стабильности.

Регуляция численности популяции у различных видов животных и растений осуществляется по-разному. Тем не менее, в каждой из них определенным путем устанавливается оптимум плотности.

Рост плотности популяции сопровождается уменьшением размеров особей, снижением их плодовитости, повышением смертности личинок и куколок изменением скорости развития и соотношения полов, а также увеличением количества диапаузирующих особей, что резко снижает активную часть популяции.

Нередко при чрезмерном возрастании плотности популяции стимулируется каннибализм. Ярким примером может служить явления поедания своих же яиц мучными хрущаками. Каннибализм наблюдается у некоторых видов рыб, у земноводных и других животных.

Одним из важнейших механизмов внутрипопуляционной регуляции численности выступает эмиграция, интенсивность которой стимулируется повышением плотности популяции. Это довольно типично для многих насекомых, у которых при определенной величены плотности популяции отмечается выселение части особей, иногда значительной, в менее предпочитаемые ими места обитания того же ареала. У некоторых видов тлей повышение плотности популяции сопровождается появлением крылатых особей, способных расселяться. При переуплотнении популяции эмиграции происходят у ряда млекопитающих (особенно у мышевидных грызунов и птиц) и птиц.

Достаточно изучена регулирующая роль внутривидовой конкуренции за ограниченные ресурсы. У падальных мух из огромного количества откладываемых на труп яиц выходит так много личинок, что пищи на всех не хватает. В результате катастрофически растет смертность в ранних возрастах. Сходное явление обнаружено у короедов (Scolytidae), муравьев-лазиусов (Lasius), у некоторых стрекоз (Odonata) и других насекомых.

В наиболее простых случаях внутрипопуляционные регуляторные механизмы численности проявляются в виде непосредственной конкуренции за необходимые для жизни ресурсы, количество которых недостаточно для удовлетворения потребностей всех особей. Известно, что плотность популяции яблонной плодожорки и капустной моли регулируется конкуренцией за пищу и места для окукливания. Внутривидовая конкуренция у некоторых мух в случае возрастания плотности популяции до определенного уровня приводит к падению массы куколок, что сопровождается повышенной смертностью.

Важной является проблема “минимальной жизнеспособности популяции”, суть которой состоит в определении минимальной численности популяции, которая гарантировала бы ее существование в течение какого-то длительного периода. В тоже время падение плотности популяции ниже уровня оптимума, например при усиленном истреблении крыс, вызывает повышение плодовитости и стимулирует их более раннее половое созревание.

Некоторые механизмы регуляции численности популяции одновременно могут выступать и как механизмы, предотвращающие внутривидовую конкуренцию. Так, если птица отмечает свой гнездовой участок пением, то другая пара этого же вида гнездится за приделами этого участка. Метки оставляемые многими видами млекопитающими, ограничивают их охотничий участок и предупреждают вселение других особей. Все это снижает внутривидовую конкуренцию и препятствует чрезмерному уплотнению популяции.

Изменение плотности популяции может иметь рефлекторное, или сигнальное действие. В случаи высокой плотности такая сигнализация регулярным путем приводит к сокращению численности популяции, а при малой плотности - ее усиленному размножению и росту. Как было установлено С.С. Шварцем, у земноводных и крыс такая сигнализация имеет химическую природу. Приведем пример, подтверждающий этот вывод. Если воздух из клетки с переуплотненной популяции крыс подавать в клетку с разреженной популяцией, физиология особей последней изменяется в направлении, характерном для популяции с повышенной плотностью.

Каковы основные признаки популяций? Как распределяются особи в популяции? Какие параметры определяют численность популяции? Что такое кривые выживания? Какие факторы влияют на изменение характеристик популяций?

Урок-лекция

Анри Руссо. В тропическом лесу

ВАЖНЕЙШИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОПУЛЯЦИИ. Популяция — это элементарная единица надорганизмен-ного уровня организации живого, которая, как мы определили в § 28, представляет собой совокупность особей одного вида на определенной территории.

Самки морских рыб (например, сельдь, треска) выметывают миллионы мелких икринок и не проявляют ни малейшей заботы о них. В результате до взрослого состояния доживают единицы. А вот самка императорского пингвина откладывает в сезон размножения только одно яйцо, которое бережно согревается и охраняется самцом весь долгий период антарктической зимы. И после выклева птенца родители обеспечивают его кормом и обучают необходимым для самостоятельной жизни навыкам.

