Тема 1. Понятия о популяциях. Структура популяций
в 1903 году было сформулировано правило объединения в популяции по которому индивиды любого вида живого всегда представлены в природной среде не изолированными отдельностями, а только их определенным образом организованными совокупностями.
Популяция – это совокупность особей одного вида, населяющая определенное пространство (ареал) в большей или меньшей степени изолированная от соседней популяции.
Популяция клональная (от лат. популюс – народ, с греч. клон – ветвь, отпрыск) – совокупность организмов, размножающихся бесполым (вегетативным) путем.
Популяция панмиктическая (от греч. пан – все и англ. микс. – смешивать) – совокупность организмов, размножающихся половым путем.
Основными показателями структуры популяции является численность и распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей. В связи с размерами ареала популяций может значительно изменяться и численность особей в популяциях.
Популяция обладает не только биологическими свойствами составляющих её организмов, но и собственными, присущими только группе особей в целом. Основными экологическими характеристикам и популяции считаются: величина по занимаемому пространству и по численности особей; структура возрастная, половая, пространственная, этологическая; динамика.
Численность популяции – это общее количество особей на данной территории или на данной территории или в данном объеме. Она зависит от плодовитости и смертности.
Плотность популяции – количество особей или биомасса на единицу площади либо объема (например, 400 деревьев на 1 га).
Различают: среднюю плотность – численность или биомасса на единицу всего пространства; удельная (экологическая) плотность – численность или биомасса на единицу обитаемого пространства, которое фактически может быть занято популяцией. Различают три типа распределения или расселения особей внутри популяции: равномерное, случайное и групповое.
Равномерное распределение в природе встречается редко. Например, у хищных рыб.
Случайное распределение бывает только в однородной среде. Так на первых порах распределяется тля на полях.
Групповое распределение встречается наиболее часто, при этом оно может быть и случайным. Например, в сосновом лесу деревья вначале расселяются группами, далее размещение равномерно.
Факторы зависящие от плотности популяций
Факторы, влияющие на численность популяций делятся на зависящие и не зависящие от её плотности.
К не зависящим от плотности относятся абиотические факторы. Например, суровая зима, сильный шторм или продолжительная засуха.
К зависящим от плотности относятся большинство биотических факторов: конкуренция, воздействие хищников, обеспеченность пищей, распространение инфекций и др. Биотические факторы зависят от плотности монотонно: чем выше плотность популяции, тем сильнее влияние этих факторов.
Механизм действия биотических факторов: а) при росте плотности популяции снижается обеспеченность пищей; б) пример внутривидовой конкуренции – самоизреживание в лесу; в) обычно вероятность передачи инфекции возрастает с ростом плотности популяции
Каждая популяция имеет определенное строение – структуру: пространственная; возрастная; половая; этологическая.
Пространственная структура популяции
Пространственная структура отражает особенности размещения особей в популяции. При изучении пространственной структуры различают случайное, равномерное и неравномерное (групповое) распределение особей на территории (в пространстве).
Величина ареала популяции определяется подвижностью особей или радиусом индивидуальной активности. Если радиус индивидуальной активности невелик, то величина популяционного ареала невелика. У растений радиус индивидуальной активности определяется расстоянием распространения пыльцы, семян, вегетативной части, способность дать начало новому растению.
Во многих случаях трофический ареал не совпадает с репродуктивным.
В зависимости от радиусов занимаемой территории выделяет три типа популяций: элементарные, экологические и географические.
Элементарная популяция, или микропопуляция – совокупность особей вида, занимающих небольшой участок однородной площади. В состав их обычно входят генетически однородные особи.
Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций. Например, белки заселяют различные типы леса, и могут быть «сосновые», «еловые», «пихтовые», «елово-пихтовые» и другие экологические популяции.
Географическая популяция – группа особей, населяющих территорию с географически однородными условиями существования. Они различаются плодовитостью, размерами особей, физиологическими, поведенческими и другими особенностями. Например, узкочерепная полевка, занимает больший ареал. Она встречается в степных районах и в тундре. Тундровые, в отличие от степных, более крупные, раньше начинают размножаться, обладают большей плодовитостью и больше накапливают жира.
Возрастная структура популяции
Возрастная структура отражает соотношение в популяции различных возрастных групп. Условно в популяции животных можно выделить три экологические группы: пререпродуктивную (группа особей, возраст которых не достиг способности воспроизведения); репродуктивную (группа, воспроизводящая новые особи); пострепродуктивную (особи, утратившие способность участвовать в воспроизведении новых поколений).
Длительность этих возрастов по отношению к общей продолжительности сильно варьирует у разных организмов (например, у человека эти три возраста примерно одинаковы).
В жизненном цикле растений выделяют периоды и возрастные состояния:
Периоды и возрастные состояния в жизненном цикле растений
(по , , 1988)
Периоды Возрастные состояния особей
I первичного покоя Покоящиеся семена
(латентный);
II Предгенеративный Проростки (всходы);
(виргинальный) Ювенильные;
Имматурные;
Виргинальные (молодые
вегетативные, взрослые
вегетативные)
III Генеративный Молодые генеративные;
Средневозрастные
генеративные
IV Постгенеративный Субсенильные (старые
(страрческий, сенильный) вегетативные);
Сенильные
Все популяции растений делят на:
Инвазионные – популяции, в возрастном спектре которых в момент наблюдения представлены только семена и молодые особи. Поддержание ее обеспечивается заносом зачатков извне.
Нормальные – популяции представленные всеми или практически всеми возрастными группами.
Нормальные полноценные – популяции, которые состоят из особей всех возрастных групп.
Нормальные неполноценные – популяции, в которых отсутствуют особи каких-либо возрастных состояний. (Например, проростков или сенильных нет).
Регрессивной – популяции, не содержащие молодых особей, а представленные сенильными или даже цветущими особями, но не образующими семян.
Этологическая структура популяции
Этологическая структура отражает разнообразные формы совместного существования особей в популяции. В популяции животных особи организованы в группы – семьи, стаи, стада и ведут одиночный образ жизни.
Семья – простейшая постоянная группировка особей, которая после сезона размножения может распадаться, а может состоять из родителей и потомков нескольких поколений: кланы у гиеновых собак, прайды у львов.
Стадо – группа животных одного вида, которые сохраняют близость друг к другу, одинаково ведут себя. Например, стада китов, оленей, сайгаков, гну. Количество особей сотни тысяч.
Стая – временная подвижная группировка особей. Стаю объединяет единая территория обитания, где они совместно питаются. Например, стая волков состоит из 5-20 особей.
Регуляция отношений внутри группы.
Иерархия
Патриархальная автократия
Геронтократия
Тема 2. Динамика численности и плотности популяции
Основные показатели динамики численности популяции
Динамика популяций – это процессы изменения её основных биологических показателей (численности, биомассы, структуры) во времени в зависимости от экологических факторов. Жизнь популяции проявляется в её динамики – одном из наиболее значимых биологических и экологических явлений.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
