Kodu » Tervis » Populatsiooni ökoloogia on elanikkonna peamised omadused. Populatsioonide peamised omadused. Populatsioonide vanuseline struktuur

Populatsiooni ökoloogia on elanikkonna peamised omadused. Populatsioonide peamised omadused. Populatsioonide vanuseline struktuur

Populatsioonid: struktuur ja dünaamika 7. loeng.

Moskalyuk T.A.

Viidete loetelu

Stepanovskikh A.S. Üldökoloogia: õpik ülikoolidele. Moskva: YUNITI, 2001.510 lk.

Radkevich V.A. Ökoloogia. Minsk: Kõrgem kool, 1998.159 lk.

Bigon M., Harper J., Townsend K. ökoloogia. Üksikisikud, populatsioonid ja kogukonnad / Per. inglise keelest. M.: Mir, 1989. Kd. 2 ..

Silov I.A. Ökoloogia. M.: Kõrgem kool, 2003.512 lk. (LIGHT, tsüklid)

1. Rahvastiku mõiste. Rahvastiku tüübid

2. Populatsioonide peamised omadused

3. Rahvastiku struktuur ja dünaamika

4. Rahvastikusüsteemide kahetine olemus

a) populatsiooni evolutsiooniline ja funktsionaalne olemus

b) populatsiooni funktsioonide bioloogiline ebajärjekindlus (Lotka-Volterra mudel; tekkimise seadus)

5. Arvude kõikumine

6. Keskkonnastrateegiad populatsioonid

1. Rahvastiku mõiste. Rahvastiku tüübid

Rahvaarv(populus - ladina keeles. populatsioon) on üks bioloogia kesksemaid mõisteid ja tähistab ühe liigi isendite kogumit, millel on ühine geenivaramu ja ühine territoorium. See on esimene superorgaaniline bioloogiline süsteem. Ökoloogilisest seisukohast pole populatsiooni selget määratlust veel välja töötatud. Enim tunnustati S. S. tõlgendust. Schwartz, populatsioon on üksikute rühmitus, mis on liigi eksistentsivorm ja mis on võimeline määramata ajaks iseseisvalt arenema.

Populatsioonide, nagu ka teiste bioloogiliste süsteemide peamine omadus on see, et nad on pidevas liikumises, pidevalt muutuvad. See kajastub kõigis parameetrites: tootlikkus, stabiilsus, struktuur, jaotumine ruumis. Populatsioone iseloomustavad spetsiifilised geneetilised ja ökoloogilised omadused, mis kajastavad süsteemide võimet säilitada oma olemasolu pidevalt muutuvates tingimustes: kasv, areng, stabiilsus. Teadust, mis ühendab populatsioonide uurimisel geneetilisi, ökoloogilisi ja evolutsioonilisi lähenemisviise, nimetatakse populatsioonibioloogiaks.

NÄITED. Üks järve mitmest sama liigi kalade rühmast; Keiske maikellukese mikrogrupid valges kasemetsas, kasvavad puude aluses ja lagedates kohtades; sama liigi (Mongoolia tamm, lehis jt) puudekogud, eraldatud niitudega, teiste puude või põõsaste klompide või soodega.

Ökoloogiline populatsioon - põhipopulatsioonide komplekt, spetsiifiliste biotsenoosidega seotud liigisisesed rühmad. Kensoosis sama liigi taimi nimetatakse cenopopulatsiooniks. Geneetilise teabe vahetamine nende vahel toimub üsna sageli.

NÄITED. Sama liigi kalad kõikides veehoidla koolides; seisab monodominantsetes metsades, esindades ühte metsatüüpide rühma: rohtsed, samblikud või sfagnumlehise metsad (Magadani piirkond, Habarovski territooriumist põhja pool); seisab harilikes (kuivades) ja forb (märgades) tammemetsades (Primorski krai, Amuuri oblast); oravapopulatsioonid männi-, kuuse- ja nulgudes laialehised metsad üks ala.

Geograafiline elanikkond - kokku ökoloogilised populatsioonidasustavad geograafiliselt sarnaseid alasid. Geograafilised populatsioonid eksisteerivad autonoomselt, nende vahemikud on suhteliselt isoleeritud ja geenivahetus toimub harva - loomadel ja lindudel - rändel, taimedel - õietolmu, seemnete ja puuviljade leviku ajal. Sellel tasandil toimub geograafiliste rasside, sortide moodustumine, eristatakse alamliike.

NÄITED. Dauri päritolu lehise (Larix dahurica) geograafilised rassid on teada: läänepoolsed (Lenast läänes (L. dahurica ssp. Dahurica) ja idapoolsed (Lenast ida pool, eraldatud L. dahurica ssp. Cajanderis), põhja- ja lõunarassid Kurili lehis. MAShemberg (1986) tuvastas kaks kivikase alamliiki: Ermani kask (Betula ermanii) ja villane kask (B. lanata). Yama jõe alamjooksul on hariliku kuuse (Picea obovata) puhang. , mis paikneb kuusemetsade massist ida suunas 1000 km kohta, põhjas - 500 km. Zooloogid eristavad kitsapeale (Microtis gregalis) tundra ja stepi populatsioone. Liik "harilik orav" on umbes 20 geograafilist populatsioonid või alamliigid.

2. Populatsioonide peamised omadused

Arvukus ja tihedus on populatsiooni peamised parameetrid. Arv - üksikisikute koguarv antud territooriumil või kindlas mahus. Tihedus - isendite arv või nende biomass pindala või mahuühiku kohta. Looduses on pidevad arvude ja tiheduse kõikumised.

Rahvastiku dünaamikaja tiheduse määravad peamiselt viljakus, suremus ja rändeprotsessid. Need on näitajad, mis iseloomustavad rahvaarvu muutumist teatud perioodil: kuu, aastaaeg, aasta jne. Nende protsesside ja nende põhjuste uurimine on populatsioonide seisundi ennustamiseks väga oluline.

Viljakust eristatakse absoluutsest ja spetsiifilisest. Absoluutne viljakusKas ajaühikus on ilmnenud uute isikute arv ja spetsiifiline- sama arv, kuid seotud teatud arvu isikutega. Näiteks on inimese viljakuse näitajaks sündinud laste arv 1000 inimese kohta aasta jooksul. Viljakust määravad paljud tegurid: keskkonnatingimused, toidu kättesaadavus, liigibioloogia (suguküpsuse määr, põlvkondade arv hooajal, meeste ja naiste suhe populatsioonis).

Vastavalt ideaalse olukorra maksimaalse viljakuse (paljunemise) reeglile ilmub populatsioonides maksimaalne võimalik uute isendite arv; viljakust piiravad liigi füsioloogilised omadused.

NÄIDE. Võilill võib 10 aasta pärast kogu maakera täita, tingimusel et kõik tema seemned idanevad. Paju, pappi, kaske, haaba ja enamikku umbrohtusid on äärmiselt palju. Bakterid jagunevad iga 20 minuti järel ja suudavad kogu planeedi katta pideva kihina 36 tunni jooksul. Viljakus on enamikul putukaliikidel väga kõrge ja kiskjate, suurte imetajate puhul madal.

Suremus, samuti viljakus, on see absoluutne (teatud aja jooksul surnud isendite arv) ja spetsiifiline. See iseloomustab haiguste, vanaduse, kiskjate, toidupuuduse ja mängude tõttu surmast tingitud elanikkonna vähenemise määra peaosa populatsiooni suuruse dünaamikas.

Suremust on kolme tüüpi:

Sama kõigil arenguetappidel; harva, optimaalsetes tingimustes;

Suurenenud suremus varases eas; tüüpiline enamusele taime- ja loomaliikidele (puudel on küpsuseastmeks ellu jäänud vähem kui 1% seemikutest, kaladel - 1-2% maimudest, putukatel - vähem kui 0,5% vastsetest);

Kõrge surm vanemas eas; tavaliselt täheldatakse loomadel, kelle vastsete staadiumid toimuvad soodsates vähe muutuvates tingimustes: pinnas, puit, elusorganismid.

Stabiilne, kasvav ja kahanev populatsioon.Elanikkond kohaneb muutuvate keskkonnatingimustega, uuendades ja asendades inimesi, s.t. sünni (uuenemise) ja vähenemise (närbumise) protsessid, mida täiendavad rändeprotsessid. Stabiilses populatsioonis on sündimus ja suremus lähedane, tasakaalustatud. Need ei pruugi olla konstantsed, kuid asustustihedus ei erine oluliselt ühestki keskmisest väärtusest. Samal ajal liigi levila ei suurene ega vähene.

Kasvavas rahvastikus ületab sündimus suremust. Kasvavatele populatsioonidele on iseloomulikud massilise paljunemise puhangud, eriti väikeloomadel (jaanileivapuu, 28-punktiline lepatriinu, Colorado kartulimardikas, närilised, varesed, varblased; taimedest - ambroosia, Sosnovski orashein Põhja-Komi Vabariigis, võilill, kinni jäänud Himaalaja , osaliselt tamm mongoli). Suurte loomade populatsioonid kasvavad sageli kaitstud režiimi tingimustes (põdrad Magadani looduskaitsealal, Alaskal, täpilised hirved Ussuriysky looduskaitsealal, elevandid Keenia rahvuspargis) või tutvustuste (põder Leningradi oblastis, ondatra aastal). Ida-Euroopa, kodukassid eraldi peredes). Taimede liigse konsolideerumisega (langeb tavaliselt kokku võrade läheduse algusega, võra võraga) algab üksikisikute suurus ja eluolu, populatsioonide isehõrenemine ja loomadel (langeb tavaliselt kokku seksuaalse noorloomade küpsus) algab ränne külgnevatele vabadele aladele.

Kui suremus ületab sündimust, siis peetakse sellist populatsiooni kahanevaks. Looduskeskkonnas väheneb see teatud piirini ja siis tõuseb sündimus (sündimus) taas ning rahvaarv väheneb. Kõige sagedamini kasvavad soovimatute liikide populatsioonid mõõdukalt, samas kui populatsioonid vähenevad - haruldased, reliktsed, väärtuslikud nii majanduslikult kui ka esteetiliselt.

3. Rahvastiku struktuur ja dünaamika

Populatsioonide dünaamika, seisund ja taastootmine on kooskõlas nende vanuse ja soo struktuuriga. Vanusstruktuur peegeldab rahvastiku uuenemise määra ja vanuserühmade koostoimet väliskeskkonnaga. See sõltub elutsükli omadustest, mis on eri liikidel (näiteks linnud ja imetajad, kiskjad) ning välistest tingimustest oluliselt erinevad.