Изменения численности популяции зависят от сочетания явлений рождаемости и смертности, которые, в свою очередь, тесно связаны со стратегией размножения, характерной для вида.

Смертность тесно связана со стратегией размножения, характерной для особей данной популяции, и может быть графически представлена в виде кривых выживания.

За точку отсчета при их построении берут число новорожденных за тот или иной временной интервал (например, родившиеся в какой-то год), а затем рассчитывают процент особей этой группы, которые доживают до определенного возраста (рис. 47).

Рис. 47. Типы кривых выживания: I — смертность до определенного возраста низкая, а затем чрезвычайно быстро возрастает; II — смертность относительно постоянна для разных возрастов; III — смертность на ранних стадиях развития очень высокая, а в более поздний период низкая

РЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ. Исследуя популяции живых организмов, ученые заметили, что некоторые из них длительное время сохраняют более или менее стабильную численность (рис. 48, а), другие же, напротив, испытывают периодические или случайные всплески численности (рис. 48, б). С чем это связано?

Рис. 48. Варианты изменения численности популяций: ста бильная численность (а); всплески численности (б)

Обнаружилось, что численность популяций контролируется множеством экологических факторов, среди которых можно выделить не зависящие и зависящие от плотности популяции. К первым относят климатические факторы, катастрофы (пожар, извержение вулкана, засуха, наводнение и т. п.), доступность мест обитания (например, численность птиц-дуплогнездовиков в лесу ограничивается числом дупел) и др. А вот зависящие от плотности факторы всегда связаны с взаимодействиями между живыми существами. Это могут быть внутривидовая конкуренция за пищу, убежища, места для гнездования и т. п.; межвидовые взаимоотношения, такие, как воздействие хищников и паразитов, инфекционные заболевания. Действие этих факторов усиливается с увеличением плотности популяции и ограничивает ее рост.

Колебания численности популяции могут быть непериодическими и периодическими. Первые носят непредвиденный характер. Определить вызвавшую их причину не просто, если речь не идет о стихийных бедствиях (ураган, пожар и др.). Периодические колебания могут быть сезонными (см. выше) либо же иметь период в несколько лет. Последнее характерно для популяций многих грызунов (леммингов), полярной совы, песца, атлантического лосося, саранчи и др.

Причины таких колебаний обычно связаны с каким-то периодически воздействующим фактором. Например, в Финляндии максимумы численности клеста наблюдаются с периодичностью в три года, что совпадает с урожаем еловых шишек, семенами которых клесты питаются.

Численность популяций живых организмов регулируется экологическими факторами, зависящими или не зависящими от ее плотности. Различное сочетание этих факторов определяет наблюдающиеся в природе колебания численности популяций, которые носят непериодический или периодический характер.

Что произойдет с популяцией при отсутствии сдерживающих рост ее численности факторов? Легко догадаться, что численность популяции любого вида увеличивалась бы беспредельно, пока не истощила бы все ресурсы окружающей среды.

ВЛИЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА НА ДИНАМИКУ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ. В настоящее время одним из важнейших экологических факторов (не зависящим от плотности популяции), влияющих на численность популяций живых существ, является деятельность человека. Для любой популяции существует определенная критическая численность; если число особей становится ниже, то популяция обречена на вымирание, так как все механизмы поддержания стабильности популяции перестают действовать. Какова же эта критическая величина? Она различна для разных видов. Например, на грани вымирания находятся обезьяны орангутаны, хотя их численность составляет примерно 5000 экземпляров. Гигантский варан на острове Комодо сохранился в числе около 300 особей, и его численность, несмотря на принимаемые меры охраны, в последние годы не увеличивается. С тех пор как натуралисты начали описывать растения и животных, с лица Земли исчезло 53 вида птиц. 77 видов млекопитающих и множество других живых организмов, в большинстве случаев — по вине человека. Есть о чем задуматься!

Увеличение численности городских популяций таких видов животных, как вороны, крысы, мыши, является показателем загрязненности окружающей среды. Содержите город, где вы живете, в чистоте.

Содержание

1.Сущность популяции. Типы популяций 4
2. Основные характеристики популяций 5
3. Структура популяций 7

Работа содержит 1 файл

реферат.структура популяции.docx

1.Сущность популяции. Типы популяций 4

2. Основные характеристики популяций 5

3. Структура популяций 7

1.Сущность популяции. Типы популяций

Популяциям присущи определенные генетические и экологические признаки, которые отражают способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Наука, которая объединяет генетические, экологические и эволюционные подходы к изучению популяций, называется популяционная биология.[2, c.66-67]

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

Элементарная популяция – это совокупность особей одного вида, которые занимают небольшой участок однородной площади и между которыми постоянно идет обмен генетической информацией.

ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), которые разобщены лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

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

ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных лесах, которые представляют одну группу типов леса: травяных, лишайниковых или сфагновых лиственничников (Магаданская область, север Хабаровского края); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически похожие районы. Географические популяции существуют автономно, 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, разновидностей, выделяются подвиды.

ПРИМЕРЫ. Географические расы лиственницы даурской: западная (к западу от Лены) и восточная, северная и южная расы лиственницы курильской. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки. У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций.[1, c. 213-314]

2. Основные характеристики популяций

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

Динамика численности и плотности в основном определяется смертностью, рождаемостью и процессами миграции. Это показатели, которые характеризуют изменение популяции в течение определенного времени: месяца, сезона и т.п. Изучение этих причин и процессов очень важно для прогнозов состояния популяций.

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

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

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

Популяция адаптируется к изменению условий среды путем замещения и обновления особей, т.е. процессами рождения и убывания, которые дополняются процессами миграции. В стабильной популяции темпы рождаемости и смертности близки, сбалансированы. Они могут быть непостоянны, но плотность популяции отличается от какой-то средней величины незначительно.

Если смертность больше рождаемости, то такая популяция называется сокращающейся. В естественной среде она сокращается до определенного момента, а затем рождаемость повышается вновь, и популяция из сокращающейся становится растущей. Чаще всего неумеренно растущими бывают популяции нежелательных видов, сокращающимися – ценных, как в экономическом, так и в эстетическом отношении, редких.

3. Структура популяций

Динамика, воспроизводство и состояние популяций согласуются с их половой и возрастной структурой. Возрастная структура отражает скорость обновления популяции и взаимодействие возрастных групп с внешней средой. Она зависит от особенностей жизненного цикла, которая существенно различается у разных видов, и внешних условий.

В жизненном цикле особей обычно рассматривают три возрастных отрезка: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный. Характерен для растений еще и период первичного покоя, который они проходят в стадии поящихся семян. Каждый из периодов может быть представлен одной (простая структура) или несколькими (сложная структура) возрастными стадиями. Простая возрастная структура присуще однолетним растениям, многим насекомым. Сложной структурой обладают высокоорганизованные животные, разновозрастные популяции деревьев. Чем структура сложнее, тем выше приспособительные возможности популяции.

Одна из наиболее известных классификаций животных по возрасту (Г.А. Новикова):

- новорожденные – до момента прозревания;

- молодые – подрастающие особи;

- полувзрослые – близкие к половозрелым особям;

- взрослые – половозрелые животные;

- старые – особи, которые перестали размножаться.

В геоботанике получила известность классификация растений по возрасту Н.М. Черновой, А.М. Быловой:

- проростки – растения первого года жизни, многие из них живут за счет питательных веществ в семядолях;

- ювенильные – переходят к самостоятельному питанию, но размерами еще отличаются от взрослых растений;

- имматурные – обладают переходными признаками от ювенильных к взрослым растениям, еще очень маленькие, у них идет смена типа нарастания, начинается ветвление побегов;

- виргинильные – могут достигать размеров взрослых особей, но регенеративные органы отсутствуют;

- молодые генеративные – характерно наличие генеративных органов, заканчивается формирование облика, которое типично для взрослого растения;

- средневозрастные генеративные – отличаются максимальным годичным приростом и репродуктивностью;

- старые генеративные – растения продолжают плодоносить, но у них полностью прекращаются рост побегов и образование корней;

- субсенильные – плодоносят очень слабо, идет отмирание вегетативных органов;

- сенильные – очень старые особи, появляются черты ювенильных растений: крупные одиночные листья, порослевые побеги.

В лесоведении и таксации выделяют классификацию древостоев и насаждений по классам возраста. Для хвойных пород:

- проростки и самосев – 1-10 лет, высота до 25 см;

- стадия молодняка – 10-40 лет, высота от 25 см до 5 м; под пологом леса соответствует мелкому (до 0,7 м), среднему (от 0,7м до 1,5 м) и крупномерному (>1,5 м) подросту;

- стадия жердняка – средневозрастные насаждения 50-60 лет; диаметры стволов 5-10 см, высота – до 8 м; под пологом леса молодое поколение древостоя, или тонкомер с аналогичными размерами;

- приспевающие насаждения – 80-100 лет; по размерам могут незначительно уступать материнском деревьям, на открытом месте и в редколесьях обильно плодоносят; ни в коем случае не назначаются в рубку;

- спелые древостои – 120 лет и старше, деревья первого яруса и отставшие в росте деревья второго яруса; обильно плодоносят, в начале этой стадии достигают технической спелости, в конце – биологической спелости;

- перестойные – старше 180 лет, продолжают обильно плодоносить, но постепенно усыхают и стареют или вываливаются еще будучи живыми.[4, c.128]

Соотношение возрастных групп в структуре популяции характеризуют ее способность к размножению и выживанию, и согласуется с показателями рождаемости и смертности. В растущих популяциях с высокой рождаемостью преобладают молодые, а в стабильных – обычно это полночленные, разновозрастные популяции, у которых регулярно определенное число особей переходит из младших возрастных групп в старшие. В сокращающихся популяциях основу составляют старые особи, возобновление в которых отсутствует или совсем незначительно.

Половая структура по генетическим законам должна быть представлена равным соотношением женских и мужских особей, т.е. 1:1. Но в силу специфики экологии и физиологии, которая свойственна разным полам, в силу их разной жизнеспособности, влияния факторов внешней среды, антропогенных могут быть значительные различия в этом соотношении. И эти различия неодинаковы как в разных популяциях, так и в разных возрастных группах одной и той же популяции.

Это наглядно показано на рис. 1, который представляет срезы половой и возрастной структуры для населения бывшего СССР и африканской республики Кения. На срезе СССР, на фоне естественного распределения возрастных групп в жизненном цикле, очевидно снижение рождаемости в годы войны и увеличение ее в послевоенные годы. Несбалансированность между мужским и женским полом тоже, несомненно, связано с войной. В Кении же прослеживается закономерная связь распределения полов и явной убыли населения в предрепродуктивном возрасте с низким уровнем жизни, зависимостью от природных условий.

Изучение половой структуры популяций очень важно, так как между особями различных полов сильно выражены как экологические, так и поведенческие различия.

ПРИМЕР. Сильно различаются между собой самки и самцы комаров: по срокам полового созревания, темпам роста, устойчивости к изменению температуры. Самцы в стадии имаго совсем не питаются или питаются нектаром, а самкам необходимо напиться крови для полноценного оплодотворения яиц. У некоторых видов мух популяции состоят только из самок.

Есть виды, у которых пол изначально определяется не генетическими, а экологическими факторами, например, у Ариземы японской при образовании массы клубней женские соцветия формируются на растениях с крупными мясистыми клубнями, а мужские – на растениях с мелкими клубнями. Хорошо прослеживается роль экологических факторов в формировании половой структуры у видов с чередованием половых и партеногенетических поколений.

Все взаимосвязано со всем - гласит первый экологический закон. Значит, и шага нельзя ступить, не задев, а порой и не нарушив чего-либо из окружающей среды. Каждый шаг человека по обычной лужайке - это десятки погубленных микроорганизмов, спугнутых насекомых, изменяющих миграционные пути, а может быть, и снижающих свою естественную продуктивность.

Уже в прошлом веке возникла тревога человека за судьбу планеты, а в текущем столетии дело дошло до кризиса мировой экологической системы из-за возрастания нагрузок на природную среду.

Загрязнение окружающей среды, истощение природных ресурсов и нарушения экологических связей в экосистемах стали глобальными проблемами. И если человечество будет продолжать идти по нынешнему пути развития, то его гибель, как считают ведущие экологи мира, через два-три поколения неизбежна.

Несмотря на принимаемые Российским государством меры по оздоровлению окружающей среды, экологические отношения по-прежнему продолжают развиваться в неблагоприятном для природы и общества направлении:

а) все так же преобладает ведомственный подход, в результате чего каждый экологопользователь эксплуатирует природные богатства, исходя из своих ведомственных интересов;

6) применяется так называемый ресурсовый подход к эколого-пользованию, вследствие чего вне правовой защиты остаются многие экологические связи и природные объекты, не имеющие ресурсовой ценности. А ведь, например, истребление хищных животных, не обладающих ресурсовой ценностью, наносит определенный экологический вред.

Взаимодействие общества и природы перешагнуло грань прежнего равновесия еще в прошлом веке, а в настоящий момент уже невозможно обойтись без надлежащего правового вмешательства в данную сферу. Стало насущным требование разработки специального закона об экологической безопасности России.

В отличии от правовой литературы, где природные объекты исследуются, исходя из их экономической ценности для общества, каждый природный объект должен изучаться в совокупности всех его элементов, которые влияют на жизнедеятельность всей окружающей среды в целом.

В настоящее время, в период надвигающегося экологического кризиса на всей планете, всем ныне живущим необходимо решить задачи перехода от эксплуатации и завоевания Природы к ее сохранению и сотрудничеству с ней. В этих условиях экология человека приобретает особо важное значение, поскольку нормальные условия его существования прямо зависят от того, насколько человек вписывается в природу, способен познать ее законы и творчески использовать их в своей жизни.

Сейчас становится все более ясным, что источники и причины загрязнения гораздо более разнообразны, сложны и взаимосвязаны, а последствия загрязнения носят более широкий, кумулятивный и хронический характер, чем это считалось ранее. В науке уже даже сформулировано определение антропогенного загрязнения окружающей среды. Это физико-химическое и биологическое изменение качества окружающей среды (атмосферного воздуха, вод, почв) в результате хозяйственной или иной деятельности, превышающее установленные нормативы вредного воздействия на окружающую среду и создающее угрозу здоровью человека, состоянию растительного и животного мира, материальным ценностям.

Экология, как и всякая наука, имеет два аспекта. Один —это стремление к познанию ради самого познания, и в этом плане на первое место ставится поиск закономерностей развития природы, а также их объяснение; другой — применение собранных знаний для решения проблем, связанных с окружающей средой. Стремительное повышение значимости экологии объясняется тем, что ни один из вопросов огромной практической важности в настоящее время нельзя решить без учета связей между живыми и неживыми компонентами природы.

ПОНЯТИЕ ПОПУЛЯЦИИ

Объектом изучения демоэкологии, или популяционной экологии, служит популяция. Ее определяют как группу организмов одного вида (внутри которой особи могут обмениваться генетической информацией), занимающую конкретное пространство и функционирующую как часть биотического сообщества. Популяция характеризуется рядом признаков; единственным их носителем является группа, но не особи в этой группе.

Популяция — это совокупность особей одного вида, обитающих на определенной территории, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций.

Популяция обладает только ей присущими особенностями: численностью, плотностью, пространственным распределением особей. Различают возрастную, половую, размерную структуру популяции. Соотношение разных по возрасту и полу групп в популяции определяют ее основные функции. Соотношение разных возрастных групп зависит от двух причин: от особенностей жизненного цикла вида и от внешних условий.

Состав. Условно в популяции можно выделить три экологические возрастные группы: пререпродуктивная — группа особей, возраст которых не достиг способности воспроизведения; репродуктивная — группа, воспроизводящая новые особи; пострепродуктивная — особи, утратившие способность участвовать в воспроизведении новых поколений. Длительность этих возрастов по отношению к общей продолжительности жизни сильно варьирует у разных организмов.

Выделяют виды с простой возрастной структурой, когда популяция представлена организмами одного возраста, и виды со сложной возрастной структурой, когда в популяции представлены все возрастные группы или одновременно живут несколько поколений.

Численность и плотность выражают количественные характеристики популяции как целого. Численность популяции выражается числом особей данного вида, обитающих на единице занимаемой ею площади. Динамика численности популяций во времени определяется соотношением показателей рождаемости, смертности, выживаемости, которые в свою очередь определяются условиями жизни.

Плотность популяции — это величина популяции, отнесенная к единице пространства: число особей, или биомасса, популяции на единицу площади или объема. Плотность зависит от трофического уровня, на котором находится популяция. Чем ниже трофический уровень, тем выше плотность.

У многих видов в тех или иных условиях рождаются преимущественно самцы или самки, а иногда особи, неспособные к воспроизведению. У тлей, например, летом сменяют друг друга поколения, состоящие из одних самок. При неблагоприятных условиях появляются самцы. У некоторых брюхоногих моллюсков, многощетинковых червей, рыб, ракообразных происходит изменение пола особи с возрастом.

Читайте также: