Ekološka populacija glavne su karakteristike populacije. Glavne karakteristike stanovništva. Starosna struktura stanovništva

Stanovništvo: struktura i dinamika Predavanje 7.

Moskalyuk T.A.

Reference

Stepanovskikh A.S. Opća ekologija: Udžbenik za univerzitete. M .: UNITY, 2001.510 str.

Radkevich V.A. Ekologija Minsk: Viša škola, 1998.159 s.

Bigon M., Harper J., Townsend K. Ekologija. Pojedinci, stanovništvo i zajednice / Transl. s engleskog M .: Mir, 1989. Vol. 2.

Shilov I.A. Ekologija M .: Viša škola, 2003.512 str. (SVJETLO, petlje)

1. Pojam stanovništva. Vrste populacija

2. Glavne karakteristike stanovništva

3. Struktura i dinamika populacije

4. Dvostruka priroda sistema stanovništva

a) evolucijsku i funkcionalnu prirodu stanovništva

b) biološka neusklađenost funkcija stanovništva (Lotka - Volterra model; zakon nastanka)

5. Fluktuacije u brojevima

6. Ekološke strategije stanovništva

1. Pojam stanovništva. Vrste populacija

Stanovništvo(populus - od lat. ljudi. populacija) jedan je od središnjih pojmova u biologiji i označava skup jedinki jedne vrste, koji ima zajednički genski fond i ima zajedničku teritoriju. To je prvi supraorganski biološki sistem. Iz životne sredine, još uvijek nije razvijena jasna definicija stanovništva. Najpoznatija je bila interpretacija S.S. Schwartz, populacija - skupina jedinki, koja je oblik postojanja vrste i koja se može samostalno neograničeno razvijati.

Glavno svojstvo populacija, poput ostalih bioloških sustava, je u tome što su one u stalnom pokretu, stalno se mijenjaju. To se odražava na sve parametre: produktivnost, stabilnost, struktura, raspodjela u prostoru. Specifične genetske i okolišne osobine karakteristične su za populaciju, a odražavaju sposobnost sistema da održavaju svoje postojanje u uvjetima koji se stalno mijenjaju: rast, razvoj i održivost. Nauka koja kombinira genetske, okolišne i evolucijske pristupe proučavanju populacije poznata je kao populacijska biologija.

PRIMJERI Jedna od nekoliko škola riba iste vrste u jezeru; mikro grupe Keyske đurđevka u šumi bijele breze, raste u podnožju drveća i na otvorenim mjestima; zavjese drveća jedne vrste (mongolski hrast, ariša itd.) odvojene livadama, zavjesama drugih drveća ili grmlja ili močvara.

Ekološka populacija -   ukupnost elementarnih populacija, intraspecifične grupe ograničene na specifične biocenoze. Biljke iste vrste u cenozi nazivaju se coenopopulation. Razmjena genetskih informacija između njih događa se prilično često.

PRIMJERI Ribe iste vrste u svim školama zajedničkog rezervoara; stoji u monodominantnim šumama koje predstavljaju jednu grupu vrsta šuma: travnati, lišajevi ili sfagnum ariša (regija Magadan, sjeverno od teritorija Habarovska); sastoje se od sedre (suhe) i mješovite (vlažne) hrastove šume (Primorski teritorij, Amurska regija); populacije proteina u borovim, smrekovim i jelovim šumama i široko lišćem jedne regije.

Geografsko stanovništvo   - skup ekološke populacije koja naseljava geografski slična područja. Geografske populacije postoje autonomno, njihovi rasponi su relativno izolirani, razmjena gena je rijetka - kod životinja i ptica - tijekom migracija, u biljkama - kada se šire pelud, sjeme i plodovi. Na ovom nivou se razlikuju formiranje geografskih rasa, sorti, podvrsta.

PRIMJERI Poznate su zemljopisne rase arijske larve (Larix dahurica): zapadna (zapadno od Lene (L. dahurica ssp. Dahurica) i istočna (istočno od Lene, razlikuje se u L. dahurica ssp. Cajanderi), sjeverna i južna rasa ariša od ariša. dodjela M. Shemberga (1986.) kamene breze dvije podvrste: Ermanove breze (Betula ermanii) i vunene (B. lanata). U donjem toku rijeke Yama nalazi se fokus obične smreke (Picea obovata), koja se nalazi na istoku od neprekidnog niza smrekovih šuma na 1000 km, prema sjeveru - 500 km. Zoolozi razlikuju populaciju tundre i stepa od vola uskih krakova (Micr Obična vrsta vjeverica ima oko 20 geografskih populacija ili podvrsta.

2. Glavne karakteristike stanovništva

Obilje i gustina glavni su parametri stanovništva. Broj   - ukupan broj jedinki na određenom području ili u datom volumenu.    Gustina   - broj jedinki ili njihovu biomasu po jedinici površine ili zapremine. U prirodi postoje stalna kolebanja broja i gustine.

Dinamika stanovništvaa gustina je određena uglavnom plodnošću, mortalitetom i migracijskim procesima. Ovo su pokazatelji koji karakteriziraju promjenu stanovništva u određenom periodu: mjesec, sezona, godina itd. Proučavanje ovih procesa i njihovih uzroka vrlo je važno za predviđanje stanja populacije.

Plodnost se razlikuje između apsolutne i specifične. Apsolutni natalitetJe li broj novih pojedinaca koji su se pojavili u jedinici vremena, i specifične- isti broj, ali dodijeljen određenom broju pojedinaca. Na primjer, stopa nataliteta osobe je broj rođene djece na 1000 ljudi u toku godine. Plodnost je određena mnogim faktorima: okolišnim uvjetima, dostupnost hrane, biološkom vrstom (stopa puberteta, broj generacija tijekom sezone, omjer muškaraca i žena u populaciji).

Prema pravilu maksimalne plodnosti (reprodukcije) u idealnim uvjetima, u populaciji se pojavljuje najveći mogući broj novih jedinki; plodnost je ograničena fiziološkim karakteristikama vrste.

PRIMER Maslačak za 10 godina može ispuniti cijeli globus pod uvjetom da sva njegova sjemenka klija. Izuzetno bogato sjeme vrbe, topole, breze, aspene, većine korova. Bakterije se dijele na svakih 20 minuta i tokom 36 sati mogu neprekidnim slojem pokriti cijelu planetu. Plodnost je vrlo visoka kod većine vrsta insekata i mala kod predatora, velikih sisara.

Smrtnost   poput plodnosti, ona je apsolutna (broj pojedinaca koji je umro u određenom vremenu), i specifična. Karakterizira stopa pada stanovništva od smrti zbog bolesti, starosti, grabežljivaca, nedostatka hrane i igra veliku ulogu u dinamici stanovništva.

Postoje tri vrste smrtnosti:

Isto u svim fazama razvoja; Retka je u optimalnim uslovima;

Povećana smrtnost u ranoj dobi; karakteristično za većinu vrsta biljaka i životinja (manje od 1% sadnica preživi po starosti zrelosti na drveću, 1-2% pržene ribe, manje od 0,5% ličinki u insektima);

Velika smrt u starosti; obično se primjećuje kod životinja čiji stadiji larve prolaze u povoljnim lagano promjenjivim uvjetima: tlo, drvo, živi organizmi.

Stabilna, rastuća i sve manja populacija.Stanovništvo se prilagođava promjenjivim uvjetima okoliša ažuriranjem i zamjenom pojedinaca, tj. procesi rađanja (obnavljanja) i opadanja (smrti), upotpunjeni migracijskim procesima. U stabilnoj populaciji stope nataliteta i izravne su blizu i uravnotežene. Možda su nestabilni, ali gustoća naseljenosti se malo razlikuje od neke prosječne vrijednosti. Raspon vrsta se ne povećava niti se smanjuje.

U rastućoj populaciji plodnost premašuje smrtnost. Raste populacije karakteriziraju izbijanja masovne reprodukcije, posebno kod malih životinja (skakavići, bube krompira u 28 točaka, koloradski bube, glodavci, vrane, vrapci; od biljaka - amputa, sosnovski pljeskavac na sjeveru Republike Komi, maslačak, himalajski, dijelom hrast) Mongolski). Populacije velikih životinja često rastu u uvjetima režima zaštite (lok u rezervatu Magadan, Aljaska, jelena sika u rezervatu Ussuri, slonovi u kenijskom nacionalnom parku) ili unosi (lok u Lenjingradskoj regiji, mošus u istočnoj Europi, domaće mačke u odvojenim porodicama) . Kad se ponovno sabijanje u biljkama (obično se poklapa s početkom zatvaranja pokrova, krošnjama krošnje) započinje diferencijacija jedinki u veličini i stanju života, samotamnjenjem populacija, a u životinja (obično se poklapa s postignućem puberteta mladih životinja) započinje migracija u susjedna slobodna područja.

Ako smrtnost premaši plodnost, smatra se da se takva populacija smanjuje. U prirodnom se okruženju smanjuje na određenu granicu, a tada se stopa rađanja (plodnost) opet povećava i populacija iz opada postaje sve veća. Najčešće, populacije nepoželjnih vrsta pretjerano rastu, opadaju - rijetke, relikvijske, vrijedne i ekonomski i estetski.

3. Struktura i dinamika populacije

Dinamika, stanje i reprodukcija stanovništva u skladu su sa njihovom starosnom i polnom strukturom. Starosna struktura odražava stopu obnavljanja stanovništva i interakciju dobnih grupa sa okolinom. To ovisi o značajkama životnog ciklusa koji se značajno razlikuju između različitih vrsta (na primjer, ptice i sisari grabežljivaca), te vanjskim uvjetima.

U životnom ciklusu pojedinaca obično se razlikuju tri starosna razdoblja: predproduktivna, reproduktivna i postreproduktivna. Za biljke je karakteristično i razdoblje primarne uspavanosti, koje prolaze u fazi pjevanja sjemenki. Svako od razdoblja može biti predstavljeno jednom (jednostavnom strukturom) ili više (složena struktura) starosnim fazama. Godišnje građevine, mnogi insekti, imaju jednostavnu starosnu strukturu. Složena struktura karakteristična je za drveće različitih dobnih skupina za visoko organizirane životinje. Što je struktura složenija, to je veća sposobnost prilagođavanja stanovništva.