Inimeste elutsüklis eristatakse tavaliselt kolme vanuseperioodi: enne reproduktiivset, reproduktiivset ja reproduktiivset... Taimi iseloomustab ka esmane puhkeperiood, mille nad läbivad kastetud seemnete staadiumis. Kõiki perioode võib kujutada ühe (lihtsa struktuuriga) või mitme (keerulise struktuuriga) vanuseastmega. Üheaastastel taimedel ja paljudel putukatel on lihtne vanuseline struktuur. Kompleksne struktuur on tüüpiline eri vanuses puude populatsioonidele, kõrgelt organiseeritud loomadele. Mida keerukam on struktuur, seda suurem on elanikkonna kohanemisvõime.

Üks kuulsamaid loomade liigitusi vanuse järgi G.A. Novikova:

Vastsündinud - kuni nägemise hetkeni;

Noored - kasvavad isikud, "noorukid";

Poolküps - suguküpsete indiviidide lähedane;

Täiskasvanud on suguküpsed loomad;

Vanad - paljunemise lõpetanud isikud.

Geobotaanikas on taimede klassifitseerimine vanuse järgi N.M. Tšernova, A.M. Bylova:

Uinuvad seemned;

Seemikud (seemikud) - esimese eluaasta taimed, paljud neist elavad idulehtede toitainetest;

Juveniilne - mine isetoiduks, kuid suuruselt ja morfoloogiliselt erineb siiski täiskasvanud taimedest;

Ebaküpsed - omavad üleminekuomadusi noorkaladelt täiskasvanud taimedele, on endiselt väga väikesed, neil on kasvu tüüp muutunud, algab võrsete hargnemine;

Virginia - "täiskasvanud noorukid", võivad ulatuda täiskasvanute suuruseks, kuid regeneratiivseid organeid pole;

Noor generatiivne - iseloomulik on generatiivorganite olemasolu, täiskasvanud taimele omase välimuse moodustumine on lõpule jõudnud;

Keskealine generatiiv - erinevad maksimaalse aastase kasvu ja maksimaalse sigimisvõime poolest;

Vana generatiiv - taimed kannavad jätkuvalt vilja, kuid nende võrsete kasv ja juurte moodustumine peatuvad täielikult;

Subseniil - kannab väga vähe vilju, vegetatiivsed organid surevad ära, võrsete uus moodustumine on tingitud uinuvatest pungadest;

Seniilne - väga vanad, lagunenud isendid, ilmnevad noortaimede tunnused: suured üksikud lehed, võrsed.

Cenopopulatsiooni, kus kõik ülaltoodud etapid on esindatud, nimetatakse tavaliseks täisliikmeks.

Metsanduses ja maksunduses on vastu võetud puistute ja istandike klassifikatsioon vanuseklasside kaupa. Okaspuude puhul:

Seemikud ja isekülv - 1-10 aastat, kõrgus kuni 25 cm;

Noor kasvuetapp - 10–40 aastat vana, kõrgus 25–5 m; metsa võra all vastab väikesele (kuni 0,7 m), keskmisele (0,7-1,5 m) ja suurele (\u003e 1,5 m) metsaalusele;

Ahvena staadium - keskealised istandused 50–60 aastat; pagasiruumi läbimõõt 5-10 cm, kõrgus - kuni 6-8 m; metsa võrastiku all puistu noor põlvkond või sarnase suurusega väikesed;

Laagerduvad istandused - 80-100 aastat vanad; suuruse järgi võivad nad olla emapuudest veidi madalamad, avatud kohtades ja metsamaal kannavad nad rikkalikult vilju; metsas võivad nad olla veel teises astmes, ei kanna vilja; mingil juhul ei määrata roolikambrit;

Küpsed puistud - 120 aastat ja vanemad, esimese astme puud ja teise astme puud jäävad kasvult maha; kannavad vilja rikkalikult, selle etapi alguses saavutavad nad tehnilise küpsuse, lõpus - bioloogilise;

Liigkasv - üle 180 aasta vana, kannab jätkuvalt rikkalikult vilja, kuid kasvab järk-järgult lagunenud ja kuivab või kukub välja veel elusana.

Lehtpuude puhul on gradatsioonid ja adhesioonid suuruselt sarnased, kuid nende kiirema kasvu ja vananemise tõttu ei ole nende vanuseklass 20, vaid 10 aastat.

Vanuserühmade suhe rahvastiku struktuuris iseloomustavad tema võimet paljuneda ja ellu jääda ning on kooskõlas viljakuse ja suremusega. Kasvavates kõrge viljakusega populatsioonides domineerivad noored (joonis 2), mitte veel reproduktiivsed isikud; stabiilsetes populatsioonides on need tavaliselt ebaühtlased, täisliikmelised populatsioonid, kus teatud arv isendeid liigub regulaarselt noorematest vanuserühmadest vanematel on sündimus võrdne elanikkonna vähenemisega. Kahanevas populatsioonis moodustavad aluse vanad isikud, neis pole uuenemist või on see väga väike.

Sooline struktuur vastavalt geneetilistele seadustele peaks see olema esindatud meeste ja naiste võrdse suhtega, st. 1: 1. Kuid erinevatele sugupooltele omase füsioloogia ja ökoloogia eripära, nende erineva elujõulisuse, keskkonnategurite, sotsiaalsete, antropogeensete mõjude tõttu võivad selles suhtes olla olulised erinevused. Ja need erinevused ei ole ühesugused nii eri populatsioonides kui ka sama populatsiooni erinevates vanuserühmades.

See on selgelt näidatud joonisel fig. 3, kus esitatakse endise NSV Liidu ja Keenia Aafrika Vabariigi elanike vanuse ja soolise struktuuri jaotised. NSV Liidu kärpimisel on vanuserühmade loomuliku elutsükli jaotumise taustal ilmne sündimuse langus sõja-aastatel ja selle suurenemine sõjajärgsetel aastatel. Naise ja meessoost ebaproportsionaalsus on kahtlemata seotud ka sõjaga. Kenyas on loomulik seos sugude jaotuse ja madala elatustaseme ning sõltuvusega looduslikest tingimustest paljunemiseelses eas rahvastiku selge vähenemise vahel.

Populatsioonide soostruktuuri uurimine on väga oluline, kuna eri soost isendite vahel väljenduvad tugevalt nii ökoloogilised kui ka käitumuslikud erinevused.

NÄIDE.Sääskede isased ja naised (perekond Culicidae) erinevad suuresti kasvukiiruse, puberteediperioodide, temperatuurimuutustele vastupidavuse poolest. Imago staadiumis olevad isased ei toitu üldse ega toitu nektarist ning emased peavad munade täielikuks viljastamiseks juua verd. Mõnes kärbeste liigis koosnevad populatsioonid ainult emasloomadest.

On liike, kus sugu ei määra esialgu mitte geneetilised, vaid keskkonnategurid, nagu näiteks Jaapani Arizemis, kui moodustub mugulate mass, moodustuvad suurte lihavate mugulatega taimedel emasõisikud ja isasõisikud moodustuvad väikeste taimedega. Roll on hästi jälgitav keskkonnategurid seksuaalstruktuuri kujunemisel liikide kaupa, millel on vahelduvad sugulised ja partenogeneetilised põlvkonnad. Millal optimaalne temperatuur Daphnias (Daphnia magna) moodustavad populatsiooni partenogeneetilised emased ja sellest kõrvale kaldudes ilmuvad isased.

Isikute ruumiline jaotus populatsioonides on juhuslik, rühm ja ühtlane.

Juhuslik (hajuv) jaotus - ebaühtlane, täheldatud homogeenses keskkonnas; üksikisikute suhe on nõrk. Juhuslik jaotumine on populatsioonidele iseloomulik algsel asustusperioodil; taimepopulatsioonid, mis kogevad koosluste arendajate poolt tugevat rõhumist; loomapopulatsioonid, mille sotsiaalne seos on nõrk.

NÄITED.Asustuse ja ellujäämise algfaasis - putukate kahjurid põllul; uurimuslike (teerajajate) liikide seemikud: pajud, chozeniad, lehised, lesbid jt häiritud piirkondades (mäeahelikud, karjäärid);

Grupi levitamine on kõige levinum; peegeldab elanike elutingimuste heterogeensust või erinevaid ontogeneetilisi (vanuselisi) mustreid. See tagab suurima rahvastiku stabiilsuse.

NÄITED. Ükskõik kui homogeenne metsa struktuur ka ei tunduks, puudub taimkatte leviku ühtlus nagu põllul või murul. Mida selgem on mikrokliima, mis määrab metsakoosluses mikrokliima, seda selgemini väljendub puistu erinev vanus, seda selgemini väljendub istandiku parcellstruktuur. Taimtoidulised loomad ühinevad karjades, et vaenlastele-kiskjatele edukamalt vastu seista. Rühma iseloom on iseloomulik istuvatele ja väikestele loomadele.

Looduses on ühtlane jaotumine haruldane. Neid iseloomustavad sama vanusega sekundaarsed puistud pärast võra sulgemist ja intensiivne isehõrenemine, homogeenses keskkonnas kasvavad hõredad puistud, madalama astme tagasihoidlikud taimed. Enamikku aktiivsetest röövloomadest iseloomustab ühtlane jaotumine ka pärast nende elama asumist ja kogu elamiskõlbliku territooriumi hõivamist.

Kuidas teha kindlaks taimede paigutuse olemus?

Seda saab teha raamatupidamisandmete lihtsama matemaatilise töötlemise abil. Krunt või proovitükk on jagatud ühesuurusteks raamatupidamiskruntideks - vähemalt 25, või taimede loendamine toimub ligikaudu sama kaugel asuvatel sama suurusega arvestuskruntidel. Saitide komplekt on näidis. Olles märkinud liigi isendite keskmise arvu valimis olevates kohtades tähega m, valimis olevate kohtade arv (arv) - n, liigi isendite tegelik arv igas kohas - x, saame määrata dispersioon ehk hajumise mõõt s2 (x väärtuse hälve m-st):

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

Juhusliku jaotuse korral s2 \u003d m (eeldades valimi piisavat suurust). Ühtlase jaotuse korral peaks s2 \u003d 0 ja isikute arv igas kohas olema võrdne keskmisega. Grupijaotuse korral on alati s2\u003e m ja mida suurem on erinevus hälbe ja keskmise vahel, seda rohkem väljendub indiviidide grupijaotus.

4. Rahvastikusüsteemide kahetine olemus

a) populatsiooni evolutsiooniline ja funktsionaalne olemus

Tähelepanu tuleks pöörata elanikkonna kahesele positsioonile elusmaterjali organiseerimise erinevatele tasanditele kuuluvate bioloogiliste süsteemide ridades (joonis 4). Ühest küljest on populatsioon üks lülisid geneetilises evolutsioonisarjas, mis peegeldab eluvormide evolutsiooni tulemusena erineva tasemega taksonite fülogeneetilisi suhteid:

organism - populatsioon - liik - perekond - ... - kuningriik

Selles seerias toimib populatsioon ühe liigi eksistentsivormina, mille peamine ülesanne on ellujäämine ja paljunemine. Mikroevolutsioonilises protsessis olulist rolli mängiv populatsioon on liigi elementaarne geneetiline üksus. Rahvastiku üksikisikutel on iseloomulikud tunnused struktuur, füsioloogia ja käitumine, s.t. heterogeensus. Need tunnused on välja töötatud elutingimuste mõjul ja on konkreetses populatsioonis toimuva mikroevolutsiooni tulemus. Muutused populatsioonides muutuvate keskkonnateguritega kohanemisprotsessis ja nende muutuste kinnistumine geenivaramus määravad lõppkokkuvõttes liigi evolutsiooni.

Teiselt poolt tekib populatsioon samades spetsiifilistes keskkonnatingimustes troofilistesse ja muudesse seostesse teiste liikide populatsioonidega, moodustades nendega lihtsad ja keerukad biogeotsenoosid. Sel juhul on see biogeotsenoosi funktsionaalne alamsüsteem ja esindab funktsionaalse energia seeria ühte lüli:

organism - populatsioon - biogeotsenoos - biosfäär

b) populatsiooni funktsioonide bioloogiline ebajärjekindlus

Populatsioonide "duaalsus" avaldub ka nende funktsioonide bioloogilises ebajärjekindluses. Need koosnevad sama liigi isenditest ja seetõttu on keskkonnatingimuste ökoloogiliste nõuete osas samad ning neil on samad kohanemismehhanismid. Kuid populatsioonid ise sisaldavad:

1) ägeda liigisisese võistluse suur tõenäosus

2) üksikute isikute vaheliste püsivate kontaktide ja suhete puudumise võimalus.

Ülerahvastamise ajal toimub tihe konkurents, mis viib elu toetavate ressursside ammendumiseni: loomadel on toitu, taimedel on niiskust, viljakust ja (või) valgust. Kui isendite arv on liiga väike, kaotab populatsioon süsteemi omadused ja selle stabiilsus väheneb. Selle vastuolu kõrvaldamine on süsteemi terviklikkuse säilitamise peamine tingimus. See seisneb vajaduses säilitada optimaalne arv ja optimaalne suhe diferentseerumise ja integratsiooni populatsioonisiseste protsesside vahel.

Lotka - Volterra mudel. Liigisisese konkurentsi protsessi loomuliku reguleerimise näiteks on Lotka - Volterra reegel, mis peegeldab suhteid tarbijate ja tootjate toiduahelas ehk kiskjat ja saaki. Seda esindab kaks võrrandit. Esimene väljendab saagi ja kiskja kohtumise edukust:

Viljakus sõltub loomulikult toidu järglastele üleviimise efektiivsusest (f) ja toidu tarbimise määrast (a × C "× N).

Populatsioonide arvu ja tiheduse kasv pole lõputu. Varem või hiljem ähvardab keskkonnaressursside (toit, varjupaigad, paljunemiskohad, pinnase ammendumine, liigne varjutus) puudumine. Igal elanikkonnal on oma ressursside piirangud, mida nimetatakse keskkonna võimekuseks. Vähenedes tiheneb liigisisene konkurents. Lisatud on erinevad rahvastiku reguleerimise mehhanismid. Taimedes algab taimede hõrenemine ja diferentseerumine suuruse ja füsioloogilise seisundi osas, loomadel väheneb viljakus, suureneb agressiivsus, nad hakkavad elama vabadele territooriumidele, epideemiad algavad populatsioonide sees. Iga liigi reaktsioon oma ülerahvastatusele on erinev, kuid tulemus on kõigi jaoks sama - arengu ja paljunemise pärssimine.

Joonisel fig. 5 näitab Lotka-Volterra graafilist mudelit. See võimaldab meil näidata kiskja-saaklooma suhte peamist suundumust, milleks on see, et kiskjate populatsioonide arvu kõikumine on kooskõlas saakloomade populatsiooni suuruse kõikumisega. Samal ajal nihutatakse kiskjate ja saakloomade arvu suurenemise ja vähenemise tsükleid üksteise suhtes. Kui ohvrite arv (toiduressurss) on suur, suureneb kiskjate arv, kuid mitte lõpmatult, vaid seni, kuni toiduga tekib pinge. Toiduvarude vähenemine toob kaasa suurenenud liigisisese konkurentsi ja röövloomade arvu vähenemise ning see omakorda põhjustab jällegi saakloomade arvu kasvu.

Tekkimise seadus. Tervikliku süsteemina saab populatsioon olla stabiilne ainult lähedaste kontaktide ja üksikisikute omavahelise suhtluse korral. Ainult kari suudab artiodaktüülkiskjate vastu seista. Ainult pakis jahivad hundid edukalt. Metsakooslustes kasvab puude metsaalune reeglina paremini biogruppides (rühmaefekt), häiritud aladel on metsa taastamine parem küllusliku külvamise ja puuistikute sõbraliku tekkimisega. Loomad peavad karjades, linnud ja kalad karjadena.

Sel juhul omandab populatsioon kui süsteem uusi omadusi, mis ei ole samaväärsed populatsiooni üksikisikute sarnaste omaduste lihtsa summaga. Näiteks kui dafnia, ahvenatoit, rühmitub, areneb rühm kaitsva biovälja (joonis 5), mille tõttu kalad toitu ei märka. Ühel dafnijal pole sellist biovälja ja see muutub kiiresti kalade saagiks. Sama muster avaldub siis, kui populatsioonid ühendatakse biotsenoosi süsteemiks - biotsenoos saab sel juhul selliseid omadusi, mida ükski selle plokkidest eraldi ei oma. See seadus on tekkimise seadus, sõnastas N.F. Reimers.

5. Arvude kõikumine

Soodsates tingimustes on täheldatud rahvastiku kasvu ja see võib olla nii kiire, et see viib populatsiooni plahvatuseni. Kõigi populatsiooni kasvu soodustavate tegurite kombinatsiooni nimetatakse biootiliseks potentsiaaliks. See on erinevate liikide jaoks piisavalt kõrge, kuid looduslikes tingimustes on populatsioonipiirini jõudmise tõenäosus väike, sest sellele vastanduvad piiravad (piiravad) tegurid. Elanikkonna kasvu piiravate tegurite kombinatsiooni nimetatakse keskkonnakindluseks. Liigi biootilise potentsiaali ja keskkonna resistentsuse vahelist tasakaalu seisundit (joonis 6), mis säilitab populatsiooni suuruse püsivuse, nimetatakse homöostaasiks ehk dünaamiliseks tasakaaluks. Selle rikkumisel ilmnevad populatsiooni suuruse kõikumised, st muutused selles.

Eristama perioodilised ja mitteregulaarsed rahvaarvu kõikumised. Esimesed tekivad hooaja või mitme aasta jooksul (4 aastat - seedripuu vilja perioodiline tsükkel, lemmingu, arktise rebase, lumise öökulli arvu suurenemine; aasta pärast kannavad õunapuud vilja aiakruntidel), teised on mõnede kasulike taimede kahjurite massilise paljunemise puhangud keskkonnatingimuste elupaikade rikkumise korral (põud, ebatavaliselt külm või soe talv, liiga vihmane kasvuperiood), ettenägematud ränded uutesse elupaikadesse. Perioodilised ja mitterioodilised populatsiooni suuruse kõikumised biootilise ja abiootilise mõju all keskkonnateguridkõigile populatsioonidele ühiseid nimetatakse populatsioonilaineteks.

Igal populatsioonil on rangelt määratletud struktuur: geneetiline, vanus ja sugu, ruumiline jne, kuid see ei saa koosneda väiksemast arvust üksikisikutest, kui on vajalik populatsiooni stabiilseks arenguks ja keskkonnateguritele vastupidavaks. See on elanikkonna minimaalse suuruse põhimõte. Igasugused populatsiooniparameetrite kõrvalekalded optimaalsetest on ebasoovitavad, kuid kui nende liiga kõrged väärtused ei kujuta otsest ohtu liigi olemasolule, siis oht, et vähenemine minimaalsele tasemele, eriti populatsiooni suuruses, on ohtlik liigile.

NÄITED.Väga paljudele Kaug-Ida liikidele on iseloomulik minimaalne populatsiooni suurus: amuuri tiiger, Kaug-Ida leopard, jääkaru, mandariinpart, palju liblikaid: Poppy sabakandja ja Ksuta sabakandja, admiral, vahukommid, ilu Artemis, Apollo, reliikvits, hirvemardikas; taimedest: kõik araliaceae, orhideed, täislehine kuusk, tihedaõieline mänd, mandžuuria aprikoos, kõva kadakas, terav jugapuu, kaherealine liilia, kaltsakas, dauriuse jt, Ussuri sarapuu, Kamchatka trillium ja paljud teised liigid.

Kuid koos populatsioonide minimaalse suuruse põhimõttega on olemas ka populatsiooni maksimaalsuse põhimõte või reegel. See seisneb selles, et rahvastik ei saa lõputult kasvada. Ainult teoreetiliselt on see võimeline piiramatuks arvukasvuks.

H.G. teooria kohaselt Andrevart - L.K. Bircha (1954) - populatsiooni suuruse piiride teooria, looduslike populatsioonide arvu piirab toiduressursside ja paljunemistingimuste ammendumine, nende ressursside kättesaamatus, liiga lühike rahvastiku kasvu kiirenemise periood. "Piiride" teooriat täiendab populatsiooni suuruse biotsenootilise reguleerimise teooria, mille autor on K. Fredericks (1927): populatsiooni suuruse kasvu piirab abiootiliste ja biootiliste keskkonnategurite kompleksi mõju.

Mis on need tegurid või arvukõikumiste põhjused?

Piisavad toiduvarud ja toidupuudus;

Ühe ökoloogilise niši tõttu mitme populatsiooni konkurents;

Välised (abiootilised) keskkonnatingimused: hüdrotermiline režiim, valgustus, happesus, õhutamine jne.

6. Populatsioonide ökoloogilised strateegiad

Sõltumata üksikisikute kohanemisest kooseluga elanikkonnas, olenemata elanikkonna kohanemisest teatud teguritega, on need kõik lõppkokkuvõttes suunatud pikaajalisele ellujäämisele ja enda jätkamisele mis tahes eksistentsi tingimustes. Kõigi kohanduste ja tunnuste hulgas võib eristada põhiomaduste kompleksi, mida nimetatakse ökoloogiliseks strateegiaks. See on antud liigi kasvu ja paljunemise üldine tunnus, sealhulgas isendite kasvukiirus, suguküpsuse saavutamise periood, paljunemissagedus, maksimaalne vanus jne.

Keskkonnastrateegiad on väga erinevad ja kuigi nende vahel on palju üleminekuid, võib neist eristada kahte äärmuslikku tüüpi: r-strateegia ja K-strateegia.

r-strateegia- seda omavad kiiresti paljunevad liigid (r-liigid); seda iseloomustab valik rahvastiku kasvu kiirendamiseks madala tihedusega perioodidel. See on tüüpiline populatsioonidele keskkonnas, kus tingimused muutuvad järsult ja ettearvamatult või lühiajaliselt, s.t. lühiajaliselt olemas (lompide kuivatamine, üleujutused, ajutised ojad)

R-liikide põhijooned on: kõrge viljakus, lühike taastumisaeg, suur arvukus, tavaliselt isendite väike suurus (taimedel on väikesed seemned), lühike eluiga, paljunemiseks vajalik suur energiakulu, elupaikade lühike kestus, madal konkurentsivõime. R-liigid asustavad hõivamata territooriumid kiiresti ja suures koguses, kuid reeglina varsti - ühe või kahe põlvkonna jooksul - asendatakse need K-liikidega.

R-liikide hulka kuuluvad bakterid, kõik üheaastased taimed (umbrohud) ja putukakahjurid (lehetäid, lehemardikad, varrekahjurid, jaanileivapuu faas). Püsikutest - pioneeriliigid: Ivan-tee, palju teravilju, koirohi, lühiajalised taimed, puittaimedest - paju, valge- ja kivikask, haab, chozenia, okaspuudest - lehis; need ilmuvad kõigepealt häiritud maadel: läbipõlenud aladel, mäeahelikes, ehitussüvendites, teeäärtes.

K-strateegia - seda strateegiat omavad madala taastootmise ja kõrge ellujäämismääraga liigid (K-liigid); see määrab valiku ellujäämise suurendamiseks suure asustustihedusega, mis läheneb piirsummale.

K-liikide põhijooned on: madal viljakus, märkimisväärne eeldatav eluiga, isendite ja seemnete suur suurus, võimas juurestik, kõrge konkurentsivõime, stabiilsus okupeeritud territooriumil, eluviisi kõrge spetsialiseerumine. K-liikide paljunemiskiirus väheneb lähenemisel asustustiheduse piiramisele ja suureneb madala tihedusega kiiresti; vanemad hoolitsevad oma järglaste eest. K-liigid muutuvad sageli biogeotsenooside dominantideks.

K-liikide hulka kuuluvad kõik röövloomad, inimesed, reliikvia putukad (suured troopilised liblikad, sealhulgas Kaug-Ida omad, relikt-barbel, hirvemardikas, maamardikad jt), jaaniusside üks faas, peaaegu kõik puud ja põõsad. Taimede eredamad esindajad on kõik okaspuud, Mongoolia tamm, mandžuuria pähkel, sarapuu, vahtrad, ürdid, sarikad.

Erinevad populatsioonid kasutavad sama elupaika erineval viisil, nii et mõlemad liigitüübid võivad strateegia järgi olla samaaegselt olemas.

NÄITED. Kevadel ökoloogilise profiili "Gornotezhny" metsades kiirustavad ephemeroidid enne õitsemist, vilja kandmist ja kasvuperioodi lõpetamist: corydalis, Amur adonis, anemone, idamaine violetne (kollane) ). Metsa võrastiku all algab pojengide, liiliate ja terase varese õitsemine. Lõunanõlva kuivades tammemetsades kasvavad lagedal lammaste aruhein ja roosa mariannik. Tamm, aruhein ja teised liigid on K-strateegid ja mariannik on r-strateeg. 40 aastat tagasi, pärast tulekahju kuuse-laialehelises metsatüübis, moodustati haavapakke (r-liike). Praegu lahkub haab metsapuult, asendudes K-liikidega: pärn, tamm, sarv, pähkel jne.

Iga taimede, loomade ja mikroorganismide populatsioon on täiuslik elusüsteem, mis on võimeline isereguleeruma, taastades selle dünaamilise tasakaalu. Kuid see ei eksisteeri eraldi, vaid koos teiste liikide populatsioonidega, moodustades biotsenoosid. Seetõttu on looduses laialt levinud ka rahvastiku vahelised mehhanismid, mis reguleerivad suhteid eri liikide populatsioonide vahel. Biogeotsenoos, mis koosneb paljudest eri liikide populatsioonidest, toimib nende suhete reguleerijana. Kõigis neis populatsioonides toimuvad üksikisikute vahelised suhtlemised ja igal populatsioonil on mõju teistele populatsioonidele ja kogu biogeotsenoosile, samuti on biogeocenoosil koos selle hulka kuuluvate populatsioonidega otsene mõju igale konkreetsele populatsioonile.

Nagu ma I. Schmalhausen: "... kõigis bioloogilistes süsteemides toimub alati erinevate reguleerimistsüklite koosmõju, mis viib süsteemi enesearendamiseni vastavalt antud olemasolevatele tingimustele ..."

Optimaalsete suhete saavutamisel toimub antud süsteemi enam-vähem pikenenud statsionaarne seisund (dünaamiline tasakaal) antud eksisteerimise tingimustes. "... Populatsiooni jaoks tähendab see teatud geneetilise struktuuri loomist, sealhulgas tasakaalustatud polümorfismi erinevaid vorme. Liigi jaoks tähendab see selle enam-vähem keerulise struktuuri loomist ja säilitamist. ... Biogeocenosis, see tähendab selle heterogeense koosseisu ja komponentide vaheliste olemasolevate suhete loomist ja säilitamist. Kui eksistentsitingimused muutuvad, on statsionaarset seisundit muidugi rikutud. Toimub normide ja valikuvõimaluste ümberhindamine ning sellest tulenevalt uus transformatsioon , st nende süsteemide edasiarendamine ... ". Samal ajal muutuvad biogeotsenoosis seoste vahelised seosed ja populatsioonides toimub geneetilise struktuuri ümberkorraldamine.

Naaske lehele PERSONALI BSI FEB RASI ARTIKLID Tule tagasi AVALEHT botaanikaaia asukoht FEB RAS

Elanikkonna mõiste. Rahvastiku tüübid

Rahvaarv(populus - ladina keeles. populatsioon) on üks bioloogia kesksemaid mõisteid ja tähistab ühe liigi isendite kogumit, millel on ühine geenivaramu ja ühine territoorium. See on esimene superorgaaniline bioloogiline süsteem. Ökoloogilisest seisukohast pole populatsiooni selget määratlust veel välja töötatud. Enim tunnustati S. S. tõlgendust. Schwartz, populatsioon on üksikute rühmitus, mis on liigi eksistentsi vorm ja mis on võimeline määramata ajaks iseseisvalt arenema.

Populatsioonide, nagu ka teiste bioloogiliste süsteemide peamine omadus on see, et nad on pidevas liikumises, pidevalt muutuvad. See kajastub kõigis parameetrites: tootlikkus, stabiilsus, struktuur, jaotumine ruumis. Populatsioone iseloomustavad spetsiifilised geneetilised ja ökoloogilised omadused, mis peegeldavad süsteemide võimet säilitada olemasolu pidevalt muutuvates tingimustes: kasv, areng, stabiilsus. Teadust, mis ühendab populatsioonide uurimisel geneetilisi, ökoloogilisi ja evolutsioonilisi lähenemisviise, nimetatakse populatsioonibioloogiaks.

Ökoloogiline populatsioon - põhipopulatsioonide komplekt, spetsiifiliste biotsenoosidega seotud liigisisesed rühmad. Kensoosis sama liigi taimi nimetatakse cenopopulatsioonideks. Geneetilise teabe vahetamine nende vahel toimub üsna sageli.

NÄITED. Sama liigi kalad kõigis ühise veehoidla koolides; seisab monodominantsetes metsades, mis esindavad ühte metsatüüpide rühma: rohu-, samblike- või sfagnum-lehisemetsad Habarovski territoorium); seisab harilikes (kuivades) ja forb (märgades) tammemetsades (Primorski krai, Amuuri oblast); oravapopulatsioonid ühe piirkonna männi-, kuuse- ja lehtmetsades.

Geograafiline elanikkond - geoloogiliselt sarnastes piirkondades asustatud ökoloogiliste populatsioonide kogum. Geograafilised populatsioonid eksisteerivad autonoomselt, nende vahemikud on suhteliselt isoleeritud ja geenivahetus toimub loomadel ja lindudel rände ajal, taimedel - õietolmu, seemnete ja puuviljade leviku ajal. Sellel tasandil toimub geograafiliste rasside, sortide moodustumine, eristatakse alamliike.

Populatsioonide peamised omadused

Arvukus ja tihedus on populatsiooni peamised parameetrid.

Arv - üksikisikute koguarv antud territooriumil või kindlas mahus.

Tihedus - isendite arv või nende biomass pindala või mahuühiku kohta. Looduses on pidevad arvude ja tiheduse kõikumised.

Viljakust eristatakse absoluutsest ja spetsiifilisest.

Absoluutne viljakusKas ajaühikus on ilmnenud uute isikute arv ja spetsiifiline- sama arv, kuid seotud teatud arvu isikutega. Näiteks on inimese viljakuse näitajaks sündinud laste arv 1000 inimese kohta aasta jooksul. Viljakust määravad paljud tegurid: keskkonnatingimused, toidu kättesaadavus, liigibioloogia (suguküpsuse määr, põlvkondade arv hooajal, meeste ja naiste suhe populatsioonis).

Ideaalsetes tingimustes maksimaalse viljakuse (paljunemise) reegli kohaselt ilmub populatsioonides maksimaalselt võimalik uute isendite arv; viljakust piiravad liigi füsioloogilised omadused.

Suremus, nagu ka viljakus, võib see olla absoluutne (teatud aja jooksul surnud isendite arv) ja spetsiifiline. See iseloomustab populatsiooni vähenemise määra haigustest, vanadusest, kiskjatest, toidupuudusest tingitud surmast ja mängib suurt rolli populatsiooni dünaamikas.

Suremust on kolme tüüpi:

Sama kõigil arenguetappidel; harva, optimaalsetes tingimustes;

Suurenenud suremus varases eas; tüüpiline enamiku taime- ja loomaliikide jaoks (puudel elab küpsuseastmeks vähem kui 1% seemikutest, kaladel - 1-2% maimudest, putukatel - vähem kui 0,5% vastsetest);

Kõrge surm vanemas eas; tavaliselt täheldatakse loomadel, kelle vastsete staadiumid toimuvad soodsates vähe muutuvates tingimustes: pinnas, puit, elusorganismid.

Populatsioonid ja nende ökoloogilised omadused.

Teatud liikide levialas ei ole organismide olemasolu tingimused ühesugused, seetõttu on liikide struktuuriliste rühmade vahel erinevusi. Näiteks jõe-bassi liikidel on ranniku- ja süvamere populatsioonid. Populatsioonide arv sõltub peamiselt piirkonna suurusest ja elutingimuste mitmekesisusest. Ruumiliselt külgnevate populatsioonide rühmad võivad moodustada geograafilise rassi või alamliigi. Elanike üksikisikute ühtsus tagab vaba piiriületuse - panmixia... Igat elanikkonda iseloomustavad teatud omadused, mis rõhutavad selle ökoloogilisi omadusi. Tavaliselt nimetatakse seda ökoloogia osa, mis uurib teatud liikide populatsioonide tekke tingimusi, struktuuri ja arengu dünaamikatrahvastiku ökoloogia.

Populatsioonide ökoloogilised omadused on loetelu omadustest, mis kirjeldavad populatsioonide koostoimet konkreetse elupaiga keskkonnategurite kompleksiga.

Iga liigi populatsioon hõivab teatud territooriumi, mida tavaliselt nimetatakse rahvastikupiirkond... Elanikkonna pindala võib olla erineva suurusega, sõltub suuresti üksikisikute liikuvusastmest. Igat elanikkonda iseloomustab numbrid -isendite arv, mis on osa populatsioonist ja kes hõivab biotsenoosis teatud ala või mahu.Iga elanikkond on teoreetiliselt võimeline piiramatut kasvu, kuid seda piiravad ressursid, mis on vajalikud normaalseks toimimiseks. Isendite arv populatsioonis kõigub teatud piirides, kuid see ei tohiks olla alla teatud piiri. Numbrite vähenemine alla selle piiri võib põhjustada elanikkonna väljasuremise. Määratakse populatsiooni suurus sündimus, suremus, nende suhe loodusliku kasvu näol, samuti sisseränne (elanikkond) ja väljaränne (väljatõstmine). Viljakuson üksikisikute arv populatsioonis, sünnib ajaühiku kohta ja suremus- samal ajal surnud elanikkonna inimeste arv. Kui sündimus valitseb suremuse üle, siis on positiivne loomulik kasv ja rahvaarv kasvab. Tihedus arvutatakse vastavalt populatsiooni vahemiku suurusele ja isendite arvule populatsioonid. Rahvastiku tihedus määratakse keskmise isendite arvu järgi pinna- või ruumalaühiku kohta. Iga keskkonnatingimuste kompleksi jaoks on kindel optimaalne asustustihedusmäärab elupaiga maht. Asustustihedust saab kuvada sellise mõõdiku abil nagu biomass. Populatsiooni biomass - populatsiooni üksikisikute mass pindala või mahuühiku kohta.

2. Rahvastiku struktuur.

Populatsiooni piires saab eristada rühmi, mis määravad selle iseloomuliku struktuuri..

Rahvastiku struktuur - populatsiooni jagamine üksikute rühmadeks, mis erinevad teatud omaduste (suurus, sugu, asukoht, käitumistunnused jne) poolest.

Seal on järgmised rahvastiku struktuuri tüübid:

1) soo struktuur - eri soost isikute suhe;

2) vanuseline struktuur - elanikkonna üksikisikute jaotus vanuserühmade kaupa;

3) ruumiline struktuur - elanikkonna üksikisikute jaotumine tema hõivatud territooriumil;

4) etoloogiline struktuur - üksikisikute vaheliste suhete süsteem, mis avaldub nende käitumises; loomapopulatsioonide põhilised organiseerumisvormid on üks eluviis (näiteks enamik ämblikke, sinikael-part) ja rühmade eluviis perekondade (lõvide tõed), kolooniate (looduslike küülikute, rannikualade) näol. pääsukesed), karjad (jaaniussidel, hundid), karjad (käpalistel, vaalalistel).

3. Rahvaarv: laineid pole .

Rahvastiku lained - Need on perioodilised või mitteperioodilised muutused populatsiooni suuruses erinevate tegurite mõjul. Selle kontseptsiooni tutvustas S.S. Chetverikov. Populatsioonilained on üks geenide triivi põhjustajaid, põhjustab järgmisi nähtusi : populatsiooni geneetilise homogeensuse (homosügootsuse) suurenemine; muutused haruldaste alleelide kontsentratsioonis, alleelide säilimine, mis vähendavad üksikisikute elujõulisust; geenivaramu muutus erinevates populatsioonides. Kõik need nähtused toovad kaasa populatsiooni geneetilise struktuuri evolutsioonilise muundumise ja järgneva muutuse liigis.

Rahvastiku lained on hooajaline ja mitte-hooajaline:

Hooajalinerahvastiku lained - eripära tõttu elutsüklid või kliimategurite hooajalised muutused;

Hooajaväline rahvastiku lained - põhjustatud erinevate keskkonnategurite muutustest.

Elanikkond ise suudab oma suurust piiramatult säilitada. Rahvastiku tasandil toimuvad iseregulatsiooni protsessid, mis kohandavad asustustihedust vastavalt elupaiga võimekusele ja avalduvad elulainete kujul.

Rahvastiku suuruse reguleerimise peamised mehhanismid on:

1) reguleerimine suhete alusel teiste liikide populatsioonidega (näiteks ilvese arv sõltub jäneste arvust);

2) reguleerimine hajutamise teel (valkude migratsioon);

3) sotsiaalse käitumise reguleerimine (sotsiaalsetes putukates osalevad sigimises eraldi naissoost kuningannad ja isased, kelle arv on paljunemisprotsessi käigus reguleeritud);

4) territoriaalse käitumise reguleerimine (territooriumi tähistamine karudel, piisonitel, tiigritel)

5) reguleerimine ülerahvastatuse ja stressirohke käitumisega (kajakate kannibalismi nähtus).

Tänu pikaajalisele kohanemisele eksistentsitingimustega on populatsioonid välja töötanud mehhanismid, et vältida piiramatut arvukasvu ja aidata säilitada rahvastikutihedust suhteliselt konstantsel tasemel.

4. Rahvaarvu homöostaas - the populatsiooni suuruse säilitamine teatud tasemel, optimaalne antud elupaiga jaoks. Populatsiooni homöostaasi mõjutavad abiootilised tegurid, samuti liikidevahelised ja liigisisesed seosed. 5. Ökosüsteemid, nende struktuur ja omadused.

Ökosüsteem-aine, energia ja teabe vahetusega seotud erinevate liikide organismide kogum ja nende elupaik. Koduakvaarium, järv küla ääres, stepikaev, metsamaa, kajut kosmoselaev, on kogu meie planeet kõik ühe biosfääri ökosüsteemid. Mõiste "ökosüsteem" pakkus 1935. aastal välja A. Tesli. Ökosüsteemi toimimine tagab ainete "sisemise" bioloogilise ringluse abiootiliste ja biootiliste osade vahel. Ökosüsteemid on avatud biosüsteemid ja sellega seoses on nende üldise geoloogilise tsükli osana vaja ajas eksisteerida "väliseid" energia-, aine- ja teabevooge.

Biogeotsenoosid on ökosüsteemide lähedal.

Biogeotsenoossee on teatav homogeensete elutingimustega territoorium, kus elavad omavahel ühendatud eri liikide populatsioonid, mida ühendab ainete ring ja energiavoog.Biogeotsenoosi mõiste võttis kasutusele V. M. Sukachov (1940). Valdav enamus biogeotsenoosidest põhinevad fotosünteetilistel organismidel, mis moodustavad taimerühmi. Biogeokoenoos on vastupidiselt ökosüsteemile spetsiifiline territoriaalne kontseptsioon, kuna see hõivab piiratud ala, kus on homogeensed elutingimused ja vastav fütotsenoos (taimede rühmitused).

Ökosüsteemi eristatakse biootilised ja abiootilised osad... Ökosüsteemi biootiline osa on omavahel ühendatud elusorganismide kogum, mis moodustab biotsenoosi. Biotsenoos on erinevate liikide organismide omavahel ühendatud populatsioonide rühm, mis asustab homogeensete elutingimustega ala. Selle kontseptsiooni pakkus välja saksa hüdrobioloog K. Miobius. Biotsenooside alus on fütotsenoos(taimede rühmad), mis on seotud zootsenooside (loomade rühmad) ja mikrobiotsenoosidega (mikroorganismide rühmad). Biotsenoosid esinevad teatud keskkonnapiirkonnas, mida tavaliselt nimetatakse biotoop.

Ökosüsteemi biootiline osa moodustavad erinevaid ökoloogilineorganismirühmad, mida ühendavad ruumilised ja troofilised ühendused - tootjad, tarbijad ja reduktorid.

Produtsendid - autotroofsete organismide populatsioonid, mis on võimelised sünteesima orgaaniline aine anorgaanilistest. Need on rohelised taimed, tsüanobakterid, fotosünteetilised ja kemosünteetilised bakterid. Veeökosüsteemides on vetikateks peamised tootjad ja maal taimede seemned.

Reduktorid- heterotroofsete organismide populatsioonid, mis eluprotsessis lagundavad surnud orgaanilised ained mineraalideks, mida tootjad seejärel kasutavad. Need on heterotroofsed saprofüütsed organismid - bakterid ja seened, mis eritavad ensüüme ja orgaanilisi jääke ning neelavad nende laguprodukte. Detrituse sööturid osalevad orgaaniliste ühendite lagundamisel (nad tarbivad näiteks purustatud orgaanilisi aineid vihmaussid, kärbeste vastsed), saprofagid söövad loomseid ja inimlikke väljaheiteid, näiteks sõnnikumardikaid), nekrofaase (söövad loomakehi, näiteks sõnnikamardikaid).

Osa abiootiline osa biogeotsenoos sisaldab järgmisi komponente:

Anorgaanilised ained-ühendid, mis kuuluvad ainete biogeensesse migratsiooni (näiteks CO 2, O 2, lämmastik, vesi, vesiniksulfiid jne);

Orgaanilised ained-ühendused, mis ühendavad ökosüsteemi abiootilist ja biootilist osa;

Mikrokliimavõi kliimarežiim - tingimuste kogum, mis määrab organismide olemasolu (valgustus, temperatuur, niiskus, maastik jne).

Peamised omadused ökosüsteemid on: terviklikkus, enese taastootmine, jätkusuutlikkus, eneseregulatsioon jne. Ökosüsteemide populatsioonide vahelised seosed . Rühmade koosseis ja struktuur, nende stabiilsus ja muutused sõltuvad keerukatest suhetest eri liikide populatsioonide vahel. Seal on järgmised linkide tüübid ökosüsteemide eri liikide üksikute populatsioonide vahel:

Kaudne - ühe liigi populatsioonid mõjutavad teise populatsiooni kaudselt, kolmanda populatsiooni kaudu (röövloomad, söövad saaki, mõjutavad taimepopulatsioone);

Troofiline - need on toiduühendused (kiskja-saak);

Aktuaalne - need on ruumilised ühendused (orhideed puutüvedel);

Antibiootilised suhted (kisklus, võistlus, karjatamine) - iga liigi kumbagi vastastikku toimivat populatsiooni mõjutab teine \u200b\u200bnegatiivselt;

Neutraalsed suhted - eri liikide populatsiooni olemasolu ühisel territooriumil ei too nende jaoks (erinevatele liikidele kiskjate jaoks) kaasa mingeid tagajärgi;

6. Ökosüsteemide eneseregulatsioon. Agrotsenoosid. Eneseregulatsioon– võime taastada sisemine tasakaal pärast looduslikku või inimtekkelist mõju. Ökosüsteeme iseloomustavate kvantitatiivsete ja kvalitatiivsete näitajate kõikumine toimub teatud keskmiste (optimaalsete) väärtuste ümber. Ökosüsteemi stabiilsus tähendab püsivust (homöostaas) iga tema liigi populatsioon. Regulatiivsed tegurid, mis tasandavad üksikute liikide arvu kõikumisi, on liigisisesed ja liikidevahelised suhted... Populatsiooni tasakaalu seisund määratakse ühelt poolt keskkonna vastupanu ja teiselt poolt paljunemise biootilise potentsiaali määravate piiravate tegurite suhtega. Ökosüsteem püüab ainult jätkusuutlikkust, kuid ei jõua kunagi selleni: esiteks muutuvad välistingimused ja teiseks liigid elupaiku.

Teadmiste ja oskuste kontroll:

1) Mis on rahvastiku struktuur?

2) Mis tüüpi rahvastiku struktuuri eristatakse?

3) Kuidas reguleeritakse populatsiooni suurust?

4) Mis on peamine elanikkonna homöostaasi mõjutav tegur?

5) mis vahe on ökosüsteemil ja biogeotsenoosil?

Kodutöö: lühikokkuvõtte ümberjutustamine͵ §28.29, (30-33.47) sõnumite ettevalmistamine, Lek. Nr 25.

Populatsioonid ja nende ökoloogilised omadused. - mõiste ja tüübid. Kategooria "Populatsioonid ja nende ökoloogilised omadused" klassifikatsioon ja tunnused. 2017, 2018.

Loeng 7. Populatsioonid: struktuur ja dünaamika

Elanikkonna mõiste.

Looduses kõik olemasolevad liigid esindab kompleksset kompleksi või isegi spetsiifiliste rühmade süsteemi, mis hõlmab struktuuri, füsioloogia ja käitumise spetsiifiliste tunnustega inimesi. Selliseks üksikisikutevaheliseks ühenduseks on populatsioon.

Mõiste "populatsioon" tõi Taani teadlane Johansen 1903. aastal esmakordselt kasutusele "geneetiliselt heterogeense sama liigi isendite loomuliku segu".

Enim tunnustati S. S. tõlgendust. Schwartz, populatsioon - isendite rühmitus, mis on liigi eksisteerimise vorm ja mis on võimeline määramata aja jooksul iseseisvalt arenema.

Populatsioonide, nagu ka teiste bioloogiliste süsteemide peamine omadus on see, et nad on pidevas liikumises, pidevalt muutuvad. See kajastub kõigis parameetrites:

Tootlikkus,

Jätkusuutlikkus,

Struktuur,

· Jaotuses ruumis.

Elanikkonna kohanemisvõime on oluliselt suurem kui selle moodustavatel inimestel. Populatsioonil kui bioloogilisel üksusel on kindel struktuur ja funktsioon.

· Struktuur populatsiooni iseloomustavad selle moodustavad isendid ja nende jaotumine ruumis.

· Funktsioonidpopulatsioonid sarnanevad teiste bioloogiliste süsteemide funktsioonidega. Neid iseloomustab kasv, areng, võime säilitada olemasolu pidevalt muutuvates tingimustes.

Rahvastiku tüübid

Populatsioonide ruumilised alajaotused

Populatsiooni hõivatud ruum või ala võib olla erinev nii erinevate liikide kui ka sama liigi piires. Populatsioonivahemiku suuruse määrab suuresti üksikisikute liikuvus või individuaalse tegevuse raadius. Kui individuaalse aktiivsuse raadius on väike, on ka asustuse pindala tavaliselt väike (tabel 7.1).

Tabel 7.1

Loomade ja taimede individuaalse aktiivsuse raadiuse väärtus

(A. V. Yablokovi, A. G. Yusufovi järgi, 1976)

Taimedes määratakse individuaalse aktiivsuse raadius kauguse järgi, mille ulatuses võivad levida õietolm, seemned või vegetatiivsed osad, mis võivad põhjustada uue taime.

Paljudel muudel juhtudel troofiline piirkond ei klapi reproduktiivsusega. Nii et vaatamata Euroopas elava valge-toonekure (Ciconia alba) tohutule troofilisele levikule ja talvel - Aafrikas, naaseb iga linnupaar tavaliselt oma vana pesa piirkonda ja sookurgede populatsioon, kuigi nad segunevad talvitamiskohtades, kuid paljunemise ajal hõivavad suhteliselt väikese ala.

Sõltuvalt okupeeritud territooriumi suurusest eristab N. P. Naumov (1963) kolme tüüpi populatsioone: elementaarne, ökoloogiline ja geograafiline (joonis 7.1) ..

Elementaarne(Kohalik) populatsioon on sama liigi isendite kogum, kes hõivab väikese ühtse ala. Nende vahel toimub pidev geneetilise teabe vahetamine.

NÄITED. Üks järve mitmest sama liigi kalade rühmast; Keiske maikellukese mikrogrupid valges kasemetsas, kasvavad puude aluses ja lagedates kohtades;

Keskkonnapopulatsioon - põhipopulatsioonide kogum, liigisisesed rühmad, mis piirduvad konkreetsete biotsenoosidega. Kensoosis sama liigi taimi nimetatakse cenopopulatsioonideks. Geneetilise teabe vahetamine nende vahel toimub üsna sageli.

NÄITED. Sama liigi kalad kõigis ühise veehoidla koolides; oravate populatsioonid ühe piirkonna männi-, kuuse- ja laialehistes metsades

Geograafiline populatsioon - ökoloogiliste populatsioonide kogum, mis asustas geograafiliselt sarnaseid piirkondi. Geograafilised populatsioonid eksisteerivad autonoomselt, nende vahemikud on suhteliselt isoleeritud ja geenivahetus toimub loomadel ja lindudel rände ajal, taimedel - õietolmu, seemnete ja puuviljade leviku ajal. Sellel tasandil toimub geograafiliste rasside, sortide moodustumine, eristatakse alamliike.

NÄITED. Dauri päritolu lehise (Larix dahurica) geograafilised rassid on teada: läänepoolsed (Lenast lääne pool (L. dahurica ssp.dahurica) ja idapoolsed (Lenast ida pool, isoleeritud L. dahurica ssp.cajanderis), põhja- ja lõunarassid Kurili lehisest.

Liigil "harilik orav" on umbes 20 geograafilist populatsiooni ehk alamliiki. Zooloogid eristavad kitsa peaga oksas (Microtis gregalis

Mõlema piirkonna geograafilistel populatsioonidel on olulised erinevused loomade füsioloogias ja suuruses. Tundra on vastupidiselt stepile suurem, hakkab paljunema palju varem, suurema viljakusega ja koguneb rohkem rasva. Erinevused on nii selgelt väljendatud, et pikka aega peeti neid rühmi erinevateks liikideks. Kuid katsed on näidanud, et mõlemad roostiku vormid kergesti ristuvad ja annavad viljakaid järglasi, seega kuuluvad samasse liiki.

Populatsioonide peamised omadused

Arvukus ja tihedus on populatsiooni peamised parameetrid.

Arv- üksikisikute koguarv antud territooriumil või kindlas mahus.

Tihedus- isendite arv või nende biomass pindala või mahuühiku kohta. Looduses on pidevad arvude ja tiheduse kõikumised.

Ruumiline jaotus populatsioonides olevad isikud võivad olla juhuslikud, rühmad ja ühetaolised (joonis 7.2).

Joonis: 7.2. Isikute jaotumise peamised tüübid populatsioonis:

A - ühtlane jaotumine; B - juhuslik jaotus; B - grupijaotus (Odumi järgi, 1986)

Juhuslik (hajutatud) jaotus - ebaühtlane, täheldatud homogeenses keskkonnas; üksikisikute suhe on nõrk. Juhuslik jaotumine on populatsioonidele iseloomulik algsel asustusperioodil; väljastpoolt tugevat rõhumist kogevad taimepopulatsioonid, loomapopulatsioonid, mille sotsiaalne seos on nõrk.

NÄITED. Asustamise ja ellujäämise algfaasis - putukate kahjurid põllul; pioneeriliikide seemikud: paju, lehis jt häiritud piirkondades (mäeahelikud, karjäärid);

Grupplevitamine on kõige levinum; peegeldab elutingimuste heterogeensust või elanikkonna erinevaid geneetilisi (vanuselisi) mustreid. See tagab kõrgeima rahvastiku stabiilsuse.

NÄITED. Ükskõik kui homogeenne metsa struktuur ka ei tunduks, pole sellel taimkatte nii ühtlast jaotust kui põllul või murul. Mida selgem on mikrokliima, mis määrab mikrokliima metsakoosluses, seda selgemini väljendub puistu erinev vanus. Taimtoidulised loomad ühinevad karjades, et vaenlastele-kiskjatele edukamalt vastu seista. Rühma iseloom on tüüpiline istuvatele ja väikestele loomadele. Need on maismaa limuste, paljude kahepaiksete populatsioonid.

Ühtlane loodusesse paigutamine on haruldane. Neid iseloomustavad sama vanusega sekundaarsed puistud pärast võra sulgemist ja intensiivne isehõrenemine; hõredad puistud, mis kasvavad homogeenses keskkonnas; madalama astme tagasihoidlikud taimed.

Enamikku aktiivsetest röövloomadest iseloomustab ühtlane jaotumine ka pärast nende elama asumist ja kogu elamiskõlbliku territooriumi hõivamist.

Rahvastiku dünaamika ja tihedus määratletud peamiselt sündimus, suremus ja rändeprotsessid . Need on näitajad, mis iseloomustavad rahvaarvu muutumist teatud perioodil: kuu, aastaaeg, aasta jne. Nende protsesside ja nende põhjuste uurimine on populatsioonide seisundi ennustamiseks väga oluline.

Viljakus- see on elanikkonna võime suureneda. See iseloomustab uute isendite ilmumise sagedust populatsioonis.Eraldage absoluutne ja spetsiifiline viljakus. Absoluutne viljakus Kas ajaühikus ilmunud uute inimeste arv on ja konkreetne - sama arv, kuid seotud teatud arvu isikutega.

Näiteks on inimese erilise viljakuse näitajaks aasta jooksul sündinud laste arv 1000 inimese kohta.

Viljakust määravad paljud tegurid: keskkonnatingimused, toidu kättesaadavus, liigibioloogia (suguküpsuse määr, põlvkondade arv hooajal, meeste ja naiste suhe populatsioonis).

Ideaalsetes tingimustes maksimaalse viljakuse (paljunemise) reegli kohaselt ilmub populatsioonides maksimaalselt võimalik uute isendite arv; viljakust piiravad liigi füsioloogilised omadused.

Suremuspopulatsioonid on antud perioodil surnud isendite arv. Suremus, nagu ka viljakus, võib olla absoluutne (teatud aja jooksul surnud isendite arv) ja spetsiifiline. See iseloomustab populatsiooni vähenemise määra haigustest, vanadusest, kiskjatest, toidupuudusest tingitud surmast ja mängib suurt rolli populatsiooni dünaamikas.

Suremust on kolme tüüpi:

Sama kõigil arenguetappidel; harva, optimaalsetes tingimustes;

Kõrge surm vanemas eas; tavaliselt täheldatakse loomadel, kelle vastsete staadiumid toimuvad soodsates vähe muutuvates tingimustes: pinnas, puit, elusorganismid.

Ökoloogias on "ellujäämise kõverate" graafiline ülesehitus laialt levinud (joonis 7.3).

Joonis: 7.3. Erinevat tüüpi ellujäämise kõverad

I tüüpi (Drosophila tüüpi) kõver on kumera kujuga. Ta kirjeldab olukorda, kus kõrge suremus toimub täiskasvanueas. See on tüüpiline puuviljakärbestele, maikärbsetele ja teistele putukatele, kes varsti pärast nukkudest väljumist jätavad järglasi ja surevad. Suurte imetajate ellujäämise kõverad lähenevad I tüübi kõverale.

II kõveratüüp (hüdratüüp) on tüüpiline organismidele, kelle suremus on igas vanuses ühtlane. Graafikul vastab see sirgjoonele. Sellised kõveratüübid on tüüpilised kaladele, roomajatele, lindudele, mitmeaastastele rohttaimedele jt. Ainsaks tingimuseks on see, et loendamine toimub organismidelt, kes on oma arengu kõige haavatavamad etapid juba läbinud.

III kõveratüüp (austritüüp) on nõgusa kujuga. See on tüüpiline organismidele, kes surevad enamasti oma elu algfaasis. Austrid elavad täiskasvanute seisundis seotud elustiili ja nende vastne on plankton. Just sel perioodil on nad kõige haavatavamad. Isikutel, kes on vastse staadiumi edukalt läbinud, on ellujäämise võimalus oluliselt suurem. Seda tüüpi ellujäämiskõverad on tüüpilised paljudele kõrge viljakusega loomadele, kellel puudub järglaste eest hoolitsemine.

Kavandades abstsissile eeldatava eluea protsendina kogu elueast, võib võrrelda organismide ellujäämise kõveraid, mille eluajal on olulisi erinevusi. Nende kõverate põhjal on võimalik kindlaks määrata perioodid, mille jooksul konkreetne liik on eriti haavatav. Kuna suremus allub dramaatilisematele kõikumistele ja sõltub rohkem keskkonnateguritest kui viljakusest, mängib see suurt rolli populatsiooni suuruse reguleerimisel.

Stabiilne, kasvav ja kahanev populatsioon... Elanikkond kohaneb muutuvate keskkonnatingimustega, uuendades ja asendades inimesi, s.t. sünni (uuenemise) ja vähenemise (närbumise) protsessid, mida täiendavad rändeprotsessid.

IN stabiilne elanikkond sündimus ja suremus on lähedased ja tasakaalustatud. Need ei pruugi olla konstantsed, kuid asustustihedus ei erine oluliselt ühestki keskmisest väärtusest. Sel juhul liigi levila ei suurene ega vähene.

IN elanikkonna kasv viljakus ületab suremuse. Kasvavat populatsiooni iseloomustavad massilise paljunemise puhangud, eriti väikeste loomade puhul ( jaaniussid, Colorado mardikas, närilised, varesed, varblased; taimedest - ambroosia, latv, võilill).

Suurte loomade populatsioonid kasvavad sageli reservrežiimi tingimustes ( põder Alaskal Magadani looduskaitsealal, elevandid aastal rahvuspark Kenya.)Loomade liigse konsolideerumise korral (tavaliselt langeb see kokku noorte loomade puberteediea saavutamisega) algab ränne külgnevatele vabadele aladele.

Kui suremus ületab sündimust, siis arvestatakse sellise populatsiooniga kahanebmina Looduskeskkonnas väheneb see teatud piirini ja siis tõuseb sündimus (sündimus) taas ning rahvaarv väheneb. Kõige sagedamini kasvab soovimatute liikide populatsioon mõõdukalt, samal ajal kui nii majanduslikult kui ka esteetiliselt haruldaste, reliktide, väärtuslike populatsioonide arv väheneb.

DEMEKOLOOGIA - uurib populatsioonide suhet keskkond, demograafia ja mitmed muud populatsioonide tunnused, pidades silmas nende suhet keskkonnaga

Nikolai Fedorovich Reimersi sõnul:

RAHVASTIK on ühe liigi isendite elementaarne rühmitus, mis hõivab teatud territooriumi ja kellel on kõik vajalikud tingimused, et muutlikes keskkonnatingimustes püsida pikka aega selle stabiilsus.

S.S. Schwartz määratleb populatsiooni evolutsioonilis-ökoloogilisest vaatenurgast. RAHVASTIK on sama liigi isendite kogum, kellel on ühine geenivaramu ja kes elavad teatud ruumis ning kus on suhteliselt homogeensed elutingimused.

Rahvaarv:

Sagedaste ristide tõenäosus

Elupaikade spetsiifika

võime pärilikku teavet edastada

Rahvastikud on avatud süsteem, neil on suur tähtsus, kuna elanikkonna tasandil

kohanemine

looduslik valik

evolutsioonilised muutused

Igat elanikkonda iseloomustavad mitmed tunnused, sellel on kindel struktuur ja organisatsioon. Tuleb märkida, et populatsioonile omased eriomadused peegeldavad selle seisundit organismide rühmana tervikuna, mitte eraldi indiviididena, s.t. populatsiooni kui organismide rühma omadus ei ole iga seda moodustava indiviidi omaduste mehaaniline summa

Populatsioonil on ruumilised (staatilised) ja ajalised (dünaamilised) omadused.

Ruumiline hõlmab

koguarv

tihedus

ruumiline jaotus (dispersioon)

struktuur (vanus ja sugu)

Need iseloomustavad elanikkonna seisundit teatud ajahetkel t

Ajaomadused hõlmavad järgmist

viljakus

suremus

kasvukõver.

Need iseloomustavad populatsioonis teatud aja jooksul toimuvaid protsesse ∆t

RUUMILISED või staatilised omadused.

ERIASJADE ARV RAHVAS - üksikisikute koguarv antud territooriumil või kindlas mahus.

See on eriti oluline, kui kõnealune haruldaste ja ohustatud liikide kohta

Arvu määramise meetodid:

lihtne loendamine (ei sobi kõigile, ainult istuvatele, istuvatele loomadele või taimedele);

sildistamine ja rõngastamine (juhuslik valim märgistatakse ja vabastatakse, mõne aja pärast võetakse kinni ja määratakse märgistatud isikute osakaal püütud koguarvust)

proovide võtmine (loendades mikroorganisme) NÄIDE punase jaanileivapuu arvu kõikumisest Aafrikas 1962. aastal Lõuna-Marokos hävitas Prantsusmaa tuhat apelsini aastatarbimine

RAHVASTIKU Tihedus - liigi isendite arv pinnaühiku või mahuühiku kohta. Näiteks 200 kg kala 1 ha veekogu kohta või 5 miljonit diatoomi 1 m3 vee kohta, 500 puud 1 ha kohta jne. Mõnikord on oluline eristada keskmist (arvukus / biomass kogu ruumi ühiku kohta) ja ökoloogilist tihedust (arvukus / biomass asustatud ruumi ühiku kohta, see tähendab pindala või mahuühiku kohta, mille võib antud ruum tegelikult hõivata) elanikkonnast).

RUUMILINE JAOTUS Populatsioonides on kolme tüüpi üksikisikute jaotust: rühm, juhuslik ja ühtlane.

Ühtlane jaotumine toimub seal, kus üksikisikute vahel on väga tugev konkurents või valitseb antagonism (lepitamatu vaenulikkus). NÄIDE: Metsa puudel on valguse pärast väga suur konkurents, mistõttu kiputakse üksteisest umbes võrdsel kaugusel olema. Linnukolooniate kaoses asuvad pesad üksteisest nii kaugel, et pesal istuvad isendid ei saanud üksteist nokitseda. Seda tüüpi levikut leidub selge territoriaalsusega kiskjate seas - kiskjad märgistavad territooriumi, et kaitsta end konkurentide eest. Looduses harva, kuid seda saab inimene kunstlikult luua (viljapuuaiad, külvikud).

Rühmade levik on looduslikes ökosüsteemides kõige levinum tüüp ja see on omamoodi kohanemistegur populatsioonide toimimisel. Näiteid on palju. Kalad, lendude ajal linnuparved, pesitsevate lindude kolooniad liiguvad tohututes koolides ühest kohast teise. Tulenevalt asjaolust, et elamistingimused erinevates kohtades on erinevad, kogunevad isikud tavaliselt sinna, kus keskkond on nende jaoks kõige soodsam. Näiteks levivad salamandrid langenud puude alla tunglevas metsas, kus on kõrge õhuniiskus.

AJUTISE ehk dünaamilise esitusega

Viljakus on populatsiooni võime suureneda (paljuneda). Viljakus väljendatakse tavaliselt määrana, mis määratakse ilmnenud isendite koguarvu jagamisel teatud ajaperioodiga - tund, päev, aasta (kogu viljakus). Tehke vahet maksimaalse (absoluutse) viljakuse - ideaalsetes tingimustes uute isendite tekkimise teoreetilise maksimaalse määra ja ökoloogilise (realiseeritud) viljakuse - populatsiooni suurenemise vahel tegelikes keskkonnatingimustes.

SUREMUS kajastab üksikisikute surma populatsioonis. Seda saab väljendada antud perioodil surnud isikute arvuga. Keskkonnasuremus on üksikisikute surm antud keskkonnatingimustes. Väärtus ei ole konstantne, see muutub sõltuvalt keskkonnatingimustest ja elanikkonna seisundist. Teoreetiline minimaalne suremus on antud populatsiooni jaoks püsiv väärtus. Isegi kõige ideaalsemates tingimustes surevad inimesed vanadusse. Selle vanuse määrab füsioloogiline eeldatav eluiga, mis muidugi ületab sageli ökoloogilise eluea.

RAHVASTIKU KASV on erinevus viljakuse ja suremuse vahel.

Populatsioonid reguleerivad nende arvu, uuendades või asendades inimesi. Isikud ilmnevad rahvastikus sünni ja sisserände tõttu ning kaovad suremuse ja väljarände tagajärjel.

Tasakaalustatud viljakuse ja suremuse intensiivsusega moodustub stabiilne populatsioon.

Sageli märgitakse sündimuse ületamist üle suremuse, populatsiooni suurus kasvab sedavõrd, et võib tekkida massilise paljunemise puhang. Selliseid populatsioone nimetatakse kasvavaks. (Colorado mardikas, 5 isendi ondatra 1905. aastal Praha ümbruses).

Elanikkonna ülearenemisega halvenevad tingimused elanikkonna eksisteerimiseks, mis põhjustab selle liigse konsolideerumise, viib suremuse järsu suurenemiseni ja arv hakkab langema. Kui suremus ületab sündimust, väheneb elanikkond. (Prahas sooblite, koprade, piisonite, varblaste populatsioonid).

Rahvastiku mõiste ökoloogias

Populatsioonide isoleerituse aste

Kui liigi liikmed liiguvad ja segunevad pidevalt suurtel aladel, iseloomustab sellist liiki väike arv suuri populatsioone. Näiteks eristuvad põhjapõdrad ja polaarrebased nende suurte rändevõimetega. Märgistustulemused näitavad, et arktilised rebased liiguvad oma pesitsuspaigast hooajal sadu ja mõnikord üle tuhande kilomeetri. Põhjapõdrad teevad regulaarselt ka hooajalisi rändeid sadade kilomeetrite skaalal. Piirid selliste liikide populatsioonide vahel kulgevad tavaliselt mööda suuri geograafilisi tõkkeid: laiad jõed, väinad, mäeahelikud jne. Mõnel juhul võib suhteliselt väikese pindalaga liikuvat liiki esindada üks populatsioon, näiteks kaukaasia tur , kelle karjad hulkuvad pidevalt mööda selle mäeaheliku kahte põhiharja.

Halvasti arenenud liikumisvõimetega moodustuvad liigi koosseisus paljud väikesed populatsioonid, mis peegeldavad maastiku mosaiigset olemust. Taimedel ja istuvatel loomadel on populatsioonide arv otseses proportsioonis keskkonna heterogeensuse astmega. Näiteks mägistes piirkondades on selliste liikide territoriaalne eristamine alati keerulisem kui tasastel lagendikel. Näide liigist, kus populatsioonide paljususe määrab mitte niivõrd keskkonna eristamine, kuivõrd käitumistunnused, on pruunkaru. Karusid eristab suur seotus oma elupaikadega, seetõttu esindavad neid suures vahemikus paljud suhteliselt väikesed rühmad, mis erinevad üksteisest paljude omaduste poolest.

Liigi naaberpopulatsioonide isoleerituse aste on väga erinev. Mõnel juhul eraldab neid järsult elamiskõlbmatu territoorium ja nad paiknevad selgelt kosmoses, näiteks ahvenate ja linaskate populatsioonid eraldatud järvedes või lamellroti, merisaba, India kärnkonna ja muude liikide populatsioonid. oosides ja jõeorgudes kõrbete seas.

Vastupidine variant on vaadete järgi pidev suurte territooriumide asustamine. Selline leviku muster on iseloomulik näiteks väikestele oravatele kuivades steppides ja poolkõrbetes. Nendel maastikel on nende asustustihedus kõikjal suur. Eraldi eluks sobimatud alad on noorte loomade ümberasustamisel kergesti ületatavad ja soodsatel aastatel ilmuvad neile ajutised asulad. Siin saab populatsioonide vahelisi piire piiritleda ainult tinglikult, erineva asustustihedusega alade vahel.

Teine liikide pideva leviku näide on seitsetäpiline lepatriinu. Neid mardikaid leidub väga erinevates ja erinevates biotoopides looduslikud alad... Liiki iseloomustavad ka talvieelsed ränded. Sellistel juhtudel ei ole populatsioonide piirid peaaegu välja öeldud. Kuna kooselus olevad isikud on aga omavahel tihedamalt kontaktis kui leviala teiste osade esindajatega, võib üksteisest kaugemate kohtade populatsiooni pidada erinevaks populatsiooniks.

Sama liigi piires võib olla populatsioone, millel on nii hästi eristatavad kui ka hägused piirid (joon.

8.1. Rahvastiku mõiste ökoloogias

Ökoloogiline populatsioon on rühm sama liigi isendeid, kes suhtlevad omavahel ja asustavad ühiselt ühist territooriumi.

Sõna "populatsioon" pärineb ladina keelest "populus" - inimesed, populatsioon. Ökoloogilist populatsiooni saab seetõttu määratleda ühe liigi populatsioonina teatud piirkonnas.

Ühe populatsiooni liikmed mõjutavad üksteist mitte vähem kui keskkonna või muude koos elavate organismiliikide füüsikalised tegurid. Populatsioonides avalduvad ühel või teisel määral kõik liigidevahelistele suhetele iseloomulikud suhtevormid, kuid kõige ilmekamad on vastastikused (vastastikku kasulikud) ja konkureerivad. Spetsiifilised liigisisesed suhted on paljunemisega seotud suhted: eri soost isikute vahel ning vanemate ja tütre põlvkondade vahel.

Sugulise paljunemise käigus muudab geenivahetus populatsiooni suhteliselt terviklikuks geneetiliseks süsteemiks. Kui ristväetamist ei toimu ja valitsevad vegetatiivsed, partenogeneetilised või muud paljunemisviisid, on geneetilised sidemed nõrgemad ja populatsioon on keskkonda jagav kloonide ehk puhaste liinide süsteem. Selliseid populatsioone ühendavad peamiselt ökoloogilised seosed. Igal juhul on elanikkonnal seadused, mis võimaldavad järelkasvu tagamiseks kasutada piiratud keskkonnaressursse. See saavutatakse peamiselt rahvaarvu kvantitatiivsete muutuste kaudu. Paljude liikide populatsioonidel on omadused, mis võimaldavad neil arvukust reguleerida.

Optimaalse populatsiooni säilitamist nendes tingimustes nimetatakse rahvastiku homöostaasiks. Populatsioonide homöostaatilisi võimeid väljendatakse eri liikides erinevalt. Neid viiakse läbi ka üksikisikute suhete kaudu.

Seega on populatsioonidel kui grupiühendustel mitmeid spetsiifilisi omadusi, mis pole omased igale üksikisikule.

Populatsioonide peamised omadused:

1) arv - isikute koguarv eraldatud alal;

2) asustustihedus - üksikisikute keskmine arv elaniku poolt hõivatud pindalaühiku või ruumala kohta; asustustihedust saab väljendada ka elanikkonna liikmete massi kaudu ruumiühikus;

3) viljakus - paljunemise tulemusel ajaühikus ilmnenud uute isendite arv;

4) suremus - näitaja, mis kajastab teatud aja jooksul populatsioonis hukkunud isendite arvu;

5) rahvastiku kasv - sündimuse ja suremuse erinevus; kasum võib olla nii positiivne kui ka negatiivne;

6) kasvukiirus - keskmine kasv ajaühikus.

Elanikkonda iseloomustab kindel organisatsioon. Isikute jaotus territooriumi lõikes, rühmade suhe soo, vanuse, morfoloogiliste, füsioloogiliste, käitumuslike ja geneetiliste tunnuste järgi peegeldab populatsiooni struktuuri. See moodustub ühelt poolt liigi üldiste bioloogiliste omaduste põhjal ja teiselt poolt keskkonna abiootiliste tegurite ja teiste liikide populatsioonide mõjul. Populatsioonide struktuur on seetõttu kohanemisvõimeline. Sama liigi erinevatel populatsioonidel on nii sarnased struktuursed tunnused kui ka eristuvad omadused, mis iseloomustavad nende elupaikade ökoloogiliste tingimuste eripära.

Seega iseloomustavad teatud territooriumi liigi populatsiooni lisaks üksikute isendite kohanemisvõimele ka grupi korralduse adaptiivsed tunnused, mis on populatsiooni kui indiviidiülese süsteemi omadused. Liigi kui terviku kui populatsioonide süsteemi kohanemisvõime on palju laiem kui iga konkreetse indiviidi kohanemisomadused.

8.2. Liigi populatsiooni struktuur

Iga liik, mis hõivab teatud territooriumi (ala), on sellel esindatud populatsioonide süsteemiga. Mida keerukamalt on liigi hõivatud territoorium lahatud, seda rohkem on võimalusi üksikute populatsioonide isoleerimiseks. Kuid liigi asurkondade struktuuri määrab selle järgi vähem bioloogilised tunnused, näiteks selle koosseisu kuuluvate isikute liikuvus, nende territooriumiga seotuse aste, võime ületada looduslikke tõkkeid.

Sarnased artiklid