Mūsų planeta Žemė yra nevienalytė pagal sudėtį, sudedamosios medžiagos būseną, fizines savybes ir joje vykstančius procesus. Apskritai heterogeniškumas yra pagrindinė visos Visatos, įskaitant mūsų planetą, savybė ir varomoji jėga.

Žemės centro kryptimi galima išskirti šiuos apvalkalus arba, kitaip tariant, geosferą: atmosferą, hidrosferą, biosferą, žemės plutą, mantiją ir šerdį. Kartais kietos Žemės viduje išskiriama litosfera, jungianti žemės plutą ir viršutinę mantiją, astenosferą arba dalinai išlydytą viršutinės mantijos sluoksnį ir subastenosferinę mantiją. Žemiau parodysime, kad paskutinė kietosios Žemės viršutinių geosferų klasifikacija yra labiau pagrįsta, atsižvelgiant į geodinaminius procesus.

Trys išoriniai kriauklės (atmosfera, hidrosfera ir biosfera) turi labai įvairias ar net neapibrėžtas ribas, tačiau, palyginti su kitomis geosferomis, jas galima tiesiogiai stebėti. Kietosios Žemės geosferos, išskyrus viršutinį žemės plutos sluoksnį, daugiausia tiriamos netiesioginiais, geofiziniais metodais, todėl daugybė klausimų vis dar lieka neišspręsta. Pakanka palyginti Žemės spindulį - 6370 km ir giliausio išgręžto šulinio gylį - mažiau nei 15 km, kad įsivaizduotume, kaip mažai turime tiesioginės informacijos apie planetos materijos sudėtį.

Apsvarstykime pagrindines atskirų geosferų fizines savybes.

Populiacijos stabilumas

Tvarumo sampratą galima pavadinti viena iš pagrindinių ekologijos sąvokų. Iš tikrųjų visų bioekologinių tyrimų praktinę prasmę suteikia tik žinios apie tam tikros biologinės sistemos atsparumo galimam poveikiui žmogui ribas. Koks yra leistinas žmogaus poveikio gamtai lygis, kurio metu ji vis dar pajėgi save išgydyti? Galbūt tai yra vienas iš svarbiausių klausimų, į kurį turi atsakyti ekologas.

Tuo pat metu aplinkos moksle dar nėra apibrėžta „tvarumo“ sąvoka. Yra daugybė požiūrių į tai, ką galima laikyti tvarumu, ir dar daugiau - kokios gamtos objektų savybės gali būti laikomos tvarumo kriterijais. Kitaip tariant, kokie konkrečios biologinės sistemos (organizmo, populiacijos, ekosistemos) savybių pokyčiai rodo stabilumo praradimą?

Prie tvarumo klausimo grįšime vienoje iš kitų pamokų apie ekosistemų tvarumą. Tuo tarpu norėčiau apibūdinti pagrindinius dalykus. Dažniausiai stabilumas suprantamas kaip sistemos sugebėjimas tinkamai reaguoti į išorinių sąlygų pokyčius. Populiacijos stabilumas yra jos gebėjimas būti dinamiškos (tai yra judrios, kintančios) pusiausvyros su aplinka būsenoje: keičiasi aplinkos sąlygos - adekvačiai keičiasi ir populiacija. Sąlygos grįžta į pradinę vertę - gyventojai taip pat atkuria savo savybes. Stabilumas suponuoja galimybę išlaikyti savo savybes, nepaisant išorinių pokyčių.

Viena iš svarbiausių tvarumo sąlygų (beje, tai yra atsakymas į vieną iš užduočių, jei kas nors ją dar prisimena) yra vidinė įvairovė. Nors mokslininkų diskusijos apie tai, kaip struktūrinė ir funkcinė įvairovė yra susijusios su sistemos stabilumu, nenuslūgsta, nėra abejonių, kad kuo sistema įvairesnė, tuo ji stabilesnė. Pavyzdžiui, kuo įvairesni gyventojų genetiniai polinkiai, tuo didesnė tikimybė, kad pasikeitus gyventojų sąlygoms atsiras asmenų, galinčių egzistuoti šiomis sąlygomis.

Įvairovė yra bendra nuosavybė, užtikrinanti biologinių sistemų tvarumą. Tuo pačiu metu yra ir specifinių stabilumo palaikymo mechanizmų. Kalbant apie gyventojų skaičių, tai visų pirma yra tam tikro gyventojų tankio palaikymo mechanizmai.

Yra trys populiacijos dydžio priklausomybės nuo jos tankio tipai.

Pirmasis tipas (I) yra bene vienas iš labiausiai paplitusių. Kaip matyti iš paveikslo, I tipui būdingas gyventojų skaičiaus augimo sumažėjimas, didėjant jo tankiui. Tai suteikia įvairūs mechanizmai. Visų pirma, tai yra gimstamumo sumažėjimas, didėjant gyventojų tankumui. Tokia vaisingumo (vaisingumo) priklausomybė nuo populiacijos tankio buvo pastebėta, pavyzdžiui, daugeliui paukščių rūšių. Kitas mechanizmas yra mirtingumo padidėjimas, organizmų atsparumo sumažėjimas padidėjus populiacijos tankiui. Net žmonių populiacijoje gausūs žmonių susibūrimai (minia turguje, susigrūdimas viešajame transporte) sukelia stresą - tai yra mūsų protėvių mums palikti tankio kontrolės mechanizmo „užuomazgos“. Kitas įdomus mechanizmas yra brendimo amžiaus pokytis priklausomai nuo gyventojų tankio.

Antrasis tipas (II) būdingas pastoviu skaičiaus augimo greičiu, kuris staigiai krenta pasiekus maksimalų skaičių. Panašus modelis buvo aprašytas ir lemminguose. Pasiekus maksimalų tankį, jie pradėjo masiškai migruoti; pasiekęs jūrą, daugybė lemingų nuskendo.

Tarprūšinė konkurencija yra vienas iš svarbiausių veiksnių palaikant populiacijos dydį. Tai gali pasireikšti įvairiomis formomis, pradedant kova dėl lizdaviečių ir baigiant kanibalizmu.

Galiausiai, trečiasis tipas (III) yra populiacijoms būdingas tipas, kuriame pastebimas vadinamasis „grupės efektas“, tai yra tam tikras optimalus gyventojų tankumas prisideda prie geresnio visų individų išgyvenimo, vystymosi ir gyvybinės veiklos. Šiuo atveju palankiausias yra tam tikras optimalus, o ne minimalus tankis. Tam tikru mastu grupės efektas būdingas daugumai grupinių, o juo labiau socialinių (tai yra turinčių gyventojų „socialinę struktūrą“, vaidmenų pasiskirstymą) gyvūnams. Pavyzdžiui, norint atnaujinti heteroseksualių gyvūnų populiacijas, būtinas bent jau tankumas, užtikrinantis pakankamą patino ir patelės susitikimo tikimybę.

Tam tikros gyventojų erdvinės struktūros išlaikymas yra glaudžiai susijęs su tankio reguliavimu, o ypač su tarprūšinės konkurencijos sumažėjimu. Ankstesnėse pamokose jau pastebėjome, kad erdvinė struktūra yra svarbi norint optimaliai naudoti išteklius ir sumažinti gyventojų konkurenciją dėl šių išteklių.

Tačiau reikėtų atsižvelgti į tai, kad populiacijos stabilumas neapsiriboja tankio reguliavimu. Optimalus tankis yra nepaprastai svarbus norint optimaliai naudoti išteklius (tankumui didėjant, išteklių gali nepakakti), tačiau tai nėra tvarios gyventojų garantija. Kaip pastebėjome, tvarumas turi daug bendro su vidine įvairove. Todėl labai svarbu išlaikyti genetinę populiacijos struktūrą. Evoliucinių ir genetinių genetinės struktūros palaikymo mechanizmų svarstymas galbūt nėra įtrauktas į mūsų užduotis, tačiau besidomintiesiems galima patarti pažvelgti į Hardy-Weinbergo dėsnį.

Mes toli gražu nesvarstėme visų mechanizmų, užtikrinančių gyventojų stabilumą. Tačiau, mano nuomone, jau galime padaryti svarbią išvadą, kad tos rūšys ir populiacijos, kurios gali išlaikyti savo struktūrą kintančiomis sąlygomis, evoliuciškai buvo išsaugotos. Be to, akivaizdu, kad stabilumo ribos nėra begalinės. Jei apšvitos lygis (pavyzdžiui, žmogaus - tiesiogiai arba netiesiogiai pakeitus buveinę) viršija stabilumo ribas, gyventojams gresia mirtis.

Žodynėlis

ORGANIZMAS

bet kuri gyva būtybė, vientisa sistema, tikras gyvenimo nešėjas, pasižymintis visomis jo savybėmis; kilęs iš vieno prado (zigotos, sporos, sėklos ir kt.); yra individualiai jautrus evoliuciniams ir aplinkos veiksniams.

GYVENTOJAI

tos pačios rūšies individų rinkinys, turintis bendrą genofondą ir gyvenantis tam tikroje erdvėje.

EKOSISTEMA

vienas natūralus kompleksas, suformuotas gyvų organizmų ir jų buveinių.

GYVENTOJŲ TANKIS (populiacija)

vidutinis populiacijos (rūšies) individų skaičius ploto vienete ar erdvės tūryje.

nespecifinė (bendroji) gyvo organizmo įtampos reakcija į bet kokį jam daromą stiprų poveikį.

VARZYBOS

varžymasis, bet kokie antagonistiniai santykiai, nulemti noro geriau ar anksčiau pasiekti tikslą, palyginti su kitais bendruomenės nariais. Konkurencija kyla dėl vietos, maisto, šviesos, moters ir kt. Konkurencija yra viena iš kovos už būvį apraiškų.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze studijuodami ir dirbdami, bus jums labai dėkingi.

Publikuotas http://www.allbest.ru/

Publikuotas http://www.allbest.ru/

1. Bendroji ekologijos samprata

Ekologija (iš graikų kalbos „oikos“ - namas, būstas, gyvenamoji vieta ir ... logika) - mokslas, tiriantis organizmų santykį su aplinka, tai yra išorinių veiksnių, turinčių įtakos jų augimui, vystymuisi, dauginimuisi ir išlikimui, visuma. Tam tikru mastu sąlyginai šiuos veiksnius galima suskirstyti į „abiotinius“ arba fizikocheminius (temperatūra, drėgmė, dienos trukmė, mineralinių druskų kiekis dirvožemyje ir kt.) Ir „biotinius“ dėl kitų gyvų organizmų buvimo ar nebuvimo ( įskaitant maisto produktus, plėšrūnus ar konkurentus).

Ekologija orientuota į tai, kas tiesiogiai sieja kūną su aplinka, leidžiant jam gyventi tam tikromis sąlygomis. Ekologus domina, pavyzdžiui, tai, ką organizmas vartoja ir ką išskiria, kaip greitai auga, kokiame amžiuje pradeda daugintis, kiek palikuonių ir kokia tikimybė, kad šie palikuonys išgyventų iki tam tikro amžiaus. Dažniausiai ekologijos objektai yra ne pavieniai organizmai, o populiacijos, biocenozės ir ekosistemos. Ekosistemų pavyzdžiai yra ežeras, jūra, miškas, maža bala ar net pūvančio medžio kamienas. Visa biosfera gali būti laikoma didžiausia ekosistema.

Šiuolaikinėje visuomenėje, veikiama žiniasklaidos, ekologija dažnai aiškinama kaip grynai pritaikytos žinios apie žmogaus aplinkos būklę ir net kaip pati ši būsena (taigi tokios juokingos išraiškos kaip „bloga tam tikros srities ekologija“, „aplinkai nekenksmingi“ produktai ar kt. Produktai). Nors aplinkos kokybės problemos žmonėms, be abejo, yra labai svarbios praktinės svarbos, o jų išspręsti neįmanoma be žinių apie ekologiją, šio mokslo uždavinių spektras yra daug platesnis. Savo darbuose aplinkos specialistai bando suprasti, kaip yra susisteminta biosfera, koks yra organizmų vaidmuo įvairių cheminių elementų cirkuliacijoje ir energijos transformacijos procesuose, kaip skirtingi organizmai yra tarpusavyje susiję ir su savo buveine, o tai lemia organizmų pasiskirstymą erdvėje ir jų skaičiaus pokyčius laikui bėgant. ... Kadangi ekologijos objektai paprastai yra organizmų agregatai ar net kompleksai, kurie kartu su organizmais apima ir negyvus daiktus, tai kartais apibrėžiama kaip mokslas apie viršorganinius gyvenimo organizavimo lygius (populiacijos, bendruomenės, ekosistemos ir biosfera) arba kaip mokslas apie biosferos gyvą išvaizdą.

Terminą „ekologija“ 1866 m. Pasiūlė vokiečių zoologas ir filosofas E. Haeckelis, kuris, kurdamas biologijos mokslų klasifikavimo sistemą, nustatė, kad nėra specialaus biologijos srities pavadinimo, tiriančio organizmų santykį su aplinka. Haeckelis taip pat apibrėžė ekologiją kaip „santykių fiziologiją“, nors „fiziologija“ tai buvo suprantama labai plačiai - kaip įvairiausių procesų, vykstančių gyvojoje gamtoje, tyrimas.

Neabejotinai ekologijos pirmtaku galima vadinti vokiečių gamtininką A. Humboldtą, kurio daugelis darbų dabar teisėtai laikomi ekologiškais. Būtent Humboldtui priskiriamas perėjimas nuo atskirų augalų tyrimo prie augalijos dangos pažinimo kaip tam tikro vientisumo. Padėjęs „augalų geografijos“ pagrindus, Humboldtas ne tik konstatavo skirtingų augalų pasiskirstymo skirtumus, bet ir bandė juos paaiškinti, susiedamas juos su klimato ypatumais.

Charleso Darwino darbai, pirmiausia jo natūralios atrankos, kaip evoliucijos varomosios jėgos, teorija, vaidino svarbų vaidmenį rengiant mokslo bendruomenę tolesniam ekologinių idėjų suvokimui. Darvinas ėjo iš prielaidos, kad bet kuri gyvų organizmų rūšis gali eksponentiškai padidinti savo skaičių (pagal eksponentinį dėsnį, jei mes naudojame šiuolaikinę formuluotę), o kadangi išteklių augančiai populiacijai palaikyti netrukus pradeda trūkti, neišvengiamai kyla individų konkurencija (kova dėl egzistencijos ). Šios kovos nugalėtojai yra asmenys, labiausiai prisitaikę prie konkrečių sąlygų, tai yra tie, kuriems pavyko išgyventi ir palikti gyvybingus palikuonis. Darvino teorija išlaiko savo išliekamąją reikšmę šiuolaikinei ekologijai, dažnai nustatydama tam tikrų santykių paieškos kryptį ir leisdama mums suprasti skirtingų „išgyvenimo strategijų“ esmę, kurias tam tikromis sąlygomis naudoja organizmai.

1920–1940-ieji buvo labai svarbūs norint ekologiją paversti nepriklausomu mokslu. Tuo metu buvo išleista nemažai knygų apie įvairius ekologijos aspektus, pradėjo pasirodyti specializuoti žurnalai (kai kurie jų vis dar egzistuoja), atsirado ekologinės visuomenės. Tačiau svarbiausia yra tai, kad pamažu formuojamas naujojo mokslo teorinis pagrindas, siūlomi pirmieji matematiniai modeliai ir kuriama metodika, leidžianti nustatyti ir išspręsti tam tikras problemas. Tuo pačiu metu buvo suformuoti du gana skirtingi požiūriai, egzistuojantys šiuolaikinėje ekologijoje: populiacijos metodas, kurio pagrindinis dėmesys skiriamas organizmų skaičiaus dinamikai ir jų pasiskirstymui erdvėje, ir ekosisteminis požiūris, sutelkiantis dėmesį į materijos cirkuliacijos ir energijos transformacijos procesus.

20 amžiaus antroje pusėje. baigti formuoti ekologiją kaip savarankišką mokslą, kuris turi savo teoriją ir metodiką, savo problemų spektrą ir savo požiūrį į jų sprendimą. Matematiniai modeliai palaipsniui tampa realistiškesni: jų prognozes galima patikrinti eksperimente arba stebint gamtoje. Patys eksperimentai ir stebėjimai vis labiau planuojami ir atliekami taip, kad gauti rezultatai leistų priimti ar paneigti iš anksto pateiktą hipotezę. Nemažą indėlį į šiuolaikinės ekologijos metodikos formavimą įnešė amerikiečių tyrinėtojo Roberto MacArthuro (1930–1972) darbai, kurie sėkmingai sujungė matematiko ir biologo-gamtininko talentus. MacArthuras tyrė įvairių rūšių, esančių vienoje bendruomenėje, skaičiaus santykio dėsningumus, plėšrūno pasirinktą optimaliausią grobį, saloje gyvenančių rūšių skaičiaus priklausomybę nuo jos dydžio ir atstumo nuo žemyno, kartu egzistuojančių rūšių ekologinių nišų leistino sutapimo laipsnį ir daugybę kitų problemų. Pažymėdamas, kad gamtoje yra tam tikras pasikartojantis dėsningumas („modelis“), MacArthuras pasiūlė vieną ar kelias alternatyvias hipotezes, paaiškinančias šio dėsningumo mechanizmą, sukūrė atitinkamus matematinius modelius ir tada juos palygino su empiriniais duomenimis. Savo požiūrį MacArthuras labai aiškiai suformulavo knygoje „Geografinė ekologija“ (1972), kurią jis parašė, kai buvo nepagydomai ligotas, likus keliems mėnesiams iki ankstyvos mirties.

MacArthuro ir jo pasekėjų sukurtas požiūris pirmiausia buvo sutelktas į bendrųjų bet kurios bendruomenės struktūros (struktūros) principų išaiškinimą. Tačiau laikantis šiek tiek vėliau, 1980-aisiais, paplitusio požiūrio, pagrindinis dėmesys buvo nukreiptas į procesus ir mechanizmus, kurie lėmė šios struktūros formavimąsi. Pavyzdžiui, tiriant vienos rūšies konkurencinį poslinkį kitu, ekologai pirmiausia pradėjo domėtis šio poslinkio mechanizmais ir tomis rūšių ypatybėmis, kurios iš anksto lemia jų sąveikos rezultatus. Paaiškėjo, kad, pavyzdžiui, kai skirtingos augalų rūšys varžosi dėl mineralinės mitybos elementų (azoto ar fosforo), dažnai laimi ne tos rūšys, kurios iš esmės (nesant išteklių stygiaus) gali augti greičiau, bet ta, kuri sugeba išlaikyti bent minimalų augimą mažesnė šio elemento koncentracija aplinkoje.

Tyrėjai pradėjo skirti ypatingą dėmesį gyvenimo ciklo evoliucijai ir skirtingoms išgyvenimo strategijoms. Kadangi organizmų galimybės visada yra ribotos, o organizmams už kiekvieną evoliucinį įsigijimą reikia mokėti kuo nors, neišvengiamai atsiranda atskirų požymių aiškiai išreikšta neigiama koreliacija (vadinamieji „kompromisai“). Pavyzdžiui, neįmanoma, kad augalas užaugtų labai greitai ir kartu suformuotų patikimas apsaugos nuo žolėdžių priemones. Tokių koreliacijų tyrimas leidžia sužinoti, kaip iš esmės pasiekiama pati organizmų egzistavimo galimybė esant tam tikroms sąlygoms.

Šiuolaikinėje ekologijoje vis dar aktualios kai kurios problemos, turinčios ilgą tyrimų istoriją: pavyzdžiui, organizmų gausos dinamikos bendrų dėsningumų nustatymas, įvairių populiacijų augimą ribojančių veiksnių vaidmens įvertinimas ir ciklinio (reguliaraus) skaičiaus svyravimo priežasčių išaiškinimas. Šioje srityje padaryta didelė pažanga - daugeliui konkrečių gyventojų buvo nustatyti jų skaičiaus reguliavimo mechanizmai, įskaitant tuos, kurie sukelia ciklinius skaičiaus pokyčius. Tęsiami plėšrūno ir grobio santykių, konkurencijos, taip pat abipusiai naudingo skirtingų tipų bendradarbiavimo - abipusiškumo - tyrimai.

Nauja pastarųjų metų tendencija yra vadinamoji makroekologija - lyginamasis įvairių rūšių tyrimas plačiu mastu (palyginamas su žemynų dydžiu).

20-ojo amžiaus pabaigoje buvo pasiekta didžiulė pažanga tiriant materijos ciklą ir energijos srautus. Pirmiausia tai siejama su kiekybinių metodų, skirtų įvertinti tam tikrų procesų intensyvumą, tobulinimu, taip pat su didėjančiomis didelio masto šių metodų taikymo galimybėmis. Pavyzdys yra nuotolinis (iš palydovų) chlorofilo kiekio jūros paviršiniuose vandenyse nustatymas, kuris leidžia parengti viso pasaulio vandenyno fitoplanktono pasiskirstymo žemėlapius ir įvertinti sezoninius jo gamybos pokyčius.

2. Aplinkos veiksniai: apibrėžimai, grupės, pavyzdžiai

Aplinkos veiksniai (aplinkos veiksniai) yra bet kurios išorinės aplinkos savybės ar komponentai, darantys įtaką organizmams.

Aplinkos veiksniai skirstomi į abiotinius, t.y. neorganinių arba negyvų, gamtos ir biotinių veiksnių, kuriuos sukelia gyvybinė organizmų veikla.

Abiotinių veiksnių visuma vienalytėje srityje vadinama ekotopu, visas veiksnių rinkinys, įskaitant biotinius, vadinamas biotopu.

Abiotiniai veiksniai apima:

klimatinis - šviesa, šiluma, oras, vanduo (įskaitant įvairių formų kritulius ir oro drėgmę);

Edafinis arba dirvožemis-žemė, - mechaninė ir cheminė dirvožemio sudėtis, jo vandens ir temperatūros režimas;

Topografinės - reljefinės sąlygos.

Klimatinius ir edafinius veiksnius daugiausia lemia geografinė ekotopo padėtis - atstumas nuo pusiaujo ir nuo vandenyno bei aukštis.

Tarp aplinkos veiksnių taip pat yra tiesioginių ir netiesioginių skirtumų.

Tiesioginiai aplinkos veiksniai tiesiogiai veikia augalus. Tiesioginių veiksnių pavyzdžiai: drėgmė, temperatūra, dirvožemio turtingumas maistinėmis medžiagomis ir kt.

Netiesioginiai aplinkos veiksniai augalus veikia netiesiogiai - per tiesioginius aplinkos veiksnius. Netiesioginių veiksnių pavyzdžiai: platuma ir atstumas nuo vandenyno, reljefas (altitudė ir nuolydis), dirvožemio struktūra. Kopimas į kalnus keičia klimatą (krituliai ir temperatūra); nuolydžio ekspozicija ir statumas turi įtakos dirvožemio paviršiaus įšilimo intensyvumui ir jo drėkinimo būdui. Mechaninė dirvožemio sudėtis (smėlingų, molingų ir dumblinių dalelių santykis) daro įtaką augalams ir dirvožemio faunai per drėgmės režimą ir maistinių medžiagų dinamiką, be to, tiesioginiai abiotiniai aplinkos veiksniai skirstomi į sąlygas ir išteklius.

Sąlygos yra aplinkos veiksniai, kurių organizmai nevartoja. Tai apima temperatūrą, oro drėgmę, vandens druskingumą, dirvožemio tirpalo reakciją, teršalų kiekį vandenyje ir dirvožemyje, kurių augalai nenaudoja kaip maistinių medžiagų.

Ištekliai yra aplinkos veiksniai, kuriuos vartoja organizmai. Todėl vienas stipresnis organizmas gali „suvalgyti“ daugiau išteklių, o kitas silpnesnis organizmas jų turės mažiau.

Augalams ištekliai yra šviesa, vanduo, mineralinės maistinės medžiagos, anglies dioksidas; gyvūnams - augalų biomasė, gyvi gyvūnai ar negyvos organinės medžiagos. Deguonis yra būtinas išteklius daugumai organizmų.

Erdvė gali būti išteklius. Gyvenimo ciklui skirti augalai turi gauti tam tikrą plotą „po saule“ ir tam tikrą dirvožemio kiekį vandeniui ir mineralinėms maistinėms medžiagoms suvartoti (mitybinis plotas). Žolėdžiams gyvūnams reikia „ganyklų“ ploto (amarams tai bus lapo dalis, arklių mokyklai - dešimt hektarų stepių, dramblių bandai - dešimtys kvadratinių kilometrų), mėsėdžiams - medžioklės.

Kartais gali būti grynai fizinis vietos trūkumas. Taigi, krokai netgi išstumia „papildomas“ lemputes. Midijų gyvenvietėse kriauklės yra taip stipriai prispaudžiamos viena prie kitos, kad naujas varžovas negali jų įspausti.

Organizmų egzistavimo sąlygų įvairovė skirtingose \u200b\u200bplanetos vietose ir skirtinguose ekotopuose paaiškina biologinę įvairovę - gyvųjų organizmų įvairovę.

3. Gyventojų lyties struktūra

Genetinis lyties nustatymo mechanizmas suteikia palikuonių padalijimą pagal lytį santykiu 1: 1, vadinamuoju lyties santykiu. Bet tai nereiškia, kad tas pats santykis yra būdingas visai populiacijai. Su lytimi susiję bruožai dažnai apibrėžia reikšmingus moterų ir vyrų fiziologijos, ekologijos ir elgesio skirtumus. Dėl skirtingo vyrų ir moterų organizmų gyvybingumo šis pirminis santykis dažnai skiriasi nuo antrinio ir ypač nuo tretinio, kuris būdingas suaugusiesiems. Taigi žmonėms antrinio lyties santykis yra 100 mergaičių 106 berniukams, 16-18 metų amžiaus šis santykis išlyginamas dėl padidėjusio vyrų mirtingumo ir iki 50 metų amžiaus yra 85 vyrai 100 moterų, o iki 80 metų - 50 vyrų 100 moterų ...

Lyties santykį populiacijoje nustato ne tik genetiniai dėsniai, bet ir tam tikru mastu veikiami aplinkos.

Asmenų santykis pagal lytį ir ypač dauginančių moterų dalis populiacijoje turi didelę reikšmę tolesniam jo skaičiaus augimui. Daugumoje rūšių būsimo individo lytis nustatoma apvaisinimo metu dėl lytinių chromosomų rekombinacijos. Šis mechanizmas suteikia vienodą zigotų santykį pagal lytį, tačiau iš to neišplaukia, kad tas pats santykis būdingas visai populiacijai. Su lytimi susijusios savybės dažnai apibrėžia reikšmingus vyrų ir moterų fiziologijos, ekologijos ir elgesio skirtumus. To pasekmė - didesnė bet kokios lyties atstovų mirties tikimybė ir gyventojų lyties santykio pokytis.

Vyrų ir moterų aplinkos ir elgesio skirtumai gali būti labai ryškūs. Pavyzdžiui, Culicidae šeimos uodų patinai, skirtingai nei kraują siurbiančios patelės, įsivaizduojamu laikotarpiu arba visiškai nesimaitina, arba apsiriboja rasos laižymu, arba vartoja augalų nektarą. Bet net jei vyrų ir moterų gyvenimo būdas yra panašus, jie skiriasi daugeliu fiziologinių savybių: augimo tempu, brendimo periodais, atsparumu temperatūros pokyčiams, badu ir kt.

Mirtingumo skirtumai pasireiškia net embriono laikotarpiu. Pavyzdžiui, daugelyje vietovių ondatruose yra pusantro karto daugiau patelių tarp naujagimių nei vyrų. Megadyptes antipodes pingvinų populiacijose tokio skirtumo nepastebėta, kai jaunikliai atsiranda iš kiaušinių, tačiau iki dešimties metų kiekvieniems dviem patinams lieka tik viena patelė. Kai kuriuose šikšnosparniuose moterų dalis po žiemos miego kartais sumažėja iki 20%. Daugelį kitų rūšių, priešingai, išskiria didesnis patinų (fazanų, didžiųjų ančių, didžiųjų zylių, daugelio graužikų) mirtingumas.

Taigi lyties santykis populiacijoje nustatomas ne tik pagal genetinius dėsnius, bet ir tam tikru mastu veikiamas aplinkos.

Raudonosiose miško skruzdėse (Formica rufa) patinai išsivysto iš kiaušinių, padėtų žemesnėje nei +20 ° C temperatūroje, o aukštesnėje temperatūroje - beveik vien moterys. Šio reiškinio mechanizmas yra tas, kad spermatozoido, kuriame spermatozoidai yra saugomi po kopuliacijos, raumenys įsijungia tik esant aukštai temperatūrai, užtikrinant padėtų kiaušinių apvaisinimą. Iš neapvaisintų Hymenoptera kiaušinėlių išsivysto tik vyrai.

Ypač akivaizdus aplinkos sąlygų poveikis rūšių, kuriose keičiasi lytinės ir partenogenetinės kartos, populiacijų lytinei struktūrai. Daphnia Daphnia magna dauginasi partenogenetiškai esant optimaliai temperatūrai, tačiau vyrai populiacijose pasirodo esant aukštesnei ar žemesnei temperatūrai. Biseksualių kartų atsiradimui amaruose įtakos gali turėti dienos šviesos valandų trukmės, temperatūros pokyčiai, populiacijos tankio padidėjimas ir kiti veiksniai.

Tarp žydinčių augalų yra daug dviviečių rūšių, kuriose yra patinų ir patelių: gluosnių, tuopų, baltųjų dozių, mažųjų rūgštynių, daugiamečių miškinių kirmėlių, lauko erškėčių rūšių ir kt. kiti yra moterys, tai yra su neišsivysčiusiu androeciumu. Paprastai androsterilinės gėlės yra mažesnės nei biseksualių gėlių. Šis reiškinys pasireiškia labiatų, gvazdikėlių, erškėčių, varpinių gėlių ir kt. Šeimose. Moterims, turinčioms dvišaknius augalus, yra Maršalo čiobreliai, raudonėliai, lauko mėtos, gebenių budra, sudžiūvusi derva, miško pelargonija ir kt. Tokių rūšių populiacijos genetiškai nevienalytės. Jose palengvinamas kryžminis apdulkinimas, dažniau pastebima proteroandrija - ankstesnis dulkinių brendimas, palyginti su sėklidėmis. Rūšių diapazone augalų populiacijų lyties struktūra yra daugmaž pastovi, tačiau išorinių sąlygų pokyčiai keičia lyčių santykį. Taigi sausringais 1975 metais Trans-Uraluose moteriškų formų skaičius smarkiai sumažėjo, pavyzdžiui, stepių šalavijuose 10 kartų, vaistiniuose šparaguose - 3 kartus.

Kai kurių rūšių lytį iš pradžių lemia ne genetiniai, o aplinkos veiksniai. Pavyzdžiui, Arisaema japonica augaluose lytis priklauso nuo maistinių medžiagų atsargų kaupimosi gumbuose. Dideliuose gumbuose auga egzemplioriai su moteriškomis gėlėmis, maži - su vyriškaisiais.

Populiacijos lyties struktūrą lemia diferencinė lygtis, kurią pasiūlė R.A. Poluektovym.

kur x o, x + yra atitinkamai vyrų ir moterų skaičius; d t - laiko intervalas; b o ir b + - atitinkamai tos pačios lyties grupės vyrų ir moterų vaisingumas, d o ir d + - atitinkamai kitos lyties grupės vyrų ir moterų vaisingumas. Norint nustatyti P. su. didelį vaidmenį vaidina sekso indeksas:

kur n + yra moterų skaičius, N yra bendras populiacijos individų skaičius.

4. Ekologinės žalos zonos

Žala aplinkai reiškia didelį regioninį ar vietinį aplinkos sąlygų pažeidimą, dėl kurio sunaikinamos vietinės ekologinės sistemos, vietinė ekonominė infrastruktūra, rimtai gresia žmonių sveikata ir gyvybė bei daroma didelė ekonominė žala.

Aplinkos sužalojimai yra:

1. Aštri, staigi, katastrofiška, susijusi su ekstremaliomis situacijomis (ES), kurios savo ruožtu skirstomos į:

* stichinės nelaimės ir stichinės nelaimės (žemės drebėjimai, ugnikalnių išsiveržimai, nuošliaužos, potvyniai, gaisrai, uraganai, gausūs sniego krituliai, lavinos, epidemijos, masinis kenksmingų vabzdžių dauginimasis ir kt.);

* antropogeninės (technogeninės) nelaimės (pramoninės ir ryšių avarijos, sprogimai, griūtys, pastatų ir statinių sunaikinimas, gaisrai ir kt.).

2. Ilgai trunkantis laikas, kai pralaimėjimas yra ilga, palaipsniui nykstanti nepaprastųjų situacijų, katastrofų pasekmė arba, atvirkščiai, atsiranda ir nustatoma kaip laipsniškai didėjančių neigiamų pokyčių rezultatas. Tokių pralaimėjimų mastas objektyviai gali būti ne mažiau katastrofiškas.

Ilgalaikė ekologinė žala gamtoje paprastai yra katastrofiškų (spontaniškų ar antropogeninių) aplinkos sutrikimų padarinys, turi yrantį pobūdį ir yra paveldima.

Ilgalaikė antropogeninė žala technosferoje taip pat gali būti nykstanti žmogaus sukeltų nelaimių pasekmė - avarinė cheminė ir radiacinė tarša. Tačiau yra tokių, kurios palaipsniui vystosi dėl lėtinės technogeninės taršos, aplinkos klaidų ir neteisingų skaičiavimų kuriant naujus ekonominius objektus ir pertvarkant teritorijas.

Nėra aiškių ribų tarp kai kurių natūralių ir antropogeninių padarinių aplinkai. Taigi dažnai neįmanoma nustatyti tikrosios miško gaisro priežasties; nuošliaužos ir potvyniai gali būti techninių avarijų padariniai, o pastatų sunaikinimas - tektoninių poslinkių rezultatas.

Žinoma, visos regioninės ir vietinės ekologinės žalos reikšmingai prisideda prie visuotinio ekosferos sutrikimo, natūralios planetos aplinkos degradacijos.

Pagal Rusijos Federacijos įstatymą „Dėl aplinkos apsaugos“ išskiriamos ekologinės avarijos zonos (teritorijos zonos, kuriose vyksta stabilūs neigiami natūralios aplinkos pokyčiai) ir ekologinės nelaimės zonos (kur šie pokyčiai yra labai negrįžtami). Iš viso Rusijos Federacijoje yra užregistruota daugiau nei 400 tokių zonų. Technogeninės (antropogeninės) nelaimės kelia didžiausią pavojų aplinkai, nes patiria daug žmonių sužalojimą ir mirtį, didžiulius ekonominius nuostolius ir didelę gamtinės aplinkos taršą. Ginkluoti konfliktai ir terorizmas, ypač naudojant branduolinius, cheminius ar bakteriologinius (biologinius) ginklus, kelia didelę grėsmę aplinkai.

Ekologinės avarijos (ZBES) zonos - teritorijos teritorijos, kuriose nuolat vyksta neigiami aplinkos pokyčiai, keliantys grėsmę gyventojų sveikatai, natūralių ekosistemų būklei, augalų ir gyvūnų genetiniams fondams.

Ekologinės katastrofos (ZEZ) zonos - teritorijos zonos, kuriose įvyko esminiai negrįžtami gamtinės aplinkos pokyčiai, dėl kurių pablogėjo visuomenės sveikata, sutriko natūrali pusiausvyra, sunaikintos natūralios ekosistemos, blogėjo flora ir fauna.

Ekologiškai pavojingiausios yra technogeninės avarijos ir nelaimės, kurias lydi kenksmingų cheminių ir radioaktyviųjų medžiagų patekimas į aplinką (Černobylis, Čeliabinskas-65).

5. Saugomos teritorijos

Teritorinės gamtos apsaugos Rusijoje pagrindas yra specialiai saugomų gamtos teritorijų (SPNA) sistema. Saugomų teritorijų statusą šiuo metu nustato federalinis įstatymas „Dėl ypač saugomų gamtinių teritorijų“, kurį Valstybės Dūma priėmė 1995 m. Vasario 15 d. Pagal įstatymą „Ypač saugomos gamtos teritorijos - žemės, vandens paviršiaus ir virš jų esančios oro erdvės plotai, kuriuose yra gamtos kompleksai ir objektai, kurie turi savo aplinkosauginę, mokslinę, kultūrinę, estetinę, rekreacinę ir sveikatą gerinančią vertę, kurią valstybės valdžios sprendimai visiškai arba iš dalies atima iš ekonominio naudojimo ir kuriems nustatytas specialus apsaugos režimas. "

Rusija iš SSRS paveldėjo gana sudėtingą PA kategorijų sistemą, kuri buvo suformuota evoliuciškai. Įstatyme išskiriamos šios kategorijos:

Valstybiniai gamtos draustiniai, įskaitant biosferos rezervatus;

Nacionalinis parkas;

Natūralūs parkai;

Valstybiniai gamtos draustiniai;

Gamtos paminklai;

Dendrologiniai parkai ir botanikos sodai;

Sveikatos gerinimo zonos ir kurortai.

Tarp šių teritorijų federalinę reikšmę turi tik federalinės reikšmės gamtiniai draustiniai, nacionaliniai parkai ir laukinės gamtos draustiniai (šventovės gali būti ir vietinės), kitos teritorijos apsaugos formos paprastai turi vietinį statusą ir čia nėra svarstomos. Be to, įstatymas postuluoja galimybę sukurti kitas saugomų teritorijų kategorijas, kuri jau įgyvendinama. Tradiciškai gamtos draustiniai yra aukščiausia gamtos apsaugos forma mūsų šalyje.

Rezervai organizuojami federalinės vyriausybės nutarimu ir yra bendrai valdomi federacijos ir jos subjekto, kurios teritorijoje jie yra - dabartiniai šalies įstatymai nereiškia, kad natūraliai objektai priklauso tik federališkai. Draustinių teritorijos yra visiškai pašalintos iš ekonominio naudojimo ir negali būti susvetimėjusios, be to, draustiniuose yra mokslinis skyrius, kuris nuolat tiria jų natūralius kompleksus. Draustinių uždaviniai apsiriboja gamtos kompleksų apsauga ir tyrimais, švietimu, dalyvavimu atliekant aplinkos ekspertizę ir atitinkamo personalo mokymą. Paprastai rezervato teritorijoje yra skiriama zona, visiškai uždaryta dėl bet kokio poveikio. Dažnai palei rezervų ribas yra jų buferinės zonos, atliekančios buferinę funkciją dėl tam tikrų ekonominės veiklos rūšių apribojimų. Rezervų statuse įgyvendinamas efektyviausias teritorijų apsaugos režimas. 1998 m. Sausio 1 d. Rusijoje buvo 98 rezervai, kurių bendras plotas buvo 32,9 milijono hektarų. Šių aukštesnių apsaugos formų teritorija sudarė 2,1% viso šalies ploto.

Nacionaliniai parkai, skirtingai nei gamtos draustiniai, kartu su gamtos kompleksų apsaugos ir tyrimo užduotimis turėtų suteikti piliečiams turizmą ir poilsį. Jų teritorijoje kitų naudotojų ir savininkų žemės sklypai gali būti išsaugoti su nacionalinio parko pirmenybės teise pirkti tokią žemę. 1998 m. Sausio 1 d. Rusijoje veikė 32 natūralūs nacionaliniai parkai, kurių bendras plotas buvo 6,7 milijonai hektarų. Šių aukštesnių apsaugos formų teritorija sudarė 0,2% viso šalies ploto.

Nacionaliniai gamtos parkai yra nauja Rusijos teritorijos apsaugos forma. Pirmieji du (Losiny Ostrov ir Sočis) buvo sukurti tik 1983 m., 12 iš 32 per pastaruosius penkerius metus. Nacionalinių parkų teisinio statuso įgyvendinimas vis dar susiduria su rimtu ekonominių subjektų pasipriešinimu, kurių veiklą riboja šis statusas. Kol kas ši forma negali būti laikoma veiksmingu laukinės gyvūnijos teritorinės apsaugos metodu, tačiau visuomenės dėmesys ir kitose šalyse žinomos tendencijos suteikia pakankamai vilčių laipsniškai realizuoti šios natūralių kompleksų apsaugos formos potencialą.

Gamtiniai draustiniai skiriasi nuo ankstesnių kategorijų tuo, kad jų žemės gali būti arba susvetimėjusios, arba neatsvetimos nuo savininkų ir naudotojų, jos gali būti tiek federalinės, tiek vietinės pavaldžios. Tarp federalinės reikšmės draustinių didžiausią vaidmenį atlieka zoologiniai, mažiau paplitusios kitos formos - kraštovaizdžio, botanikos, miško, hidrologinės, geologinės. 1994 m. Rugsėjo 1 d. Šalyje buvo 59 federalinės reikšmės medžioklės ir kompleksiniai draustiniai, kurių bendras plotas buvo 62,0 milijonai hektarų. Jų pagrindinė funkcija yra medžioklės faunos apsauga. Medžioklė visada yra draudžiama, tačiau gana dažnai yra labai reikšmingi miško naudojimo, statybų ir kai kurių kitų rūšių ekonominės veiklos apribojimai. Šie rezervai paprastai yra gana gerai saugomi.

Saugomų teritorijų svarba išsaugant floros ir faunos įvairovę priklauso nuo šios specialiai saugomos teritorijos geografinės padėties, jos teritorijos ir joje atstovaujamų teritorijų įvairovės. Reikėtų pažymėti, kad šie veiksniai yra tarpusavyje susiję. Pietuose ir kalnuose, kurių plotai yra vienodi, įvairovė yra didesnė nei šiaurėje ir lygumose. Kadangi Rusijoje šiaurinėms teritorijoms paprastai būdingi didesni rezervai, tai šiek tiek kompensuoja jų vaidmens biologinės apsaugos skirtumus. Paprastai buveinių įvairovė net saugomose senų išsivysčiusių regionų teritorijose šiek tiek padidėja. Faktas yra tas, kad čia rezervai dažniausiai organizuojami anksčiau naudotose žemėse - miškus čia bent iš dalies dengė kirtimai ir išdegę plotai, stepių ir pievų plotai dažnai jau buvo ariami ir, žinoma, tarnavo kaip šienapjovės ir ganyklos, dažnai turinčios antropogeninės kilmės, reljefo sutrikimai - daubos. , kelių pylimai, tvenkiniai ir kt. Natūralu, kad augalijos dangos mozaikinis pobūdis čia yra didesnis ir yra gana daug rūšių - žmonių palydovų - piktžolių ir kitų sinantropų. Be to, išsaugotos gamtos salos tarp antropogeninio kraštovaizdžio padidino patrauklumą daugeliui gyvūnų rūšių ir jos laikomos beveik vien tik jose, jų nėra niekur aplink draustinius.

Nustatykite dviejų medienos pelių populiacijų vaisingumo indeksą, mirtingumo lygtį, populiacijos gyvybingumą ir sukurkite amžiaus piramides.

1 lentelė

TROFINĖ GRANDINĖ	Augalai - »» Pelė - »» Ežiukas - »» Lapė
Biomasės gausa maisto grandinėje
PELIŲ SKAIČIUS PAGAL AMŽIŲ 1 IR 2 GYVENTOJAMS
Mirtingumas nuo 0 iki 10 mėnesių amžiaus,% (1 populiacija / 2 populiacija)
Gimimų skaičius (iš gimimų skaičiaus),% (1 pop / 2 pop)
Maisto grandinės gamintojų biomasė, kg / ha.

Skaičiavimo eiga

Statyti gyventojų amžiaus piramides

Norėdami sukurti pelių populiacijos amžiaus piramides, vasarą reikia apskaičiuoti kiekvienos amžiaus grupės individų skaičių. Remdamiesi pavasario populiacijos amžiaus grupių skaičiumi ir duomenimis apie vaisingumą bei mirtingumą pagal užduoties sąlygas, mes atliekame 1-osios populiacijos skaičiavimą atsižvelgdami į šiuos rodiklius: - 2–4 mėnesių amžiaus grupės pelės (86 asmenys), 4–6 mėnesiai (60–60 mėnesių) ), 6–8 mėnesiai (43), 8–10 mėnesių (36 asmenys) \u003d 225;

Jaunesni nei jaunikliai - gimusių jauniklių skaičius (perinčių skaičius išauga 2 kartus) \u003d 225 * 2 \u003d 450;

Išgyvenusių asmenų procentas nuo 0 iki 10 mėnesių -75%. Pagal užduoties sąlygą yra žinoma, kad pelių mirtingumas nuo 0 iki 2 mėnesių amžiaus yra 25%. Visi gyventojų individai laikomi 100%, o tai reiškia, kad išgyvenę asmenys: 100% - 25% \u003d 75% arba 0,75;

Skaičiavimas atliekamas 2 lentelėje

2 lentelė. Pirmosios pelių populiacijos dydžio apskaičiavimas

	Asmenų skaičius
		Skaičiavimo eiga
		(86 + 60 + 43 + 36) x 2

Pagal 2 lentelę apskaičiuojame pirmąją pelių populiaciją:

Pelių populiacijos visų amžiaus grupių skaičius pavasarį - 445;

Visų amžiaus pelių populiacijos amžiaus grupių skaičius vasarą - 777

2-osios populiacijos skaičiavimai, atsižvelgiant į šiuos rodiklius: - 2–4 mėnesių amžiaus (86 asmenys), 4–6 mėnesių (60), 6–8 mėnesių (43), 8–10 mėnesių (36 asmenys) amžiaus grupės pelės ) \u003d 225;

Jaunesni nei paaugliai - tai yra gimusių jauniklių skaičius (perinčių skaičius išauga 0,5 karto) \u003d 225 * 0,5 \u003d 113; -Pagyvenusių nuo 0 iki 10 mėnesių asmenų procentinė dalis -68%. Pagal užduoties sąlygą yra žinoma, kad pelių mirtingumas nuo 0 iki 2 mėnesių amžiaus yra 32%. Visi gyventojų individai laikomi 100%, o tai reiškia išgyvenusius asmenis: 100% - 35% \u003d 68% arba 0,68;

Skaičiavimas atliekamas 3 lentelėje

3 lentelė. Antrosios pelių populiacijos dydžio apskaičiavimas

	Asmenų skaičius
		Skaičiavimo eiga
		(86 + 60 + 43 + 36) x 0,5

Pagal 3 lentelę apskaičiuojame 2-ąją pelių populiaciją:

visų pelių populiacijos amžiaus grupių skaičius pavasarį - 445

visų amžiaus grupių pelių populiacija vasarą yra 409.

Mes statome amžiaus piramides vasaros pelių populiacijoms (1 ir 2 pav.). Norėdami tai padaryti, mes suskaičiuojame abscisėje esančių asmenų skaičių ir amžiaus periodus ordinatėje. Taigi, statant piramidę banko vole vasaros populiacijai, 0–2 mėnesių amžiaus grupių –450 asmenų gausos vertė padalijama pusiau, o pusė dedama į kairę nuo 0, kita - į dešinę kaip horizontalus stačiakampis. Panašiai užpildome stačiakampius visoms amžiaus grupėms.

Gyventojų rodiklių apskaičiavimas ir gyventojų gyvybingumo vertinimas

Tokius populiacijos rodiklius kaip vaisingumo indeksas ir mirtingumo lygtis apskaičiuojame naudodami 1 ir 2 formules.

Apskaičiuojame pirmosios pelės vaisingumo indeksą:

kur n yra naujagimių skaičius per 2 mėnesius (450);

N yra bendras vasaros pelių populiacijų skaičius (777).

Mes apskaičiuojame antrosios pelės populiacijos vaisingumo indeksą:

Apskaičiuojama pelių populiacijų mirtingumo lygtis:

1-oji populiacija

kur N 1 - visų amžiaus grupių gyventojų skaičius pavasarį (445);

N 2 - visų gyventojų amžiaus grupių skaičius vasarą (777);

V (t 2 - t 1) - per 2 mėnesius gimusių asmenų skaičius. (450);

t 2 - t 1 yra dienų skaičius per du mėnesius (61).

2-oji populiacija

kur N1 yra visų amžiaus grupių gyventojų skaičius pavasarį (445);

N2 - visų gyventojų amžiaus grupių skaičius vasarą (409);

V (t2 - t1) - per 2 mėnesius gimusių asmenų skaičius. (113);

t2 - t1 - dienų skaičius per du mėnesius (61).

Populiacijų gyvybingumo vertinimas atliekamas lyginant 4 ir 5 lentelėje pateiktus rodiklius

4 lentelė. Populiacijos gyvybingumo nustatymas

5 lentelė. Pelių populiacijų gyvybingumo rodikliai

Išvestis: pagal 3 lentelę nustatome, kad 1-oji pelių populiacija yra gyvybingesnė nei 2-oji pelių populiacija

7. 2 užduotis

Norėdami gauti perspektyvesnę pelių populiaciją, remdamiesi 1 užduoties rezultatais, paruoškite medienos pelių populiacijos maisto grandinės schemą, apskaičiuokite jos rūšių skaičių ir pastatykite populiacijos piramidę.

Duota: Pelių populiacija yra įtraukta į šią maisto grandinę: žoliniai augalai, pelė, ežiukas, lapė.

Mes sutinkame, kad šioje maisto grandinėje kiekvieno paskesnio lygio atstovai maitinasi tik ankstesnio lygio organizmais. Gamintojų biomasė šioje maisto grandinėje yra 150 kg / ha. Biomasės ir skaičiaus santykis imamas taip: 1 žolinio augalo ūglis - 5 g; 1 pelė - 10g; 1 ežiukas -500 g; 1 lapė - 5000 g

Skaičiavimo eiga

Paprastas maisto grandinės pavyzdys (augalai - pelė - ežiukas - lapė) pateikia tokią seką: augalija - augalą valgantis gyvūnas - mažesnis mėsėdis gyvūnas - didesnis mėsėdis gyvūnas. Šioje grandinėje yra vienakryptis medžiagos ir energijos srautas iš vienos organizmų grupės į kitą. Sukurkime maisto grandinę populiacijoms.

Gamintojų biomasė (I trofinis lygis) pagal paskirtį yra 15000 kg / ha. Skaičiavimams supaprastinti darome prielaidą, kad kiekvieno trofinio lygio gyvūnai minta tik ankstesnio lygio organizmais. Atsižvelgdami į energijos perkėlimo iš vieno trofinio lygio į kitą taisyklę (Lindemanno dėsnis), apskaičiuojame vėlesnių trofinių lygių biomasę (6 lentelė).

Biomasės ir skaičiaus santykiai imami taip: 1 žolinis ūglis - 5 g; 1 pelė - 10 g; 1 gyvatė - 100 g; 1 vanagas - 2000 g. Rūšių skaičių nustatome pagal vieno individo svorio ir apskaičiuotos biomasės santykį:

Gamintojų (augalų) skaičius

15 000 kg / ha: 0,005 kg \u003d 3 000 000 individų,

Pirmos eilės vartotojų (pelių) skaičius

1500 kg / ha: 0,01 kg \u003d 150 000 individų

2-osios eilės vartotojų skaičius (ežiukas)

150 kg / ha: 0,5 kg \u003d 300 individų

3-iojo laipsnio vartotojų (lapių) skaičius

15 kg / ha: 5 kg \u003d 3 individai

6 lentelė. Biomasės ir maisto grandinės gausos apskaičiavimas

Norėdami pastatyti skaičių piramidę ant abscisės ašies, mes atidedame skaičių, ordinačių ašyje - trofinius lygius, pradedant nuo 1-osios iš apačios į viršų. Viso trofinio lygio gausos vertė padalijama per pusę, o viena pusė yra išdėstyta kairėje nuo 0, kita - dešinėje horizontalaus stačiakampio pavidalu. Panašiai užpildome likusių trofinių lygių stačiakampius, uždėdami juos vienas ant kito iš apačios į viršų.

gyventojų vaisingumo maistas

Literatūros sąrašas

1. Ivoninas VM, vandens ekologija: vadovėlis. pašalpa - Rostov-n / D: SKNTs, 2000.

2. Ekologija / Redagavo prof. V.V. Denisovas. - M.IKTs „Martas“; Rostovas nėra: Leidybos centras „Mart“; 2006. -

3. Zasoba V.V. Metodiniai nurodymai praktinėms pratyboms atlikti disciplinoje „Ekologija“. - Novočerkaskas. : NGMA, 1996.

4. Zasoba V. V., Levchenko E. N., Bogatova E. Š. Instrukcijos abstrakčiai apie discipliną „Ekologija“. - Novočerkaskas: NGMA, 1998.

Paskelbta Allbest.ru

...

Panašūs dokumentai

Populiacijos samprata ekologijoje, jos struktūra ir tipai, erdvinis pasidalijimas. Populiacijų skaičius ir tankis, specifiniai intraspecifiniai ryšiai. Adaptyvūs grupės organizavimo ypatumai, gyventojų vieta biologinių sistemų hierarchijoje.

santrauka, pridėta 2010-11-21


Populiacijos savybės: individų skaičiaus dinamika ir jos reguliavimo mechanizmai. Gyventojų skaičiaus augimas ir jo pasekmės. Populiacijos dydžio pokyčių kreivės, jų cikliniai ir pertraukiamieji tipai Aplinkos veiksnių modifikavimas ir reguliavimas.

santrauka, pridėta 2009-12-23


Gyventojų tankio vertinimo samprata ir kriterijai, pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką jo vertei. Gyventojų tankio struktūra. Biocenozės esmė ir struktūra, maisto grandinių tipai. Biocenozės rūšių įvairovės komponentai. Ekosistema ir jos dinamika.

santrauka, pridėta 2010-11-24


santrauka, pridėta 2010-06-07


testas, pridėtas 2010 09 28


Į Rusijos Federacijos raudonąją knygą įtrauktos retos gyvūnų rūšys: raudonkrūtė žąsis, gulbė giesmininkė, sakalas, raudonasis vilkas, sniego leopardas. Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką populiacijos dydžiui: brakonieriavimas, tolimų ganyklų ūkis, gilus sniegas.

santrauka, pridėta 2011-03-13


Pagrindinės komercinės žuvies populiacijos Avachos įlankoje (Petropavlovsko-Komandorskajos potvynis). Jų biologinės savybės, atsargų būklė ir komercinė vertė. Rūšinės sudėties išsaugojimo būdų ir galimybių charakteristikos.

kursinis darbas, pridėtas 2012-01-18


Ekologijos problemos kaip mokslas. Aplinka kaip ekologinė samprata, jos pagrindiniai veiksniai. Gyvenamoji aplinka, populiacijos, jų struktūra ir ekologinės savybės. Ekosistemos ir biogeocenozė. V.I mokymai Vernadskis apie biosferą ir noosferą. Aplinkos apsauga.

vadovas, pridėtas 2012-07-01


Statinės ir dinaminės charakteristikos, populiacijos dydžio reguliavimo mechanizmai. Tolerancijos diapazonas. Migracija, konkurencija ir grobuoniškumas kaip reguliavimo veiksnys. Statinės ir dinaminės gyventojų charakteristikos. Vaisingumas ir mirtingumas.

pristatymas pridėtas 2013-02-03


Retų augalų rūšių biologija ir ekologija. Gyventojų sėklų produktyvumas Vilkdalgis (Iris) nykštukas. Žemės ūkio technologijų ypatumai, vilkdalgių, jų ligų, kenkėjų apvaisinimas ir priežiūra, kontrolės priemonės ir prevencija. Antropogeninis poveikis rainelės populiacijai.

Populiacijos stabilumas priklauso nuo to, kaip gyventojų struktūra ir vidinės savybės išlaiko adaptacinius bruožus kintančių egzistavimo sąlygų fone. Tai yra homeostazės principas - palaikoma gyventojų pusiausvyra su aplinka. Homeostazė būdinga visų gyvų organizmų grupių populiacijoms. Gyventojų sąveika su aplinka tarpinama per fiziologines atskirų asmenų reakcijas. Adaptyvaus atsako susidarymą gyventojų lygiu lemia asmenų kokybės skirtumas. Ypatingi biologijos, dauginimosi, požiūrio į aplinkos veiksnius, mitybą ypatumai formuoja bendrą teritorijos naudojimo pobūdį ir socialinių santykių tipą. Tai lemia populiacijų erdvinės struktūros rūšies tipą. Jos kriterijai yra buveinės pobūdis, prisirišimo prie teritorijos laipsnis, asmenų grupių buvimas ir jų išsisklaidymo erdvėje laipsnis. Išlaikyti erdvinę populiacijos struktūrą galima išreikšti teritorine agresija (agresyviu elgesiu, nukreiptu į savo rūšies individus), pažymint teritoriją.

Genetinę struktūrą pirmiausia lemia genų fondo turtas. Tai taip pat apima individualaus kintamumo laipsnį (dėl atrankos vyksta populiacijos genofondo transformacija). Keičiantis aplinkos sąlygoms, asmenys, nukrypstantys nuo vidurkio, yra labiau prisitaikę. Būtent šie asmenys užtikrina gyventojų išlikimą. Tolesnis jo likimas priklauso nuo to, ar tai yra stabilus procesas, ar netaisyklingas nukrypimas. Pirmuoju atveju vyksta kryptinga atranka, antruoju - išsaugomas originalus stereotipas.

Teritorijos naudojimas numato tam tikrą tankio ribojimą, asmenų išsisklaidymą erdvėje. Tačiau norint užtikrinti stabilų kontaktų palaikymą, būtina sutelkti asmenis. Optimalus tankis suprantamas kaip jo lygis, kuriame šios dvi biologinės užduotys yra subalansuotos. Autoriteto reguliavimo principas grindžiamas tuo, kad tiesioginė konkurencija dėl išteklių daro įtaką gyventojų skaičiaus ir tankio pokyčiams tik tada, kai trūksta maisto, prieglaudų ir kt.

Yra įvairių rūšių gyventojų reguliavimas. 1) Cheminis reguliavimas pateikiamas žemesniuose gyvūnų taksonuose, neturinčiuose kitų komunikacijos formų, taip pat vandens gyvūnuose. Taigi tankiose buožgalvių populiacijose, veikiant metabolitams, asmenys yra atskiriami pagal išsivystymo greitį, kai kurie iš jų slopina savo bičiulių vystymąsi. 2) Reguliavimas elgesiu būdingas aukštesniems gyvūnams. Kai kuriems gyvūnams tankumo padidėjimas sukelia kanibalizmą. Taigi, 1-asis peras gupyje išgyvena, tada, padidėjus tankumui, 4-ąjį perą mama visiškai suvalgo. Paukščiams, kurie inkubuoja sankabą iš 1 kiaušinio, vyresni jaunikliai valgo jaunesnius, kai trūksta maisto. 3) Reguliavimas per struktūrą. Dėl kokybės skirtumų kai kurie asmenys patiria stresą. Didėjant tankumui, gyventojų streso lygis didėja. Stresas hormoniškai slopina reprodukcines funkcijas. Kai kuriais atvejais agresija gali būti veiksnys, ribojantis skaičių. Agresija būdinga suaugusiesiems ir dominuojantiems žmonėms, o stresas pasireiškia žemo rango asmenims. 4) Asmenų iškeldinimas iš veisimo grupių. Tai yra pirmoji populiacijos reakcija į tankio padidėjimą; tuo pačiu metu plotas plečiasi ir išlaikomas optimalus tankis nemažėjant skaičiui. Apatinių stuburinių gyvūnų paskleidimo stimulas gali būti metabolitų kaupimasis aplinkoje, žinduoliuose susidūrimų su kvapo ženklais dažnis didėja didėjant tankumui, o tai gali skatinti migraciją. Gyvūnų mirtis tarp gyvenamosios dalies yra didesnė nei tarp likusių (pelėnų nuostoliai sklaidant yra 40–70%). Bandos gyvuliuose bandos yra padalijamos ir migruojamos.

Populiacijos dinamika

Gyventojų dydis ir tankumas laikui bėgant keičiasi. Terpės talpa svyruoja sezoniniu ir ilgalaikiu mastu, o tai lemia tankio dinamiką net esant pastoviam reprodukcijos lygiui. Populiacijose yra nuolatinis asmenų antplūdis iš išorės, o kai kurių jų iškeldinimas už gyventojų ribų. Tai lemia populiacijos, kaip sistemos, susidedančios iš daugybės atskirų organizmų, dinaminį pobūdį. Jie skiriasi vienas nuo kito pagal amžių, lytį, genetines savybes ir vaidmenį funkcinėje gyventojų struktūroje. Skirtingas populiacijose esančių organizmų kategorijų santykis vadinamas demografine struktūra.

Populiacijos amžiaus struktūrą lemia skirtingų organizmų amžiaus grupių (kohortų) santykis populiacijoje. Amžius atspindi tam tikros populiacijos grupės gyvenimą (absoliutus organizmų amžius) ir organizmo stadiją (biologinis amžius). Gyventojų skaičiaus augimą lemia reprodukcinio amžiaus asmenų dalis. Nesubrendusių organizmų procentas atspindi reprodukcijos potencialą ateityje.

Amžiaus struktūra laikui bėgant keičiasi, o tai siejama su skirtingais amžiaus grupių mirtingumo rodikliais. Tose rūšyse, kurioms išorinių veiksnių vaidmuo yra nereikšmingas (orai, plėšrūnai ir kt.), Išgyvenimo kreivė šiek tiek sumažėja iki natūralios mirties amžiaus, o po to staigiai krinta. Gamtoje šis tipas yra retas (gegužraibės, kai kurie dideli stuburiniai gyvūnai, žmonės). Daugeliui rūšių būdingas padidėjęs mirtingumas pradinėse ontogenezės stadijose. Tokių rūšių išgyvenimo kreivė vystymosi pradžioje smarkiai sumažėja, o tada kritinį amžių išgyvenusių gyvūnų mirtingumas yra mažas. Skirstant tolygiai mirtingumą pagal amžių, išgyvenimo pobūdis pateikiamas kaip įstrižinė tiesė. Šis išgyvenimo tipas pirmiausia būdingas rūšims, kurios vystosi be metamorfozės ir pakankamai palaiko palikuonis. Senovės Romos gyventojams nustatyta ideali išgyvenimo kreivė.

Populiacijos lytinė struktūra lemia ne tik dauginimąsi, bet ir prisideda prie genų fondo praturtėjimo. Genetiniai mainai tarp individų būdingi beveik visiems taksonams. Tačiau yra organizmų, kurie dauginasi vegetatyviškai, partenogenetiškai arba miozėje. Todėl aiški lyties struktūra yra išreikšta aukštesnėse gyvūnų grupėse. Seksualinė struktūra yra dinamiška ir susijusi su amžiumi, nes vyrų ir moterų santykis įvairiose amžiaus grupėse skiriasi. Šiuo atžvilgiu išskirkite pirminės, antrinės ir tretinės lyties santykį.

Pirminis lyties santykis nustatomas genetiškai (remiantis skirtinga chromosomų kokybe). Apvaisinimo procese galimi įvairūs chromosomų deriniai, kurie daro įtaką palikuonių lyčiai. Po apvaisinimo įjungiamos kitos įtakos, kurių atžvilgiu diferencijuota reakcija pasireiškia zigotose ir embrionuose. Taigi ropliuose ir vabzdžiuose patinai ar moterys susidaro tam tikruose temperatūros intervaluose. Pavyzdžiui, skruzdėse apvaisinimas vyksta esant aukštesnei kaip 20˚C temperatūrai, o žemesnėje temperatūroje dedami neapvaisinti kiaušinėliai, iš kurių išsirita tik patinai. Dėl tokios įtakos raidos pobūdžiui ir nevienodam skirtingos lyties naujagimių mirtingumui vyrų ir moterų santykis (antrinės lyties santykis) skiriasi nuo genetiškai nustatyto. Tretinis lyties santykis apibūdina šį rodiklį tarp suaugusių gyvūnų ir susidaro dėl skirtingų patinų ir moterų mirtingumo ontogenezės procese.

Gyventojų gebėjimas daugintis reiškia nuolatinio jų skaičiaus didėjimo galimybę. Šį augimą galima laikyti nuolatiniu procesu, kurio mastas priklauso nuo dauginimosi greičio. Pastarasis apibrėžiamas kaip specifinis skaičiaus padidėjimas per laiko vienetą: r \u003d dN / Ndt,

kur r yra momentinis (per trumpą laiką) specifinis populiacijos augimo tempas, N yra jo dydis ir t yra laikas, per kurį buvo atsižvelgta į gyventojų kaitą. Akimirkinio specifinio populiacijos augimo tempo rodiklis r apibrėžiamas kaip populiacijos reprodukcinis (biotinis) potencialas. Eksponentinis augimas galimas tik tuo atveju, jei r yra pastovus. Tačiau gyventojų skaičiaus augimas niekada nėra toks. Populiacijos augimą riboja aplinkos veiksnių kompleksas ir jis susidaro dėl vaisingumo ir mirtingumo santykio. Tikrasis gyventojų augimas kurį laiką yra lėtas, tada jis didėja ir pasiekia plynaukštę, nustatytą žemės pajėgumų. Tai atspindi veisimo proceso pusiausvyrą su maistu ir kitais ištekliais.

Populiacijų skaičius nelieka pastovus net ir pasiekus plynaukštę; nustatomas reguliarus skaičiaus kilimas ir kritimas, kurie yra cikliški. Atsižvelgiant į tai, išskiriami keli populiacijos dinamikos tipai.

1. Stabiliam tipui būdinga maža amplitudė ir ilgas skaičių svyravimų laikotarpis. Išoriškai tai suvokiama kaip stabili. Šis tipas būdingas dideliems gyvūnams, turintiems ilgą gyvenimo trukmę, vėlyvą lytinės brandos pradžią ir mažą vaisingumą. Tai atitinka žemą mirtingumo lygį. Pavyzdžiui, kanopiniai gyvūnai (skaičiaus svyravimo laikotarpis 10–20 metų), banginių šeimos gyvūnai, hominidai, didieji ereliai, kai kurie ropliai.

2. Labilinis (svyruojantis) tipas išsiskiria reguliariais skaičių svyravimais, kurių laikotarpis yra 5–11 metų ir reikšminga amplitudė (dešimtys, kartais šimtus kartų). Būdingi sezoniniai gausos pokyčiai, susiję su reprodukcijos dažniu. Šis tipas būdingas gyvūnams, kurių gyvenimo trukmė yra 10-15 metų, ankstesnis brendimas ir didelis vaisingumas. Tarp jų yra stambūs graužikai, ožragiai, kai kurie plėšrūnai, paukščiai, žuvys ir vabzdžiai, kurių vystymosi ciklas ilgas.

3. Trumpalaikis (sprogstamasis) dinamikos tipas būdingas nestabiliu skaičiumi su giliomis depresijomis, po kurio seka masinės reprodukcijos protrūkiai, kurių skaičius padidėja šimtus kartų. Jos pakeitimai atliekami labai greitai. Bendra ciklo trukmė paprastai siekia 4-5 metus, iš kurių gausos pikas paprastai trunka 1 metus. Šis dinamikos tipas būdingas trumpalaikėms (ne daugiau kaip 3 metus) rūšims, turinčioms netobulus prisitaikymo mechanizmus ir didelį mirtingumą (smulkiems graužikams ir daugeliui vabzdžių rūšių).

Aplinkos strategijos. Skirtingi dinamikos tipai atspindi skirtingas gyvenimo strategijas. Tai yra aplinkos strategijos koncepcijos pagrindas. Jo esmė susiveda į tai, kad rūšies išlikimas ir dauginimasis yra įmanomas arba gerinant prisitaikymą, arba didinant reprodukciją, o tai kompensuoja individų mirtį ir kritinėse situacijose leidžia greitai atkurti skaičių. Pirmasis kelias vadinamas K strategija. Tai būdinga didelėms formoms, turinčioms ilgą gyvenimo trukmę. Jų skaičių daugiausia riboja išoriniai veiksniai. K strategija reiškia kokybės atranką - prisitaikymo ir atsparumo didinimą, o r strategija - kiekio pasirinkimą kompensuojant didelius didelio reprodukcinio potencialo nuostolius (palaikant populiacijos stabilumą greitai keičiantis individams). Tokio pobūdžio strategija būdinga mažiems gyvūnams, turintiems didelį mirtingumą ir didelį vaisingumą. R strategijos turinčios rūšys (r yra populiacijos augimo greitis) lengvai kolonizuoja nestabilių sąlygų buveines ir išsiskiria dideliu energijos suvartojimo reprodukcijai lygiu. Jų išgyvenimą lemia didelis reprodukcija, kuri leidžia greitai susigrąžinti nuostolius.

Yra keletas perėjimų iš r strategijos į K. Kiekviena rūšis, prisitaikydama prie egzistavimo sąlygų, derina skirtingas strategijas įvairiais deriniais.

Augalams L.G.Ramenskiy (1938) nustatė 3 strategijų tipus: smurtiniai (konkurencingos rūšys, turinčios didelį gyvybingumą ir gebančios greitai įvaldyti kosmosą); pacientas (rūšys, atsparios neigiamam poveikiui ir todėl geba pasisavinti kitiems nepasiekiamas buveines) ir pasibaigęs (rūšys, galinčios greitai daugintis, aktyviai plisti ir įsisavinti vietas su sutrikusiomis asociacijomis).

Populiacijos dinamikos veiksniai. 1) Abiotinių veiksnių, kuriems daugiausia įtakos turi klimatas ir oras, kompleksas yra susijęs su tais, kurie nepriklauso nuo gyventojų tankio. Jie veikia organizmo lygiu, todėl jų poveikis nėra susijęs su skaičiumi ar tankiu. Šių veiksnių veikimas yra vienpusis: organizmai gali prie jų prisitaikyti, tačiau nesugeba sukelti priešingo efekto. Klimato veiksnių įtakos poveikis pasireiškia per mirtingumą, kuris didėja, kai faktoriaus įtakos jėga nukrypsta nuo optimalaus. Mirtingumą ir išgyvenamumą lemia tik faktoriaus stiprumas, atsižvelgiant į organizmo adaptacines galimybes ir kai kurias aplinkos ypatybes (buveinių buvimas, susijusių veiksnių minkštinamasis poveikis ir kt.). Taigi, jei žiemos temperatūra yra žema ir sniego mažai, mažų graužikų bus mažai. Tas pats pasakytina ir apie miško vištų paukščius, bėgančius nuo šalnų sniego duobėse. Klimatas taip pat gali turėti netiesioginės įtakos keičiantis šėrimo sąlygoms. Taigi gera augalų vegetacija skatina žolėdžių dauginimąsi. Abiotinių veiksnių ryšį su populiacijos struktūra galima išreikšti selektyviu tam tikrų gyvūnų grupių (jaunų gyvūnų, migrantų ir kt.) Mirtingumu. Remiantis populiacijos struktūros pokyčiais, reprodukcijos lygis gali pasikeisti (kaip antrinis poveikis). Tačiau dėl klimato veiksnių poveikio nesukuriama stabili pusiausvyra. Šie veiksniai negali reaguoti į tankio pokyčius, tai yra veikti grįžtamojo ryšio principu. Todėl meteorologinės sąlygos klasifikuojamos kaip modifikuojantys veiksniai.

2) Veiksniai, priklausantys nuo populiacijos tankio, yra poveikis maisto, plėšrūnų, ligų sukėlėjų ir kt. Gausos lygiui ir dinamikai. Vadovaudamiesi populiacijų dydžiu, jie patys yra jų paveikti, todėl priklauso reguliavimo veiksnių kategorijai. Veiksmo poveikis atsiranda šiek tiek vėluojant. Dėl to gyventojų tankis reguliariai svyruoja apie optimalų lygį.

Viena iš formų yra vartotojo ir jo maisto santykis. Maisto vaidmuo priklauso nuo to, kad dėl didelio maisto tiekimo padidėja gimstamumas ir sumažėja vartotojų populiacijos mirtingumas. Todėl jų skaičius auga, o tai lemia maisto valgymą. Blogėja vartotojų gyvenimo sąlygos, mažėja gimstamumas ir didėja mirtingumas. Todėl spaudimas pašarų populiacijai mažėja.

Trofiniai gausos ciklai kyla plėšrūno ir grobio santykiuose. Abi populiacijos daro įtaką viena kitos skaičiui ir tankumui, formuojasi pasikartojantys abiejų rūšių skaičiaus pakilimai ir kritimai, o plėšrūno skaičius atsilieka nuo grobio populiacijos dinamikos.

Populiacijos ciklai. Vaisingumo ir mirtingumo dinamika pasireiškia per autoreguliacijos mechanizmus, t.y., gyventojai dalyvauja formuojant atsaką į veiksnių įtaką populiacijos dinamikos tipų pavidalu. Autoreguliavimo sistema veikia kibernetikos principu: informacija apie tankį ↔ jos reguliavimo mechanizmus. Tokioje valdymo sistemoje jau yra nuolatinių svyravimų šaltinis. Tai išreiškiama populiacijos dinamikos ciklu: amplitudė (svyravimo diapazonas) ir periodas (ciklo trukmė).

Optimalaus tankio palaikymas reguliuojant reprodukcijos greitį ir mirtingumą yra glaudžiai susijęs su populiacijos struktūra. Kai struktūra tampa sudėtingesnė, reguliavimo mechanizmai tampa sudėtingesni (elgesys taip pat yra svarbus aukštesniems stuburiniams gyvūnams). Jų veiksmingumas pagrįstas skirtinga individų kokybe populiacijos sudėties atžvilgiu: reprodukcijos lygis skiriasi priklausomai nuo padėties bendroje struktūroje. Skirtingo rango asmenims streso sunkumas yra skirtingas. Daugelyje rūšių aukšto rango individai tampa veisėjais. Skaičių svyravimai daro įtaką gyventojų erdvinei struktūrai: tankio padidėjimą kompensuoja išsisklaidymas iš gyventojų šerdies ir gyvenviečių periferijoje sukūrimas. Priklausomai nuo sezoninių skaičiaus pokyčių pobūdžio, gyventojų demografinės struktūros, dauginimosi intensyvumo ir išgyvenimo lygio pokyčių.

Taigi gyvūnų skaičiaus dinamika yra populiacijos sąveika su jos gyvenimo sąlygomis. Skaičių pokyčiai vyksta veikiant kompleksiniam veiksnių rinkiniui, kurio veikimas transformuojamas per intrapopuliacijos mechanizmus. Šiuo atveju svyravimai siejami su populiacijos struktūros dinamika ir jos parametrais.

Centopopuliacijų dinamika išreiškiama populiacijos parametrų pokyčiais. Kalbant apie augalus, populiacijos ciklai laikomi populiacijos struktūros ir funkcijų pokyčių požiūriu. Gyvūnų skaičiaus dinamika siejama su asmenimis. Augalams tai yra sunkiau, nes ir individai, ir klonai (vegetatyvinės kilmės individų sankaupos) gali veikti kaip populiacijos elementai. Cenopopuliacijų struktūrą galima vertinti keliais aspektais: populiacijos sudėtis (kiekybinis elementų santykis), struktūra (abipusis elementų išdėstymas erdvėje), funkcionavimas (sąsajų tarp elementų rinkinys). Centopopuliacijų dinamika apima laiko pokyčius visais struktūros aspektais (gausa, biomasė, sėklų gamyba, amžiaus spektras ir sudėtis). Centopopuliacijų skaičius ir tankis priklauso nuo vaisingumo ir mirtingumo santykio. Žydinčių augalų vaisingumas atitinka galimą sėklų produktyvumą (kiaušinėlių skaičius viename ūglyje). Faktinė sėklų produkcija (pilnaverčių prinokusių sėklų skaičius viename ūglyje) atspindi tikrąjį populiacijos dauginimosi lygį. Tai atspindi gyventojų savęs išlaikymo procesus. Veiksniai, ribojantys sėklų produktyvumą: nepakankamas apdulkinimas, išteklių trūkumas, fitofagų ir ligų įtaka. Vegetatyvinė reprodukcija turi didelę reikšmę - struktūrinių dalių atskyrimas ir jų perėjimas į savarankišką egzistavimą.

Reprodukcijos lygio ir mirtingumo pokyčiai formuoja cenopopuliacijų struktūros, biomasės ir funkcionavimo dinamiką. Tankis turi įtakos augalų augimo intensyvumui, sėklų gamybos ir vegetatyvinio augimo būklei. Didėjant tankumui, didėja mirtingumas, o kai kuriais atvejais keičiasi ir išgyvenimo tipas. Esant mažam tankiui, mirtingumas yra didelis, nes išorinių veiksnių įtaka čia yra reikšminga. Padidėjus tankiui, susidaro „grupės efektas“, o sustorėjus virš tam tikros ribos, mirtingumas vėl padidėja dėl fitogeninių zonų sutapimo ir abipusės priespaudos. Nuo tankio priklausomas mirtingumas nukreiptas prieš neribotą populiacijos augimą ir stabilizuoja jo skaičių tokiose ribose, kurios yra artimos optimaliam.

Laipsniškas gyvenimo lygio kilimas per pastaruosius du šimtmečius lėmė gyvenimo trukmės padidėjimą. Iš statistikų W. Farro parengtų lentelių, skirtų Anglijai ir Velsui ir susijusių su 1838–1854, darytina išvada, kad vidutinė gyvenimo trukmė tuo metu buvo 40,9 metų. Tobulėjant medicinai ir higienai, vidutinė gyvenimo trukmė pailgėjo iki 49,2 metų (1900–1902). JAV 1945 m. Vidutinė gyvenimo trukmė siekė 65,8, t.y. per penkis dešimtmečius išaugo maždaug 16 metų.

Trumpai apie pagrindinį

Ekologinė aplinkos ir bendruomenės sąveika lemia populiacijos dydį. Ši vertė yra rodiklis, rodantis, kaip sėkmingai bendruomenė pajungia aplinką (dėl sąmoningos veiklos ar kaip nors kitaip).

Spartus gyventojų skaičiaus augimas prasidėjo maždaug prieš 8000 metų. Paleolito ir mezolito laikais gyventojų tankumas buvo mažesnis nei 1 žmogus 3 km2. Neolito epochoje, kai žmogus pradėjo dirbti žemę, tankis padidėjo maždaug 10 kartų; bronzos ir geležies amžiais - dar 10 kartų. Manoma, kad bendras neolito epochos žmonių skaičius yra apie 5 milijonai, o pirmųjų didžiųjų miestų atsiradimo laikotarpiu - 20–40 milijonų.

Šiuolaikinei Homo sapiens rūšiai prireikė maždaug 20 tūkstančių metų, kad pasiektų 200 milijonų (Romos imperijos laikais). Per ateinančius 1500 metų (iki 1600 m. Po Kr.) Pasaulio gyventojų skaičius išaugo iki 500 milijonų, o po dar 200 metų - daugiau nei dvigubai (apie 1 milijardą 1800 m.).

Žmonių populiacijos dydį reguliuoja ne tik biologiniai, bet ir kultūriniai veiksniai.

Gyventojų skaičiaus augimas turėtų būti laikomas procesu, susijusiu su trijų demografinių veiksnių - vaisingumo, mirtingumo ir migracijos - pusiausvyra.

Konkrečios žmonių bendruomenės gyvenimo lygis priklauso nuo to, kaip ši bendruomenė pasiekia pusiausvyrą esant tam tikroms aplinkos sąlygoms. Ši pusiausvyra gali būti pasiekta didesniu bendru mirtingumu ar didesniu sergamumu, taip pat sunkiu darbu, prasta sveikata ar materialinės gerovės trūkumu. Norėdami apibūdinti pusiausvyrą, galite naudoti įvairius kriterijus (įskaitant tuos, kurie nustato vartojimo lygį, našumą, energijos ar pinigines pajamas vienam gyventojui), taip pat skirtingus demografinius rodiklius. Kūdikių mirtingumo ir gyvenimo trukmės rodikliai nusipelno ypatingo dėmesio.

testo klausimai

1. Kokie veiksniai lemia populiacijos tankį ir jos dydį?

2. Kokie procesai reguliuoja populiacijos dydį?

3. Kokios yra žmonių populiacijos dydžio reguliavimo priemonės?

Literatūra

Privaloma

1. Khrisanfova E.N., Perevozchikov I.V. Antropologija. - M.: Aukštoji mokykla, 2002 m.

2. Chomutovas A.E. Antropologija. - Rostovas nėra: Finiksas, 2004 m.

Papildomas

1. Bigon M., Harper J., Townsend K. ekologija. Asmenys, populiacijos ir bendruomenės. T.

Nė vienas gyvas organizmas neegzistuoja atskirai nuo kitų - jie visi sudaro grupes, vadinamas populiacijomis. Populiacijoje yra gana sudėtingos sąveikos, tačiau tiek santykiuose su kitomis populiacijomis, tiek su aplinka populiacija atrodo kaip tam tikra vientisa struktūra. Todėl žemiausias gyvosios medžiagos organizavimo lygis, vertinamas ekologijoje, yra gyventojų lygis.

Pagrindinė populiacijos savybė yra jos bendras skaičius arba tankis (skaičius vienam gyventojų užimamam erdvės vienetui). Paprastai jis išreiškiamas arba individų skaičiumi, arba jų biomase. Dydis lemia populiacijos dydį. Būdinga tai, kad gamtoje yra tam tikros apatinės ir viršutinės populiacijos dydžio ribos. Viršutinę ribą lemia energijos srautas ekosistemoje, apimantis populiaciją, jos užimamą trofinį lygį ir populiaciją formuojančių organizmų fiziologines savybes (metabolizmo dydį ir intensyvumą). Apatinė riba paprastai nustatoma grynai statistiškai - jei skaičius yra per mažas, svyravimų tikimybė smarkiai padidėja, o tai gali sukelti visišką gyventojų mirtį.

Vienas pagrindinių ekologinių principų yra teiginys, kad neribotoje stacionarioje ir organizmams palankioje aplinkoje populiacijos dydis auga eksponentiškai. Tačiau, kaip jau minėta, gamtoje to niekada nepastebima - populiacijos dydis visada yra ribojamas iš viršaus. Šviesa, maistas, erdvė, kiti organizmai ir kt.

Bendrojo gyventojų skaičiaus pokyčių dinamiką lemia du procesai - gimimas ir mirtis.

Gimimo procesui būdingas vaisingumas - populiacijos gebėjimas didėti. Didžiausias (absoliutus, fiziologinis) vaisingumas yra maksimalus galimas palikuonių skaičius, kurį idealiomis ekologinėmis sąlygomis pagamino vienas asmuo, nesant jokių ribojančių veiksnių, ir jį lemia tik fiziologinės organizmo galimybės. Ekologinis vaisingumas (arba tiesiog vaisingumas) yra susijęs su populiacijos padidėjimu realiomis aplinkos sąlygomis. Tai priklauso ir nuo populiacijos dydžio, sudėties, ir nuo fizinių aplinkos sąlygų.

Gyventojų skaičiaus mažėjimo procesui būdingas mirtingumas. Pagal analogiją su vaisingumu jie išskiria: minimalų mirtingumą, susijusį su fiziologine gyvenimo trukme, ir ekologinį, apibūdinantį individo mirties tikimybę realiomis sąlygomis. Akivaizdu, kad mirtingumas dėl aplinkos yra daug didesnis nei fiziologinis.

Atsižvelgiant į izoliuotos populiacijos dinamiką, galime manyti, kad gimstamumas ir mirtingumas yra apibendrinti parametrai, apibūdinantys gyventojų sąveiką su aplinka.