Jedna od najpoznatijih klasifikacija životinja po dobi G.A. Novikov:

Novorođenčad - do trenutka viđenja;

Mladi - pojedinci u porastu, "adolescenti";

Polu odrasla osoba - bliski seksualno zrelim pojedincima;

Odrasli su seksualno zrele životinje;

Stari - jedinke koje su prestale uzgajati.

U geobotanici, klasifikacija biljaka po starosti N.M. Chernova, A.M. Old

Sjeme za odmor;

Stabljike (sadnice) - biljke prve godine života, mnoge od njih žive na štetu hranjivih sastojaka u kotiledonima;

Maloljetne - prelaze na samohranjivanje, ali po veličini i morfološki još uvijek različitoj od odraslih biljaka;

Nezreli - posjeduju prijelazne karakteristike od mladica do odraslih biljaka, još su vrlo male, imaju promjenu vrste rasta, započinje grananje izdanaka;

Virginia - „odrasli tinejdžeri“, mogu doseći veličinu odraslih, ali nema regenerativnih organa;

Mladi generativni - karakteristično je prisustvo generativnih organa, završava se formiranje izgleda tipičnog za odraslu biljku;

Generacija srednjih godina - razlikuju se u maksimalnom godišnjem rastu i maksimalnoj reprodukciji;

Stara generativna - biljke i dalje daju plodove, ali potpuno zaustavljaju rast izdanaka i formiranje korijena;

Subsenilni - plod vrlo slabo plodi, vegetativni organi odumiru, izbojci su neoplazme zbog spavaćih pupoljaka;

Senilni - vrlo stari, osiromašeni pojedinci, pojavljuju se značajke juvenilnih biljaka: veliki pojedinačni listovi, izdanci obrasli.

Koenopopulacija, u kojoj su predstavljene sve ove faze, naziva se normalnim punopravnim članom.

U šumarstvu i oporezivanju prihvaćena je klasifikacija sastojina i sastojina po dobnim razredima. Za četinjače:

Stabljike i samosije - 1-10 godina, visina do 25 cm;

Stadij mladog rasta - 10-40 godina, visina od 25 do 5 m; pod šumskim krošnjama odgovara mali (do 0,7 m), srednji (0,7-1,5 m) i veliki (\u003e 1,5 m) podrast;

Stadij motki - sredovječne sastojine stare 50-60 godina; promjeri debla od 5 do 10 cm, visina - do 6-8 m; ispod šuma nadstrešnica, mlada generacija štanda ili tonkomer sličnih dimenzija;

Sastojci za zrenje - 80-100 godina; po veličini mogu se malo inferiorno obrađivati \u200b\u200bod matičnih stabala, na otvorenom i u otvorenoj šumi obilno daju plodove; u šumi se može još u drugom sloju, ne uroditi plodom; ni u kojem slučaju se ne smije dodijeliti kabini;

Zreli šumski sastojci - stariji od 120 godina, drveće prvog sloja i drveće drugog reda koje zaostaju u rastu; u izobilju roditi, na početku ove faze dostižu tehničku zrelost, na kraju - biološku;

Perestoyny - stariji od 180 godina, i dalje obilno rađaju plodove, ali postepeno postaju opušteni i isušuju ili ispadaju dok su još živi.

Za tvrdog drva, gradacije i vrste slične su veličine, ali zbog bržeg rasta i starenja, njihova dobna klasa nije 20, već 10 godina.

Odnos dobnih grupa u strukturi stanovništva   karakterizira njegovu sposobnost reprodukcije i preživljavanja, a u skladu je sa stopom plodnosti i smrtnosti. Mladi (neproduktivni) pojedinci prevladavaju u rastućoj populaciji visoke plodnosti (sl. 2), dok su u stabilnoj populaciji obično različite dobi, punoljetna populacija, u kojoj redovito utvrđeni broj jedinki prelazi iz mlađih dobnih skupina u starije, stopa nataliteta jednaka je smanjenju populacije. U opadanju populacija, osnovu čine stari pojedinci, regeneracija je kod njih odsutna ili je neznatno.

Seksualna struktura   prema genetskim zakonima trebao bi biti predstavljen jednakim omjerom muškaraca i žena, tj. 1: 1. Ali zbog specifičnosti fiziologije i ekologije svojstvenih različitim spolovima, zbog njihove različite održivosti, utjecaja okolišnih čimbenika, socijalnih, antropogenih, mogu postojati značajne razlike u tom omjeru. A ove razlike nisu iste kod različitih populacija, kao ni u različitim dobnim skupinama istog stanovništva.

To se jasno vidi na slici. 3, koji predstavljaju dijelove starosne i spolne strukture stanovništva bivšeg SSSR-a i Afričke republike Kenije. U kontekstu SSSR-a, na pozadini prirodne raspodjele dobnih skupina u životnom ciklusu, očito je smanjenje nataliteta u ratnim godinama i njegovo povećanje u poslijeratnim godinama. Neravnoteža ženskog i muškog spola nesumnjivo je povezana i s ratom. U Keniji postoji logična veza između raspodjele spolova i prividnog pada stanovništva u predproduktivnoj dobi s niskim životnim standardom, ovisno o prirodnim uvjetima.

Proučavanje seksualne strukture stanovništva je vrlo važno, jer su i razlike u okruženju i u ponašanju snažno izražene između pojedinaca različitog spola.

PRIMERMužjaci i ženke komaraca (obitelj Culicidae) se međusobno jako razlikuju: u pogledu stope rasta, puberteta i otpornosti na temperaturne promjene. Mužjaci u odrasloj fazi uopće ne jedu ili ne jedu nektar, a ženke trebaju piti krv kako bi u potpunosti oplodile jajašce. U nekim vrstama muha populacije čine samo ženke.

Postoje vrste kod kojih spol u početku nije određen genetskim, već faktorima okoliša, kao što je to, na primjer, u japanskoj Arisemi, kada se formira gomoljna masa, ženske cvasti nastaju na biljkama s velikim mesnatim gomoljima, a muške na biljkama s malim mesom. Uloga okolišnih čimbenika u stvaranju spolne strukture u vrstama s naizmjeničnim spolnim i partenogenetskim generacijama dobro se može pratiti. Kod optimalne temperature u daphniji (Daphnia magna), partenogenetske ženke formiraju populaciju, a kada odstupaju od nje, pojavljuju se i mužjaci.

Prostorna raspodjela jedinki u populaciji je nasumično, grupno i uniformno.

Slučajna (difuzna) raspodjela - neujednačena, posmatrana u homogenom okruženju; odnosi između pojedinaca su slabo izraženi. Nasumična raspodjela karakteristična je za populacije u početnom razdoblju naseljavanja; biljne populacije koje su izložene teškim ugnjetavanjima od strane građevinskih zajednica; populacije životinja čija je društvena povezanost slabo izražena.

PRIMJERIU početnim fazama naseljavanja i preživljavanja - insekti štetočine na polju; klijanje eksplanatornih (pionirskih) vrsta: vrba, izabrana, ariša, djetliće itd., na uznemirenim područjima (planinski lanci, kamenolomi);

Grupna distribucija je najčešća; odražava heterogenost životnih uslova ili različite ontogenetske (starosne) obrasce stanovništva. Omogućuje najveću održivost stanovništva.

PRIMJERI   Bez obzira koliko homogena struktura šume izgledala, ne postoji takva jednoobraznost u distribuciji vegetacije kao u polju ili na travnjaku. Što je izraženija mikrorelifija koja određuje mikroklimu u šumskoj zajednici, što je izraženija različita dob staja, to je jasnije izražena parcelularna struktura nasada. Biljke životinje ujedinjuju se u stada kako bi se uspješno odupirale neprijateljima grabežljivcima. Karakter grupe je karakterističan za sitne i male životinje.

Ravnomerno smeštanje u prirodi je retko. Karakteriziraju ih sekundarne šumske sastojine jednake dobi nakon zatvaranja krošnji i intenzivnog samotamnjenja, rijetko rastućih sastojina koje raste u homogenom okruženju, nepretencioznih biljaka nižih slojeva. Za većinu životinja grabežljivaca koji vode aktivni način života, karakteristična je i ravnomjerna raspodjela nakon što su se naselili i zauzeli čitavo naseljeno područje.

Kako odrediti prirodu postavljanja biljaka?

To se može učiniti najjednostavnijom matematičkom obradom računovodstvenih podataka. Zemljište ili pokusno područje podijeljeno je na mjesta za registraciju iste veličine - najmanje 25, ili se bilježi na mjestima koja se nalaze na približno istoj udaljenosti, knjigovodstvenim područjima iste veličine. Skup web lokacija je uzorak. Označavajući prosječni broj jedinki vrsta na mjestima u uzorku slovom m, broj mjesta (brojeva) u uzorku je n, stvarni broj jedinki vrste na svakom lokalitetu je x, može se odrediti varijanca ili mjera raspršivanja s2 (odstupanje vrijednosti x od m):

s2 \u003d S (m-x) 2 / (n-1)

Sa slučajnom raspodjelom s2 \u003d m (pod pretpostavkom da je dovoljna veličina uzorka). Uz jednoliku raspodjelu, s2 \u003d 0, a broj pojedinaca na svakoj web-lokaciji trebao bi biti jednak prosjeku. S grupnom raspodjelom, uvijek s2\u003e m, a što je veća razlika između odstupanja i prosjeka, to je izraženija grupna distribucija jedinki.

4. Dvostruka priroda sistema stanovništva

a) evolucijsku i funkcionalnu prirodu stanovništva

Treba obratiti pažnju na dvostruki položaj stanovništva u redovima bioloških sistema koji pripadaju različitim nivoima organizacije žive materije (Sl. 4). S jedne strane, populacija je jedna od karika u genetskom evolucijskom nizu, koji odražava filogenetske odnose svojti različitih nivoa, kao rezultat evolucije životnih oblika:

organizam - populacija - vrsta - rod - ... - kraljevstvo

U ovoj seriji populacija djeluje kao oblik postojanja vrste čija je glavna funkcija preživljavanje i razmnožavanje. Igrajući važnu ulogu u mikroevolucijskom procesu, populacija je elementarna genetska jedinica vrste. Pojedinci u populaciji imaju karakteristične značajke strukture, fiziologije i ponašanja, tj. heterogenost. Ove se osobine razvijaju pod utjecajem životnih uvjeta i rezultat su mikroevolucije koja se odvija u određenoj populaciji. Promjena populacija u procesu prilagodbe promjenjivim faktorima okoliša i popravljanje tih promjena u genskom fondu određuje evoluciju vrsta.

S druge strane, pod istim specifičnim uvjetima okoliša, populacija ulazi u trofičke i druge veze s populacijama drugih vrsta, tvoreći s njima jednostavne i složene biogeocenoze. U ovom slučaju, to je funkcionalni podsustav biogeocenoze i predstavlja jednu od veza funkcionalno-energetske serije:

organizam - populacija - biogeocenoza - biosfera

b) biološka neusklađenost funkcija stanovništva

"Dualnost" populacija očituje se i u biološkoj nedosljednosti njihovih funkcija. Sastavljeni su od jedinki iste vrste i, prema tome, identični su u ekološkim zahtevima okolinskim uslovima i imaju iste mehanizme prilagodbe. Ali same populacije sadrže:

1) velika verovatnoća akutne intraspecifične konkurencije

2) mogućnost nepostojanja stabilnih kontakata i međusobnih veza pojedinaca.

Intenzivno nadmetanje odvija se tokom prenaseljenosti, što dovodi do iscrpljivanja resursa koji podržavaju život: u životinjama, hrani, biljnoj vlazi, plodnosti i (ili) svjetlosti. Ako je broj jedinki premali, populacija gubi svojstva sustava, smanjuje se i njegova stabilnost. Rješavanje ove kontradikcije glavni je uvjet za održavanje integriteta sustava. Sastoji se u potrebi da se održi optimalan broj i optimalan omjer između unutarpopulacijskih procesa diferencijacije i integracije.

Ladice - Volterra model. Kao primjer prirodne regulacije procesa intraspecifične konkurencije može se navesti pravilo Lotka - Volterra, koje odražava odnos u prehrambenom lancu potrošača i proizvođača, odnosno predatora i plena. Predstavlja se s dvije jednačine. Prva izražava uspjeh susreta žrtve sa predatorom:

Plodnost prirodno ovisi o efikasnosti (f) kojom hrana prelazi u potomstvo i brzini unosa hrane (a × C „× N).

Rast broja i gustoće stanovništva nije beskrajan. Prije ili kasnije, prijeti nedostatak resursa iz okoliša (hrane, skloništa, mjesta za uzgoj, iscrpljivanje tla, pretjerano zasjenjenje). Svaka populacija ima vlastita ograničenja resursa, koja se nazivaju ekološki kapacitet. Kako se smanjuje, intenzivira se intraspecifična konkurencija. Uključeni su različiti mehanizmi regulacije brojeva. U biljkama započinje samotamnjenje i razlikovanje biljaka po veličini i fiziološkom stanju, kod životinja se plodnost smanjuje, agresija se pojačava, počinju naseljavati na slobodnim teritorijama, epidemije počinju unutar populacije. Reakcija svake vrste na vlastitu prenaseljenost je različita, ali rezultat je isti za sve - inhibicija razvoja i reprodukcije.

U fig. 5 prikazuje grafički model Lotka - Volterra. Omogućuje nam da pokažemo glavni trend u odnosu grabljivac-plijen, koji se sastoji u činjenici da su fluktuacije u broju populacija predatora u skladu s fluktuacijama u populaciji plijena. Štoviše, ciklusi porasta i smanjenja broja grabežljivaca i plijena pomiču se u odnosu jedan na drugog. Kad je broj plijena velik (resurs hrane), broj predatora se povećava, ali ne beskonačno, ali sve dok ne dođe do napetosti s hranom. Smanjenje zaliha hrane dovodi do povećane intraspecifične konkurencije i smanjenja broja grabežljivaca, a to zauzvrat, opet dovodi do povećanja broja plijena.

Zakon nastanka. Kao integrirani sustav, populacija može biti stabilna samo s bliskim kontaktima i interakcijom pojedinaca jedni s drugima. Samo stado može odoljeti artiodaktilnim grabežljivcima. Samo u čoporu vukovi uspješno love. U šumskim zajednicama, u pravilu, podrast stabala raste u bioskupinama (grupni efekat), obnavljanje šuma na poremećenim područjima je bolje uz obilnu sjetvu i prijateljski nastanak mladica. Životinje žive u stadima, ptice i ribe u čoporima.

Štaviše, stanovništvo, kao sistem, stječe nova svojstva koja nisu ekvivalentna jednostavnom zbroju sličnih svojstava pojedinaca u populaciji. Na primjer, kada daphnia, hrana smuđa, sruši se u grupu, u grupi se formira zaštitno biopolje (sl. 5), zbog čega ribe ne primjećuju hranu. Jedna daphnia nema takvo biopolje, i brzo postaje plijen ribama. Isti se obrazac manifestuje i u objedinjavanju populacija u sistem biocenoze - u ovom slučaju biocenoza dobija takva svojstva koja nijedan od blokova pojedinačno ne posjeduje. Ovaj zakon - zakon nastanka, formulisao je N.F. Po reimersu.

5. Fluktuacije u brojevima

Pod povoljnim uvjetima, porast stanovništva primjećuje se kod stanovništva i može biti tako brz da dovodi do eksplozije stanovništva. Ukupnost svih faktora koji doprinose rastu stanovništva naziva se biotičkim potencijalom. Dovoljno je visoka za različite vrste, ali vjerovatnoća je da će populacija dostići ograničenje populacije in vivo mala, jer tome se suprotstavlja ograničavajući (ograničavajući) faktor. Skup faktora koji ograničavaju rast populacije naziva se otpornost na okoliš. Ravnotežno stanje između biotskog potencijala vrste i otpornosti medija (Sl. 6), koji održava konstantnu veličinu populacije, naziva se homeostazom ili dinamičkom ravnotežom. Ako se krši, dolazi do kolebanja broja stanovništva, tj. Promjena u njemu.

Razlikovati periodične i neperiodične fluktuacije u broju populacija.   Prve se javljaju u roku jedne sezone ili nekoliko godina (4 godine - periodični ciklus plodovanja kedra, porast broja leminga, arktične lisice, poljske sove; jabuke u voćnjacima plodovima urode plodom u godinu dana), drugi su nastupi masovne reprodukcije nekih štetočina korisnih biljaka, ako su narušeni uslovi u okruženju staništa (suše, neuobičajeno hladne ili tople zime, previše kišnih vegetacijskih sezona), nepredviđene migracije na nova staništa. Periodična i neperiodična kolebanja broja populacija pod utjecajem biotskih i abiotskih faktora okoliša, karakteristična za sve populacije, nazivaju se populacijskim valovima.

Svaka populacija ima strogo definisanu strukturu: genetsku, polnu i starosnu, prostornu itd., Ali ne može se sastojati od manje jedinki nego što je potrebno za stabilan razvoj i otpornost stanovništva na faktore iz okruženja. Ovo je princip minimalne veličine stanovništva. Svako odstupanje parametara populacije od optimalnih nije poželjno, ali ako njihove prekomjerno visoke vrijednosti ne predstavljaju izravnu opasnost za postojanje vrste, tada smanjenje na minimalnu razinu, posebno veličinu populacije, predstavlja opasnost za vrstu.

PRIMJERIMinimalnu veličinu populacija karakterizira vrlo mnogo vrsta na Dalekom istoku: amurski tigar, dalekoistočni leopard, polarni medvjed, patka mandarina, mnogi leptiri: rep Make i rep Xusa, admiral, močvare, prelijepa Artemida, Apolon, relikvija morska trava i buba jelena; od biljaka: sve vrste araliaceae, orhideje, jelka u cijelosti lišća, bor guste boje, mahunarka marelica, čvrste smreke, yew šiljasti, dvoredni, ljiljan, calloused, daurian ljiljan itd., Ussuri grožđa, Kamchatka trillium i mnoge druge vrste.

Međutim, uz princip minimalne veličine stanovništva, postoji i princip, ili pravilo, maksimuma populacije. Leži u činjenici da se stanovništvo ne može povećavati u nedogled. Samo teoretski je u stanju neograničen rast broja.

Prema teoriji H.G. Andrevarty - L.K. Bircha (1954) - teorija ograničenja populacije, broj prirodnih populacija ograničen je iscrpljenjem prehrambenih resursa i uzgojnim uvjetima, nedostupnošću tih resursa, prekratkim razdobljem ubrzanog rasta stanovništva. Teorija o "granicama" dopunjena je teorijom biocenotske regulacije veličine populacije K. Fredericks (1927.): rast veličine stanovništva ograničen je utjecajem kompleksa abiotskih i biotičkih faktora okoline.

Koji su ovi faktori ili uzroci kolebanja?

Dovoljne zalihe hrane i njen nedostatak;

Konkurencija nekoliko populacija zbog jedne ekološke niše;

Spoljni (abiotski) uslovi okoline: hidrotermalni režim, osvetljenost, kiselost, aeracija itd.

6. Ekološke strategije stanovništva

Bez obzira na to što se pojedinci prilagođavaju zajedničkom životu u populaciji, bez obzira na prilagođavanje stanovništva jednom ili drugom faktoru, svi su oni u konačnici usmjereni na dugoročni opstanak i nastavak sebe u bilo kojim životnim uvjetima. Između svih uređaja i značajki može se razlikovati kompleks osnovnih karakteristika koje se nazivaju strategija zaštite okoliša. Ovo je općenita karakteristika rasta i razmnožavanja ove vrste, uključujući stopu rasta jedinki, razdoblje u kojem pubertet dovodi, učestalost reprodukcije, dobnu granicu itd.

Ekološke strategije su vrlo raznolike i premda postoji mnogo prijelaza između njih, mogu se razlikovati od njih dva ekstremna tipa: r-strategija i K-strategija.

r-strategija- posjeduju je brzoplodne vrste (r-vrste); Karakterizira ga odabir za povećanje stope rasta stanovništva u periodima male gustoće. Karakteristično je za populacije u okruženju s naglim i nepredvidivim promjenama stanja ili u efemernom, tj. postojeće kratko vrijeme (suše lokve, vodene livade, privremeni potoci)

Glavne karakteristike r-vrsta su: visoka plodnost, kratko vrijeme regeneracije, velika brojnost, obično sitnih jedinki (sitno sjeme u biljkama), kratak vijek trajanja, velika potrošnja energije za reprodukciju, kratka staništa, niska konkurentnost. R-vrste brzo i u velikom broju naseljavaju nenaseljena teritorija, ali u pravilu ubrzo - tijekom života jedne ili dvije generacije zamjenjuju se K-vrstama.

R-vrsta uključuje bakterije, sve godišnje biljke (korov) i štetočine (lisne uši, lišće, štetočine, stada faza skakavaca). Od trajnica - pionirske vrste: Ivan čaj, mnoge žitarice, pelin, efemerne biljke, od drvenastih vrsta - vrba, bijela i kamena breza, aspen, odabrana, od četinarskog - ariša; prvo se pojavljuju na uznemirenim zemljištima: spaljena područja, planinski lanci, građevinske jame, pored puta.

K-strategija -   vrste sa niskom razmnožavanjem i visokom stopom preživljavanja (K-vrste) imaju ovu strategiju; određuje izbor za povećani opstanak s velikom gustoćom naseljenosti koja se približava granici.

Glavne karakteristike K vrsta: niska plodnost, značajan životni vijek, velike veličine jedinki i sjemena, snažni korijenski sustavi, visoka konkurentnost, stabilnost na okupiranoj teritoriji, visoka specijalizacija životnog stila. Stopa razmnožavanja K-vrsta s približavanjem ograničavajućoj gustoći populacije smanjuje se i brzo raste pri niskoj gustoći; roditelji brinu o svojim potomcima. K-vrste često postaju dominantne biogeocenoze.

K-vrste uključuju sve predatore, ljude, reliktne insekte (krupni tropski leptiri, uključujući daleki istok, reliktnu ječmu, jelenove bube, morske bube itd.), Jedinstvenu fazu skakavaca, gotovo sva stabla i grmlje. Najupečatljiviji predstavnici biljaka su svi četinari, mongolski hrast, mahunski orah, lješnjak, javor, vilice, sedre.

Različite populacije koriste isto stanište na različite načine, stoga obje vrste strategija mogu postojati u njemu istovremeno.

PRIMJERI   U šumama, na ekološkom profilu Gornotaige u proleće, pre nego što lišće procveta na drveću, efemeroidi počnu cvetati, uroditi plodom i završiti vegetaciju: Corydalis, Amur adonis, anemoni, orijentalna ljubičica (žuta). Pod šumskim krošnjama započinje cvjetanje božura, ljiljana i vorontsa šiljast. Na otvorenim površinama u suhim hrastovim šumama južne padine rastu ovčje vrste i ružičasti mariannik. Hrast, gipka i druge vrste su K-strategi, Mariannik je r-strateg. Prije četrdeset godina, nakon požara, parcele aspena (r-vrste) formirale su se u jele široko-lišća. Trenutno aspen napušta postolje, ustupajući K vrstama: lipa, hrast, grab, orah itd.

Svaka populacija biljaka, životinja i mikroorganizama je savršen životni sistem, sposoban za samoregulaciju, ponovno uspostavljanje svoje dinamičke ravnoteže. Ali on ne postoji izolirano, već u kombinaciji s populacijama drugih vrsta, formirajući biocenoze. Stoga su interpopulacijski mehanizmi koji reguliraju odnose između populacija različitih vrsta rasprostranjeni u prirodi. Biogeocenoza, koja se sastoji od mnogih populacija različitih vrsta, djeluje kao regulator tih odnosa. U svakoj od tih populacija dolazi do interakcije među pojedincima, a svaka populacija ima utjecaj na ostale populacije i na biogeocenozu u cjelini, baš kao što biogeocenoza sa populacijom uključenom u nju ima izravan utjecaj na svaku određenu populaciju.

Kako piše I.I. Schmalhausen: "... U svim biološkim sustavima uvijek postoji interakcija različitih ciklusa regulacije, što dovodi do samorazvoja sistema prema zadanim uvjetima postojanja ..."

Kada se postignu optimalni omjeri, dolazi do manje ili više produženog stacionarnog stanja (dinamička ravnoteža) određenog sustava pod danim uvjetima postojanja. "... Za populaciju to znači uspostavljanje određene genetske strukture, uključujući različite oblike uravnoteženog polimorfizma. Za vrstu to znači uspostavljanje i održavanje manje ili više složene strukture. Za biogeocenozu to znači uspostavljanje i održavanje njenog heterogenog sastava i postojećih odnosa između komponenata Kada se uslovi postojanja promijene, tada se, naravno, naruši nepokretno stanje. Ponovno se vrši preispitivanje norme i opcija i, posljedično, nova transformacija, tj. vrat ... samo-razvoj ovih sistema. " Štoviše, u biogeocenozi se odnosi između veza mijenjaju, a u populaciji se genetska struktura restrukturira.

Povratak na ČLANICI BSI FEB RASPOREDA   Vrati se NA GLAVNU STRANU nalazište Botaničkog vrta Ruske akademije nauka dalekog istoka

Pojam stanovništva. Vrste populacija

Stanovništvo(populus - od lat. ljudi. populacija) jedan je od središnjih pojmova u biologiji i označava skup jedinki jedne vrste, koji ima zajednički genski fond i ima zajedničku teritoriju. To je prvi supraorganski biološki sistem. Iz životne sredine, još uvijek nije razvijena jasna definicija stanovništva. Najpoznatija je bila interpretacija S.S. Schwartz, populacija - skupina jedinki, koja je oblik postojanja vrste i koja se može samostalno neograničeno razvijati.

Glavno svojstvo populacija, poput ostalih bioloških sustava, je u tome što su one u stalnom pokretu, stalno se mijenjaju. To se odražava na sve parametre: produktivnost, stabilnost, struktura, raspodjela u prostoru. Specifične genetske i okolišne osobine karakteristične su za populaciju, a odražavaju sposobnost sistema da održavaju svoje postojanje u uvjetima koji se stalno mijenjaju: rast, razvoj i održivost. Nauka koja kombinira genetske, okolišne i evolucijske pristupe proučavanju populacije poznata je kao populacijska biologija.

PRIMJERI Jedna od nekoliko škola riba iste vrste u jezeru; mikro grupe Keyske đurđevka u šumi bijele breze, raste u podnožju drveća i na otvorenim mjestima; zavjese drveća jedne vrste (mongolski hrast, ariša, itd.) odvojene livadama, zavjesama drugih drveća ili grmlja ili močvara.

Ekološka populacija -  ukupnost elementarnih populacija, intraspecifične grupe ograničene na specifične biocenoze. Biljke iste vrste u cenozi nazivaju se coenopopulation. Razmjena genetskih informacija između njih događa se prilično često.



PRIMJERI Ribe iste vrste u svim školama zajedničkog rezervoara; stoji u monodominantnim šumama koje predstavljaju jednu grupu vrsta šuma: travnati, lišajevi ili sfagnum ariša (Magadanska regija, sjeverno od teritorija Habarovska); sastoje se od sedre (suhe) i mješovite (vlažne) hrastove šume (Primorski teritorij, Amurska regija); populacije proteina u borovim, smrekovim i jelovim šumama i široko lišćem jedne regije.

Geografsko stanovništvo  - skup ekološke populacije koja naseljava geografski slična područja. Geografske populacije postoje autonomno, njihovi rasponi su relativno izolirani, razmjena gena je rijetka - kod životinja i ptica - tijekom migracija, u biljkama - kada se širi polen, sjeme i plodovi. Na ovom nivou se razlikuju formiranje geografskih rasa, sorti, podvrsta.

PRIMJERI Poznate su zemljopisne rase arijske larve (Larix dahurica): zapadna (zapadno od Lene (L. dahurica ssp. Dahurica) i istočna (istočno od Lene, razlikuje se u L. dahurica ssp. Cajanderi), sjeverna i južna rasa ariša od ariša. dodjela M. Shemberga (1986.) kamene breze dvije podvrste: Ermanove breze (Betula ermanii) i vunene (B. lanata). U donjem toku rijeke Yama nalazi se fokus obične smreke (Picea obovata), koja se nalazi na istoku od neprekidnog niza smrekovih šuma na 1000 km, prema sjeveru - 500 km .. Zoolozi razlikuju populaciju tundre i stepa od voluharica (Microtis gregalis) Vrsta "uobičajeni protein" ima oko 20 geografskih populacija ili podvrsta.

Ključne karakteristike stanovništva

Obilje i gustina glavni su parametri stanovništva.

Broj  - ukupan broj jedinki na određenom području ili u datom volumenu.

Gustina  - broj jedinki ili njihovu biomasu po jedinici površine ili zapremine. U prirodi postoje stalna kolebanja broja i gustine.

Dinamika stanovništvaa gustina je određena uglavnom plodnošću, mortalitetom i migracijskim procesima. Ovo su pokazatelji koji karakteriziraju promjenu stanovništva u određenom periodu: mjesec, sezona, godina itd. Proučavanje ovih procesa i njihovih uzroka vrlo je važno za predviđanje stanja populacije.

Plodnost se razlikuje između apsolutne i specifične.

Apsolutni natalitetJe li broj novih pojedinaca koji su se pojavili u jedinici vremena, i specifične- isti broj, ali dodijeljen određenom broju pojedinaca. Na primjer, stopa nataliteta osobe je broj rođene djece na 1000 ljudi u toku godine. Plodnost je određena mnogim faktorima: okolišnim uvjetima, dostupnost hrane, biološkom vrstom (stopa puberteta, broj generacija tijekom sezone, omjer muškaraca i žena u populaciji).

Prema pravilu maksimalne plodnosti (reprodukcije) u idealnim uvjetima, u populaciji se pojavljuje najveći mogući broj novih jedinki; plodnost je ograničena fiziološkim karakteristikama vrste.

PRIMER Maslačak za 10 godina može ispuniti cijeli globus pod uvjetom da sva njegova sjemenka klija. Izuzetno bogato sjeme vrbe, topole, breze, aspene, većine korova. Bakterije se dijele na svakih 20 minuta i tokom 36 sati mogu neprekidnim slojem pokriti cijelu planetu. Plodnost je vrlo visoka kod većine vrsta insekata i mala kod predatora, velikih sisara.

Smrtnost  poput plodnosti, ona je apsolutna (broj pojedinaca koji je umro u određenom vremenu), i specifična. Karakterizira stopa pada stanovništva od smrti zbog bolesti, starosti, grabežljivaca, nedostatka hrane i igra veliku ulogu u dinamici stanovništva.

Postoje tri vrste smrtnosti:

Isto u svim fazama razvoja; Retka je u optimalnim uslovima;

Povećana smrtnost u ranoj dobi; karakteristično za većinu vrsta biljaka i životinja (manje od 1% sadnica preživi po starosti zrelosti na drveću, 1-2% prženja u ribi, manje od 0,5% ličinki u insektima);

Velika smrt u starosti; obično se primjećuje kod životinja čiji stadiji larve prolaze u povoljnim lagano promjenjivim uvjetima: tlo, drvo, živi organizmi.

Stanovništvo i njihove karakteristike okoliša.

Unutar raspona određene vrste uvjeti postojanja organizama nisu isti, pa će doći do razlika između strukturnih skupina vrsta. Na primjer, vrsta riječnih padova ima obalnu i dubokomorsku populaciju. Broj stanovništva uglavnom ovisi o veličini raspona i raznolikosti životnih uvjeta. Grupe prostorno susjednih populacija mogu formirati geografsku rasu ili podvrste. Jedinstvo pojedinaca stanovništva omogućava besplatan prelazak - panmiksija. Svaku populaciju odlikuju određene osobine koje naglašavaju njene ekološke osobine. Obično se naziva odjeljak ekologije koji proučava uvjete formiranja, strukturu i dinamiku razvoja populacija pojedinih vrstapopulacijska ekologija.

Ekološke karakteristike populacija  - Ovo je popis značajki koje opisuju interakciju populacija sa nizom okolišnih faktora određenog staništa.

Bilo koja populacija vrste zauzima određenu teritoriju, koja se uobičajeno naziva područje stanovništva. Raspon stanovništva može imati različitu veličinu, to uvelike ovisi o stupnju mobilnosti pojedinaca. Svaku populaciju karakteriše broj -broj jedinki, koji je dio populacije i koji zauzima određeno područje ili volumen u biocenozi.Svako stanovništvo je teoretski sposobno za neograničen rast stanovništva, ali ono je ograničeno resursima koji su potrebni za normalno funkcioniranje. Broj pojedinaca u populaciji varira u određenim granicama, međutim, ne bi trebao biti ispod određene granice. Smanjenje broja ispod ove granice može dovesti do istrebljenja stanovništva. Veličina populacije je određena  natalitet, smrtnost, njihov omjer u obliku prirodnog rasta͵ kao i imigracija (samopoštovanje) i iseljavanje (iseljavanje). Stopa nataliteta- broj jedinki u populaciji rođen je u jedinici vremena, i smrtnost- broj jedinki u populaciji koji u isto vrijeme umiru. Ako stopa nataliteta prevlada nad smrtnošću, tada će se primijetiti pozitivan prirodni priraštaj  a stanovništvo će se povećavati. U skladu s veličinom raspona populacije i brojem jedinki, izračunava se gustoća   populacije. Gustoća naseljenosti određena je prosječnim brojem jedinki po jedinici površine ili zapremine.  Za svaki skup okolišnih uvjeta postoji definitivno optimalan gustina naseljenostiodređena kapacitetom staništa. Gustoća naseljenosti može se prikazati kroz indikator, poput biomase. Populacijska biomasa - masa jedinki po jedinici površine ili zapremine.

2. Struktura stanovništva.

Unutar populacije moguće je razlikovati skupine koje određuju njegovu karakterističnu strukturu.

Struktura stanovništva - podjela populacije na grupe pojedinaca koji se razlikuju po određenim svojstvima (veličina, spol, lokacija, ponašanje itd.).

Razlikujte sljedeće tipovi strukture stanovništva:

1) seksualna struktura  - omjer pojedinaca različitog spola;

2) starosna struktura  - raspodjela pojedinaca po starosnim grupama;

3) prostorna struktura  - raspodjela pojedinaca stanovništva na teritoriji koju zauzima;

4) etološka struktura  - sistem odnosa među pojedincima koji se očituje u njihovom ponašanju; Dakle, glavni oblici organizacije životinjske populacije jesu jedan životni stil (na primjer, većina paukova, patka) i grupni način života u obliku porodica (istine lavova), kolonije (kod divljih zečeva, obalnih lastavica), jata (u skakavcima, vukova ), stada (u kopitara, kitova).

3.Populacijski talasi .

Valovi stanovništva - ovo su periodične ili neperiodične promjene broja stanovništva pod utjecajem različitih faktora. Ovaj je koncept uveo S. S. Chetverikov. Valovi stanovništva jedan su od uzroka nanošenja gena, izaziva sljedeće pojave : povećanje genetske homogenosti (homozigotičnosti) populacije; promjena koncentracije rijetkih alela, očuvanje alela, koji smanjuju održivost pojedinaca; promjene gena u različitim populacijama. Sve ove pojave dovode do evolucijskih transformacija genetske strukture populacije, a nakon toga i do promjene vrste..

Postoje talasi stanovništva sezonski i nesezonski:

Sezonskitalas stanovništva - zbog osobitosti životnih ciklusa ili sezonskih promjena klimatskih faktora;

Izvan sezone  talas stanovništva - uzrokovan promjenama različitih faktora okoline.

Populacija sama po sebi može da održava svoje stanovništvo neograničeno vreme. Na nivou stanovništva postoje procesi samoregulacije koji gustoću stanovništva usklađuju sa kapacitetom okoliša i manifestuju se u obliku životnih talasa.

Glavni mehanizmi regulacije stanovništva su:

1) reguliranje odnosa s populacijama drugih vrsta (na primjer, broj risa ovisi o broju zekova);

2) regulacija naseljavanja (migracija proteina);

3) reguliranje društvenog ponašanja (kod javnih insekata u odgajanju sudjeluju pojedine ženske maternice i mužjaci, čiji se broj regulira u procesu reprodukcije);

4) reguliranje teritorijalnog ponašanja (obeležavanje teritorije medveda, bizona, tigrova)

5) regulacija prenaseljenosti i stresnog ponašanja (pojava kanibalizma u galebovima).

Zbog dugoročne prilagodbe životnim uvjetima, stanovništvo je razvilo mehanizme za izbjegavanje neograničenog rasta broja i pomoć u održavanju gustoće stanovništva na relativno konstantnom nivou.

4.Populacijska homeostaza - ϶ᴛᴏ održavanje populacije na određenoj razini optimalnoj za dano stanište. Abiotski faktori kao i interspecifični i intraspecifični odnosi utiču na homeostazu stanovništva. 5. Ekosistemi, njihova struktura i svojstva.

Ekosistem-ukupnost organizama različitih vrsta i njihova staništa povezana s razmjenom materije, energije i informacija.  Kućni akvarijum, jezero na periferiji sela, stepenasta greda, šuma, kabina svemirskog broda, čitava naša planeta, sve su to ekosistemi jedne biosfere. Koncept "ekosustava" predložio je 1935. godine A. Tesli. Funkcioniranje ekosustava osigurava „unutarnja“ biološka cirkulacija tvari između abiotskih i biotskih dijelova. Ekosistemi su otvoreni biosistemi i u tom pogledu za postojanje u vremenu potrebni su „spoljni“ tokovi energije, materije i informacija kao deo opšteg geološkog ciklusa.

Blizu ekosustava je biogeocenoza.

Biogeocenozato je definitivno teritorij s homogenim životnim uvjetima, naseljen međusobno povezanim populacijama različitih vrsta, ujedinjen krugom kroz kapije tvari i protok energije.Koncept biogeocenoze uveo je V.M.Sukachov (1940). Osnovu velike većine biogeocenoza čine fotosintetski organizmi koji čine biljne grupe. Biogeocenoza, za razliku od ekosustava, je konkretan, teritorijalni pojam, jer zauzima ograničeno područje s homogenim životnim uvjetima i odgovarajućim fitocenozama (biljne grupe).

U ekosustav emitiraju biotički i abiotski dijelovi. Biotski dio ekosustava je skup međusobno povezanih živih organizama koji formiraju biocenozu. Biocenoza je skupina međusobno povezanih populacija organizama različitih vrsta koje nastanjuju lokaciju s homogenim životnim uvjetima. Ovaj koncept predložio je nemački hidrobiolog K. Myobius. Osnova biocenoze je fitocenoza(biljne grupe) sa kojima su povezane zoocenoze (životinjske grupe) i mikrobiocenoze (grupa mikroorganizama). Biocenoze postoje u određenom području okoliša koje se uobičajeno naziva biotop.

  Biotski dio ekosistema  čine razne ekološkegrupe organizama međusobno povezane prostornim i trofičkim vezama - proizvođači, potrošači i reduktori.

Proizvođači -   populacije autotrofnih organizama sposobnih da sintetišu organske materije iz anorganskih. To su zelene biljke, cijanobakterije, fotosintetske i hemosintetske bakterije. U vodenim ekosustavima glavni proizvođači su alge, a na kopnu sjeme biljaka.

Reduktori- populacije heterotrofnih organizama koji u procesu života razgrađuju mrtvu organsku tvar u mineralne minerale koje potom proizvođači koriste. Riječ je o heterotrofnim saprofitnim organizmima - bakterijama i gljivicama koje luče enzime i organske ostatke i apsorbiraju njihove proizvode cijepanja. U razgradnji organskih spojeva sudjeluju detritofagi (oni konzumiraju prizemne organske organizme, na primjer, zemljani crvi, larve muva), saprofagi jedu životinjske i ljudske iztrebke, na primjer, gnoje, bube), nekrofage (jedu leševe životinja, na primjer, bube gnoja).

Sastav abiotski dijelovi  Biogeocenoza uključuje sledeće komponente:

Neorganske supstance- spojevi koji su uključeni u biogenu migraciju tvari (na primjer, CO 2, O 2, dušik, voda, sumporovodik, itd.);

Organska materija-konekcije koje povezuju abiotski i biotski dio ekosistema;

Mikroklimaili klimatski režim - skup uvjeta koji određuju postojanje organizama (osvjetljenje, temperatura, vlaga, teren, itd.).

Glavna svojstva  Ekosistemi su: integritet, samoreprodukcija, održivost, samoregulacija itd. Međusobne veze između populacija u ekosustavima . Sastav i struktura grupa, njihova stabilnost i promjena ovise o složenim odnosima među populacijama različitih vrsta. Dodijelite sljedeće vrste veza   između pojedinih populacija različitih vrsta u ekosustavima:

Indirektno - populacije jedne vrste neizravno utječu na populaciju druge, preko populacija treće (grabežljivci, jedu hranu, utječu na biljne populacije);

Trofičan  - ovo su prehrambene veze (predator-plijen);

Aktuelna  - ovo su prostorni spojevi (orhideje na krošnjama drveća);

Antibiotski odnos  (predantizacija, natjecanje, jedenje) - na svaku populaciju različitih vrsta koje međusobno djeluju negativno utječe druga;

Neutralni odnos  - postojanje populacije različitih vrsta na zajedničkom teritoriju ne povlači za sobom nikakve posledice (predatori različitih vrsta);

6. Samoregulacija ekosustava. Agrocenoze. Samoregulacijasposobnost obnavljanja unutarnje ravnoteže nakon bilo kojeg prirodnog ili utjecaja čovjeka. Nivoi kvantitativnih i kvalitativnih pokazatelja koji karakteriziraju ekosustave događaju se oko određenih prosječnih (optimalnih) vrijednosti. Stabilnost ekosistema pretpostavlja konzistentnost (homeostaza)   populacije svake od njegovih vrsta. Regulatorni faktori koji umanjuju fluktuaciju u obilju pojedinih vrsta jesu intraspecifični i interspecifični odnosi. Ravnotežno stanje populacije određuje se omjerom ograničavajućih faktora koji određuju otpornost okoline, s jedne strane, i biotičkog potencijala za reprodukciju, s druge strane. Ekosustav samo teži održivosti, ali nikad ga ne dostiže: prvo, mijenjaju se vanjski uvjeti, i drugo, vrste mijenjaju svoja staništa.

Kontrola znanja i veština:

1) Šta je struktura stanovništva?

2) Koje su različite vrste strukture stanovništva?

3) Kako je regulirana veličina stanovništva?

4) Koji je glavni faktor koji utječe na homeostazu stanovništva?

5) Koja je razlika između ekosustava i biogeocenoze?

Domaća zadaća: prepričavanje sinopsisa28 §28.29, (30-33.47) priprema izvještaja, Lek 25.

Stanovništvo i njihove karakteristike okoliša. - koncept i vrste. Razvrstavanje i karakteristike kategorije „Stanovništvo i njihove karakteristike okoliša“. 2017, 2018.

Predavanje 7. Stanovništvo: struktura i dinamika

Pojam stanovništva.

U prirodi svaka postojeća vrsta predstavlja složen kompleks ili čak sustav intraspecifičnih skupina koje obuhvataju jedinke sa specifičnim osobinama strukture, fiziologije i ponašanja. Takva intraspecifična povezanost pojedinaca je stanovništvo.

Stanovništvo (populus - od lat. ljudi. populacija) jedan je od središnjih pojmova u biologiji i označava skup jedinki jedne vrste, koji ima zajednički genski fond i ima zajedničku teritoriju. To je prvi supraorganski biološki sistem. Iz životne sredine, još uvijek nije razvijena jasna definicija stanovništva.

Izraz "populacija" prvi put je uveo dan 1903. danski naučnik Johansen i označio je "prirodnu mješavinu jedinki iste vrste, genetski heterogene".

Najpoznatija je bila interpretacija S.S. Schwartz populacija - skupina jedinki, koja je oblik postojanja vrste i koja je u stanju samostalno da se razvija u nedogled.

Glavno svojstvo populacija, poput ostalih bioloških sustava, je u tome što su one u stalnom pokretu, stalno se mijenjaju. To utiče na sve parametre:

· Produktivnost

· Održivost

· Struktura

· U distribuciji u prostoru.

U populaciji su prilagodljive sposobnosti znatno veće nego kod pojedinaca koji je čine. Populacija kao biološka jedinica ima određeno struktura i funkcija.

· Struktura  Stanovništvo karakteriziraju njegovi sastavni pojedinci i njihova distribucija u prostoru.

· Funkcijepopulacije su slične funkcijama drugih bioloških sistema. Karakterizira ih rast, razvoj, sposobnost održavanja egzistencije u stalno promjenjivim uvjetima.

Vrste populacija

Prostorne jedinice stanovništva

Prostor ili područje koje zauzima stanovništvo može biti različito kako za različite vrste, tako i za istu vrstu. Raspon populacije u velikoj mjeri određuje mobilnost pojedinaca ili radijus pojedinačne aktivnosti.  Ako je radijus pojedinačne aktivnosti mali, veličina raspona stanovništva je obično također mala (tablica 7.1).


Tabela 7.1

Vrijednost poluprečnika pojedinih aktivnosti životinja i biljaka

(prema A. V. Yablokov, A. G. Yusufov, 1976)

U biljkama se radijus pojedinačne aktivnosti određuje na udaljenosti na koju se može širiti polen, sjeme ili vegetativni dijelovi koji mogu roditi novu biljku.

U mnogim drugim slučajevima trofički raspon  ne odgovara s reprodukcijom  Dakle, uprkos ogromnom trofičkom rasponu bijelih roda (Ciconia alba), žive u Europi, a zimi - u Africi, svaki se par ptica obično vraća na područje svog starog gnijezda i populacije roda, iako se miješaju u zimskim mjestima, ali tijekom uzgoja zauzimaju relativno malo područje.

Ovisno o veličini okupirane teritorije, N. P. Naumov (1963) razlikuje tri vrste stanovništva: elementarne, ekološke i geografske   (Sl. 7.1) ..

Elementarno(lokalna) populacija je skup jedinki jedne vrste koji zauzimaju malo područje homogenog područja. Između njih postoji stalna razmjena genetskih informacija.

PRIMJERI Jedna od nekoliko škola riba iste vrste u jezeru; mikro grupe Keyske đurđevka u šumi bijele breze, raste u podnožju drveća i na otvorenim mjestima;

Ekološkapopulacija - skup elementarnih populacija, intraspecifičnih skupina ograničenih na specifične biocenoze. Biljke iste vrste u cenozi nazivaju se coenopopulation. Razmjena genetskih informacija između njih događa se prilično često.

PRIMJERI Riba iste vrste u svim školama zajedničkog rezervoara; proteinske populacije u borovim, smrekovim i jelovim šumama jednog područja

Geografski   stanovništvo - skup ekološke populacije koja naseljava geografski slična područja. Geografske populacije postoje autonomno, njihovi rasponi su relativno izolirani, razmjena gena je rijetka - kod životinja i ptica - tijekom migracija, u biljkama - kada se širi polen, sjeme i plodovi. Na ovom nivou se razlikuju formiranje geografskih rasa, sorti, podvrsta.

PRIMJERI Poznate su zemljopisne rase arijske larve (Larix dahurica): zapadna (zapadno od Lene (L. dahurica ssp. Dahurica) i istočna (istočno od Lene, razlikuje se u L. dahurica ssp. Cajanderi), sjeverna i južna rasa ariša Kuril..

Vrsta "uobičajeni protein" ima oko 20 geografskih populacija ili podvrsta. Zoolozi izoliraju populaciju tundre i stepa uskopoljne voluharice (Microtis gregalis)

Geografske populacije s tih i drugih područja imaju značajne razlike među sobom u fiziologiji i veličini životinja. Tundre su, za razliku od stepskih, veće, počinju se uzgajati mnogo ranije, imaju veću plodnost i nakupljaju više masnoće. Razlike su toliko izražene da su se duže vrijeme te grupe smatrale različitim vrstama. Međutim, pokusi su pokazali da oba oblika volova lako križaju i daju plodno potomstvo, stoga pripadaju istoj vrsti.

Ključne karakteristike stanovništva

Obilje i gustina glavni su parametri stanovništva.

Broj- ukupan broj jedinki na određenom području ili u datom volumenu.

Gustina- broj jedinki ili njihovu biomasu po jedinici površine ili zapremine. U prirodi postoje stalna kolebanja broja i gustine.

Prostorna distribucija pojedinci u populaciji su nasumični, grupni i jednolični (Sl. 7.2).

Sl. 7.2. Glavne vrste distribucije jedinki u populaciji:

A - jednolika distribucija; B - slučajna raspodjela; B - distribucija u grupi (prema Odumu, 1986)

Slučajno  (difuzna) distribucija - neujednačena, posmatrana u homogenom okruženju; odnosi između pojedinaca su slabo izraženi. Nasumična raspodjela karakteristična je za populacije u početnom razdoblju naseljavanja; biljne populacije koje imaju snažnu inhibiciju izvana, životinjske populacije u kojima je socijalna povezanost slabo izražena.

PRIMJERI U početnim fazama naseljavanja i preživljavanja - insekti štetočine na polju; sadnice pionirskih vrsta: vrba, ariša itd., na uznemirenim područjima (planinski lanci, kamenolomi);

Grupnodistribucija je najčešća; odražava heterogenost životnih uvjeta ili različite genetske (starosne) obrasce stanovništva. Omogućuje najveću održivost stanovništva.

PRIMJERI Bez obzira koliko homogena struktura šume izgledala, ne postoji takva jednoobraznost u distribuciji vegetacije kao u polju ili na travnjaku. Što je izraženija mikrorelifija koja određuje mikroklimu u šumskoj zajednici, to je izraženija različita starost sastojina. Biljke životinje ujedinjuju se u stada kako bi se uspješno odupirale neprijateljima grabežljivcima. Karakter grupe je karakterističan za sitne i male životinje. Takve su populacije kopnenih mekušaca, mnogih vodozemaca.

Uniformna  smještanje u prirodu je rijetko. Karakteriziraju ih sekundarni kovanski sastojci nakon zatvaranja krunica i intenzivnog samorezanja; rijetko rastući sastojci koji rastu u homogenom okruženju; nepretenciozne biljke nižih slojeva.

Za većinu životinja grabežljivaca koji vode aktivni način života, karakteristična je i ravnomjerna raspodjela nakon što su se naselili i zauzeli čitavo naseljeno područje.

Dinamika stanovništva  i gustina  određeno uglavnom plodnost, smrtnost i procesi migracije .   To su pokazatelji koji karakteriziraju promjenu stanovništva u određenom periodu: mjesec, sezona, godina itd. Proučavanje ovih procesa i njihovih uzroka vrlo je važno za predviđanje stanja populacije.

Stopa nataliteta-   to je sposobnost stanovništva da se povećava. Karakterizira učestalost pojavljivanja novih jedinki u populaciji i razlikuju apsolutni i specifični natalitet. Apsolutni natalitet  - ovo je broj novih pojedinaca koji su se pojavili u jedinici vremena, i specifične - isti broj, ali dodijeljen određenom broju pojedinaca.

Na primjer, pokazatelj specifičnog nataliteta osobe je broj rođene djece na 1000 ljudi u toku godine.

Plodnost je određena mnogim faktorima: okolišnim uvjetima, dostupnost hrane, biološkom vrstom (stopa puberteta, broj generacija tijekom sezone, omjer muškaraca i žena u populaciji).

Prema pravilu maksimalne plodnosti (reprodukcije) u idealnim uvjetima, u populaciji se pojavljuje najveći mogući broj novih jedinki; plodnost je ograničena fiziološkim karakteristikama vrste.

PRIMER Maslačak za 10 godina može ispuniti cijeli globus pod uvjetom da sva njegova sjemenka klija. Izuzetno bogato sjeme vrbe, topole, breze, aspene, većine korova. Bakterije se dijele na svakih 20 minuta i u roku od 36 sati mogu pokriti cijelu planetu neprekidnim slojem.

Smrtnostpopulacije je broj pojedinaca ubijenih u određenom periodu. Smrtnost, kao i plodnost, je apsolutna (broj pojedinaca koji su umrli u određenom vremenu), i specifična. Karakterizira stopa pada stanovništva od smrti zbog bolesti, starosti, grabežljivaca, nedostatka hrane i igra veliku ulogu u dinamici stanovništva.

Postoje tri vrste smrtnosti:

Isto u svim fazama razvoja; Retka je u optimalnim uslovima;

Povećana smrtnost u ranoj dobi; karakteristično za većinu vrsta biljaka i životinja (manje od 1% sadnica preživi po starosti zrelosti na drveću, 1-2% prženja u ribi, manje od 0,5% ličinki u insektima);

Velika smrt u starosti; obično se primjećuje kod životinja čiji stadiji larve prolaze u povoljnim lagano promjenjivim uvjetima: tlo, drvo, živi organizmi.

U ekologiji je grafička konstrukcija „krivulja preživljavanja“ postala široko rasprostranjena (slika 7.3).

Sl. 7.3. Različite vrste krivulja preživljavanja

Krivulja I tipa (vrsta Drosophila) ima konveksni oblik. Ona opisuje situaciju u kojoj se visoka smrtnost primjećuje u odrasloj dobi. Ovo je karakteristično za drosophilu, mohuljice i druge insekte, koji ubrzo nakon što šteknu ostave potomstvo i umiru. Krivulje tipa I približavaju se krivuljama preživljavanja velikih sisara.

Krivulja tipa II (hidra tip) karakteristična je za organizme sa ujednačenom smrtnošću u bilo kojem dobu. Na grafikonu to odgovara pravoj liniji. Takve vrste krivina karakteristične su za ribe, gmazove, ptice, zeljaste trajnice, itd., S tim što je samo upozorenje referenca od organizama koji su već prošli najosjetljivije faze svog razvoja.

Kriva III tipa (tip kamenica) ima konkavan oblik. Karakteristično je za organizme koji uglavnom umiru u početnim fazama svog života. Ostrige vode privrženi način života u odrasloj dobi, a njihova larva je planktonska. U ovom periodu su oni najugroženiji. Kod pojedinaca koji su uspješno prošli fazu larve, šansa za preživljavanje uvelike se povećava. Ova vrsta krivulje preživljavanja karakteristična je za mnoge životinje s visokom plodnošću i nedostatkom brige za potomstvo.

Stavljanjem životnog vijeka na apscisu kao postotak ukupnog životnog vijeka, možemo usporediti krivulje preživljavanja organizama čiji životni vijek ima značajnih razlika. Na temelju takvih krivulja moguće je odrediti razdoblja tijekom kojih je određena vrsta posebno ranjiva. Budući da je smrtnost podložna dramatičnijim fluktuacijama i više ovisi o faktorima okoliša od plodnosti, ona igra veliku ulogu u regulaciji veličine stanovništva.

Stabilna, rastuća i sve manja populacija. Stanovništvo se prilagođava promjenjivim uvjetima okoliša ažuriranjem i zamjenom pojedinaca, tj. procesi rađanja (obnavljanja) i opadanja (smrti), upotpunjeni migracijskim procesima.

In stabilna populacija  stope rođenja i smrti su blizu, uravnotežene. Možda su nestabilni, ali gustoća naseljenosti se malo razlikuje od neke prosječne vrijednosti. Raspon vrsta se ne povećava niti se smanjuje.

In rastuća populacija  plodnost premašuje smrtnost. Izbijanja masovne reprodukcije karakteristična su za rastuću populaciju, posebno kod malih životinja ( skakavac, koloradski bube, glodavci, vrane, vrapci; od biljaka - ragweed, hogweed, maslačak).

Populacije velikih životinja često rastu u uvjetima rezervnog režima ( los u rezervatu Magadan, na Aljasci, slonovi u nacionalnom parku Kenije.)Kada se ponovno sabijanje u životinja (obično se poklapa s postignućem puberteta kod mladih životinja) započinje migracija u susjedna slobodna područja.

Ako smrtnost premaši plodnost, smatra se takva populacija smanjuje seja. U prirodnom se okruženju smanjuje na određenu granicu, a tada se stopa rađanja (plodnost) opet povećava i populacija iz opada postaje sve veća. Najčešće se populacije neželjenih vrsta nenormalno povećavaju, opadajuće populacije - populacije rijetke, reliktne, vrijedne i ekonomski i estetski.

DEMECOLOGIJA - proučava odnos populacije sa okolinom, demografiju i niz drugih karakteristika stanovništva u svjetlu njihovog odnosa s okolinom

Po definiciji Nikolaja Fedoroviča Reimersa:

STANOVNIŠTVO - elementarna skupina jedinki jedne vrste, koja zauzima određenu teritoriju i ima sve potrebne uslove za održavanje svoje stabilnosti dugo vremena u promjenjivim uvjetima okoliša.

S.S. Schwartz daje definiciju stanovništva iz evolucijsko-ekološke perspektive. STANOVNIŠTVO je skup jedinki iste vrste koji imaju zajednički genski bazen i naseljavaju određeni prostor, s relativno ujednačenim životnim uvjetima.

Značajke stanovništva:

Verovatnoća učestalih prelazaka

Specifičnost staništa

mogućnost prijenosa nasljednih informacija

Stanovništvo je otvoreni sistem, od velike važnosti, jer se odvija na nivou populacije

adaptacije

prirodna selekcija

evoluciona promjena

Svako stanovništvo odlikuje se nizom karakteristika, ima određenu strukturu i organizaciju. Treba napomenuti da posebna svojstva svojstvena populaciji odražavaju njeno stanje kao grupe organizama u cjelini, a ne pojedinačnih jedinki, tj. svojstvo populacije kao grupe organizama nije mehanički zbir svojstava svakog pojedinca koji ga sačinjava

Stanovništvo ima prostorne (statičke) i vremenske (dinamičke) karakteristike.

Prostorni

ukupna snaga

gustina

prostorna distribucija (varijanca)

struktura (starosni i polni sastav)

Oni karakteriziraju stanje stanovništva u određenom trenutku vremena t

Privremene karakteristike uključuju

natalitet

smrtnost

krivulja rasta

Karakteriziraju procese koji se dešavaju u populaciji tijekom određenog vremena Δt

PROSTORNE ili statičke karakteristike.

BROJ VRSTA U STANOVNIŠTVU - ukupan broj jedinki na određenoj teritoriji ili u određenoj količini.

Posebno je važno kada su u pitanju rijetke i ugrožene vrste

Metode za određivanje obilja:

jednostavan izračun (nije prikladan za sve, samo za neaktivne, nastanjene životinje ili biljke);

označavanje i zvonjenje (slučajno uzorkovanje se označava i pušta, nakon nekog vremena ponovnog hvatanja i podešavanja udjela označenih pojedinaca od ukupnog broja uhvaćenih)

uzimanje uzoraka (brojanje mikroorganizama) PRIMJER za fluktuaciju broja crvenih skakavaca u Africi 1962. godine na jugu Maroka uništeno je 7 hiljada tona naranče godišnje potrošnje Francuske

Gustina naseljenosti - broj jedinki neke vrste po jedinici površine ili jedinici zapremine. Na primjer, 200 kg ribe na 1 ha rezervoara ili 5 miliona dijatomenata na 1 m3 vode, 500 stabala na 1 ha itd. Ponekad je važno razlikovati prosječnu (obilje / biomasa po jedinici ukupnog prostora) i ekološku gustinu (obilje / biomasa po jedinici naseljenog prostora, to jest, po jedinici površine ili zapremine koje stvarno može zauzeti današnja populacija).

PROSTORNA RAZREDBA Razlikuju se tri vrste raspodjele jedinki populacije: grupna, slučajna i ujednačena.

Do ujednačene distribucije dolazi tamo gdje je konkurencija među pojedincima vrlo jaka ili postoji antagonizam (neizrecivo neprijateljstvo). PRIMJER: U šumi je konkurencija za svjetlo vrlo velika, pa postoji tendencija stajanja na približno jednakim udaljenostima jedno od drugog. U kaosu ptičjih kolonija, gnijezda su smještena na takvoj udaljenosti jedna od druge, da pojedinci koji sjede na gnijezdu nisu mogli kljucati jedni u druge. Ova vrsta rasprostranjenosti nalazi se među predatorima s jasnom teritorijalnošću - predatori „obilježavaju“ teritoriju radi zaštite od konkurenata. Rijetko je u prirodi, ali čovjek ih može umjetno stvoriti (voćnjaci, sjetve usjeva).

Grupna distribucija najčešća je vrsta u prirodnim ekosustavima i svojevrsni je adaptivni faktor u funkcioniranju populacija. Postoji puno PRIMJERA. Ogromne škole riba, jata ptica tokom letova, kolonije gniježđenih ptica kreću se od mjesta do mjesta. Zbog činjenice da su uvjeti okoliša na različitim mjestima različiti, pojedinci se obično akumuliraju tamo gdje im je okoliš najpovoljniji. Na primjer, salamander se distribuira u šumi prepunoj drveća, gdje je vlaga visoka.

PRIVREMENA ILI DINAMIČKA KARAKTERISTIKA

Plodnost je sposobnost stanovništva da se povećava (reprodukcija). Obično se plodnost izražava stopom koja je određena dijeljenjem ukupnog broja jedinki koje se pojave u određenom vremenskom periodu - sat, dan ili godina (ukupna plodnost). Razlikovati između maksimalne (apsolutne) plodnosti - teorijske maksimalne stope formiranja novih jedinki u idealnim uslovima, i ekološke (realizovane) plodnosti - porasta populacije u stvarnim okruženjem.

MORTALITET odražava smrt pojedinaca u nekoj populaciji. Može se izraziti brojem pojedinaca koji su umrli u ovom periodu. Smrtnost okoline - smrt pojedinaca u ovim okolinskim uvjetima. Vrijednost nije konstantna i varira ovisno o uvjetima okoliša i stanju stanovništva. Teorijski minimalni mortalitet - konstantna vrednost za datu populaciju. Čak i u najidealnijim uvjetima pojedinci će umrijeti od starosti. Ova dob je određena fiziološkim životnim vijekom, koji, naravno, često prelazi ekološki životni vijek.

RAST POPULACIJE je razlika između plodnosti i smrtnosti.

Stanovništvo regulira njihov broj ažuriranjem ili zamjenom pojedinaca. Pojedinci se pojavljuju u populaciji zbog rođenja i imigracije, a nestaju kao rezultat smrtnosti i emigracije.

Uravnoteženim intenzitetom plodnosti i smrtnosti formira se stabilna populacija.

Često postoji višak plodnosti nad smrtnošću, populacija se povećava do te mjere da može doći do izbijanja masovne reprodukcije. Takva se populacija naziva rastućom. (Colorado buba s krompirom, mošus od 5 jedinki 1905. u okolini Praga).

Međutim, kad je stanovništvo prerazvijeno, životni uvjeti stanovništva se pogoršavaju, što uzrokuje njegovu preveliku konsolidaciju, dovodi do naglog porasta smrtnosti, a broj počinje opadati. Ako smrtnost premaši plodnost, stanovništvo opada. (populacija sobara, dabra, bizona, vrapca u Pragu).

Pojam populacije u ekologiji

Stupanj izolacije stanovništva

Ako se pripadnici neke vrste stalno kreću i premještaju po prostranim prostorima, takvu vrstu karakterizira mali broj velikih populacija. Na primjer, selen i arktička lisica odlikuju se velikim migracijskim sposobnostima. Rezultati označavanja pokazuju da arktičke lisice tokom sezone prelaze stotine, a ponekad i više od hiljadu kilometara, od mjesta uzgajanja. Sjevernjaci vrše redovne sezonske migracije, također u skali od stotina kilometara. Granice između populacija takvih vrsta obično prolaze kroz velike geografske barijere: široke rijeke, tjesnaci, planinski lanci itd. U nekim slučajevima, pokretnu vrstu s relativno malim rasponom može predstaviti jedna populacija, na primjer, kavkaška tura, čija stada neprestano lutaju dva glavna raspona ovog planinskog lanca.

Sa slabo razvijenim sposobnostima za kretanje, u sastavu vrste formira se mnogo manjih populacija, koje odražavaju mozaični pejzaž. U biljkama i sjedilačkim životinjama broj populacija izravno ovisi o stupnju heterogenosti okoliša. Na primjer, u planinskim predjelima, teritorijalna diferencijacija takvih vrsta uvijek je složenija nego u ravnim otvorenim prostorima. Primjer vrste kod koje se mnoštvo populacija određuje ne toliko diferenciranjem okoline koliko karakteristikama ponašanja smeđi medvjed. Medvjedi su vrlo vezani za svoja staništa, pa ih je u ogromnom rasponu predstavljeno mnogim relativno malim skupinama koje se međusobno razlikuju u nizu svojstava.

Stupanj izoliranosti susjednih populacija vrsta vrlo je različit. U nekim su slučajevima oštro razdijeljeni teritorijom neprikladnom za stanovanje, a jasno su lokalizirani u prostoru, na primjer, populacije smuđa i lipe u jezerima izolirane jedna od druge ili populacije pločastih štakorica, kitova s \u200b\u200bbijelom glavom, indijanskog čičaka i drugih vrsta u oazama i riječnim dolinama među pustinjama.

Suprotna opcija je neprestano zauzimanje velikih površina s pogledom. Ovaj obrazac raspodjele karakterističan je, na primjer, za male golubove u suhim stepovima i polu pustinjama. U ovim krajolicima njihova gustina naseljenosti je univerzalno velika. Neka nepodobna za životni prostor lako se prevladavaju tokom preseljenja mladih životinja, a u povoljnim godinama na njima nastaju privremena naselja. Ovdje se granice između stanovništva mogu razlikovati samo uvjetno, između regija s različitom gustinom naseljenosti.

Drugi primjer neprekidne distribucije vrste je bubamarica u sedam točaka. Ove bube se nalaze u širokom rasponu biotopa i različitim prirodnim zonama. Za vrstu su karakteristične i zimske migracije. Granice između populacije u takvim slučajevima gotovo da nisu izražene. Međutim, budući da pojedinci koji žive u zajednici kontaktiraju jedni s drugima češće nego s predstavnicima drugih dijelova raspona, stanovništvo udaljenih jednih drugih mjesta može se smatrati različitim populacijama.

Unutar iste vrste mogu se nalaziti populacije s obje jasno razlikovane i razmazane granice (Sl.

8.1. Pojam populacije u ekologiji

Populacija u ekologiji je skupina jedinki iste vrste koji međusobno djeluju i zajednički nastanjuju zajedničku teritoriju.

Riječ "stanovništvo" dolazi od latinskog "populus" - ljudi, stanovništvo. Tako se ekološka populacija može definirati kao populacija jedne vrste na određenom području.

Pripadnici iste populacije djeluju jedni na druge osim fizičkih faktora okoline ili drugih vrsta organizama koji žive zajedno. U populacijama se svi oblici odnosa karakteristični za međupredmetne odnose manifestuju u jednoj ili drugoj mjeri, ali najistaknutiji su međusobni (uzajamno korisni) i natjecateljski. Specifični intraspecifični odnosi su odnosi povezani s reprodukcijom: između jedinki različitog spola te između roditelja i generacija kćeri.

Tijekom spolne reprodukcije, razmjena gena pretvara populaciju u relativno holistički genetski sustav. Ako je umrežena oplodnja odsutna i preovlađuju vegetativni, partenogenetski ili drugi načini razmnožavanja, genetske su veze slabije i populacija je sustav klonova ili čistih linija koje dijele medij. Takve se populacije ujedinjuju uglavnom ekološkim vezama. U svim su slučajevima na populaciji na snazi \u200b\u200bzakoni koji omogućavaju korištenje ograničenih resursa iz okoliša na ovaj način da se osigura potomstvo. To se uglavnom postiže kvantitativnim promjenama stanovništva. Populacije mnogih vrsta imaju svojstva koja im omogućuju kontrolu nad njihovim brojem.

Održavanje optimalnog obilja u danim uslovima naziva se populacijska homeostaza. Homeostatske mogućnosti populacija se kod različitih vrsta izražavaju različito. Oni se provode i kroz odnose pojedinaca.

Dakle, populacije kao grupne asocijacije imaju niz specifičnih svojstava koja nisu svojstvena svakom pojedincu.

Glavne karakteristike populacija:

1) broj - ukupan broj jedinki na dodeljenoj teritoriji;

2) gustina naseljenosti - prosječni broj jedinki po jedinici površine ili zapremine prostora koji zauzima stanovništvo; gustoća naseljenosti može se izraziti i u masi članova populacije po jedinici prostora;

3) plodnost - broj novih jedinki koji su se pojavili po jedinici vremena kao rezultat reprodukcije;

4) smrtnost - pokazatelj koji odražava broj smrtnih slučajeva u populaciji pojedinaca tokom određenog vremenskog perioda;

5) rast stanovništva - razlika između plodnosti i smrtnosti; rast može biti i pozitivan i negativan;

6) stopa rasta - prosječni rast po jedinici vremena.

Specifična organizacija je karakteristična za stanovništvo. Raspodjela pojedinaca po teritoriju, omjer skupina prema spolu, dobi, morfoloških, fizioloških, bihevioralnih i genetskih karakteristika odražavaju strukturu populacije. Nastaje, s jedne strane, na temelju općih bioloških svojstava vrste, a s druge, pod utjecajem abiotskih čimbenika okoliša i populacija drugih vrsta. Struktura stanovništva je stoga prilagodljiva. Različite populacije iste vrste imaju i slična strukturna obilježja, i karakteristične, koje karakteriziraju specifičnosti okolišnih uvjeta u njihovim staništima.

Dakle, pored prilagodljivih sposobnosti pojedinih jedinki, populaciju neke vrste na određenom teritoriju karakterišu i prilagodljiva obilježja organizacije grupe, koja su svojstva populacije kao supra-individualnog sistema. Prilagodljive sposobnosti vrste kao cjeline kao sustava populacija puno su šire od prilagodljivih karakteristika svake pojedine jedinke.

8.2. Populacijska struktura vrste

Svaka vrsta, koja zauzima određeno područje (područje), na njoj je predstavljena sustavom populacija. Što je složenija podjela teritorije koju zauzima vrsta, veće su mogućnosti za izolaciju pojedinih populacija. Međutim, u manjoj mjeri struktura populacije neke vrste određena je njezinim biološkim karakteristikama, poput mobilnosti njenih sastavnih jedinki, stupnja njihove privrženosti teritoriju i sposobnosti prevladavanja prirodnih barijera.

Podijeli ovo: