Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
А.В. Гапоненко. Загальна екологія. Лекції для студентів I курсу, 2006 - перейти до змісту підручника

ДИНАМІКА ПОПУЛЯЦІЙ.

Динаміка популяцій - це процеси зміни її основних біологічних показників (чисельності, біомаси, структури) в часі залежно від екологічних факторів.

Динаміка чисельності популяцій.

Будь популяція теоретично здатна до необмеженого росту чисельності, якщо її не лімітують фактори зовнішнього середовища. У цьому випадку швидкість зростання популяції буде визначатися величиною біотичного потенціалу. Ця динаміка описується диференціальним рівнянням А. Лотки:

,

де N - число особин в популяції,? (Тау) - час, r - біотичний потенціал, d - диференціал. Якщо r> 0, то з часом чисельність популяції зростає спочатку повільно, а потім стрімко, згідно експоненціальним законом, тобто крива зростання популяції приймає J-подібний вид - експоненціальна крива (слайд). Така модель грунтується на допущенні, що зростання популяції не залежить від її чисельності та буде збільшувати її до заселення всієї Землі.

Ця ідея була висунута ще на рубежі 18-19 століть англійським економістом Томасом Р. Мальтусом, основоположником теорії мальтузіанства.

Типи кривих зростання чисельності популяції (модель росту популяції).

Значення біотичного потенціалу різному в різних видів, проте, яким би він не був, в реальних умовах існують межі, що регулюють ріст популяції: обмеження харчових ресурсів, скупчення токсичних продуктів метаболізму.

Наприклад, для дріжджів лімітуючим фактором є накопичення спирту, що утворюється в процесі метаболізму.

Ці межі називають ємністю середовища. Вона різна для різних популяцій.

Наприклад, ялиновий ліс більш ємна середу для клестов - ЄЛОВІКОВ, ніж змішаний, оскільки їх основна їжа - насіння ялини.

Модель динаміки чисельності популяції при обмежених (лімітують) ресурсах запропонували Р. Пірл і А. Ферхюльст:

,

де К - ємність середовища.

Початковий експоненціальне зростання у вихідних сприятливих умовах згодом тривати не може і поступово сповільнюється і крива виходить на якийсь стабільний рівень. Графічно динаміку зростання популяції при обмежених ресурсах відображає логістична крива S (слайд).

Вислів - характеризує опір середовища, тобто сукупність всіх лімітують ріст популяції факторів.

Рівняння Пірла - Ферхюльста лежить в основі багатьох математичних моделей біотичних відносин в популяціях, описують зростання чисельності популяції при впливі на популяцію сукупності факторів зовнішнього середовища. Екологічні дослідження виявили таку закономірність - чим більший організми, тим ближче до логістичного типу має характер росту щільності їх популяцій.

Популяція пристосовується до зміною умов середовища проживання шляхом оновлення та заміщення особин. Якщо інтенсивність народжуваності і смертності, еміграції та імміграції збалансовані, то формується стабільна популяція та її чисельність і ареал проживання зберігаються на одному рівні. У реальних умовах у природі немає жодної популяції не змінюється в часі.

Якщо спостерігається перевищення народжуваності над смертністю, тоді чисельність популяції зростає, і популяція називається зростаючою.

Наприклад, популяція колорадського жука, популяція елодєї канадської.

Однак, при надмірному розвитку популяції погіршуються умови існування, що викликається переущільненням. Згідно з правилом харчової кореляції (Уїнні-Едвардс), в ході еволюції зберігаються тільки ті популяції, швидкість розмноження яких скоррелірована з кількістю харчових ресурсів середовища їх проживання. Відступ від цього правила веде до скорочення популяції, тобто популяція стає сокращающейся. При різкому скорочення харчових ресурсів може наступити крах популяції в результаті якого популяція може припинити своє існування.

Згідно з принципом В. Оллі, агрегація (скупчення) особин, як правило, посилює конкуренцію між ними за харчові ресурси і життєвий простір, але призводить до підвищення здатності групи в цілому до виживання. Звідси випливає, що для розвитку популяції лімітуючим чинником є ??як «перенаселення», так і «недоселенность».

Сучасна теорія динаміки чисельності популяцій розглядає коливання чисельності популяції як авторегулируемого процес. Виділяють дві принципово різні сторони популяційної динаміки: модифікацію і регуляцію.

Для будь-якої популяції організмів у конкретних умовах властивий певний середній рівень чисельності, навколо якого відбуваються коливання. Відхилення від цього середнього рівня мають різний розмах, але в нормі після кожного відхилення чисельність популяції починає змінюватися з протилежним знаком.

Модифікація - це випадкові відхилення чисельності, що виникають в результаті дії найрізноманітніших факторів, не пов'язаних з щільністю популяції.

Модифікуючі фактори, викликаючи зміну чисельності популяцій, самі не відчувають впливу цих змін. Дія їх, таким чином, одностороннє. До факторів, модифицирующим чисельність популяцій, відносяться всі абіотичні впливу на самі організми, якість і кількість їх корму, активність ворогів і т.п. Сприятлива погодна обстановка може послужити причиною масового спалаху розмноження виду і перенаселення займаної ним території.

Негативний вплив модифікуючих факторів, навпаки, знижує чисельність популяції іноді до повного її зникнення.

Регуляція - це повернення популяції після відхилення до вихідного стану, який відбувається під впливом факторів, сила дії яких визначається щільністю популяції.

Регулюючі чинники не просто змінюють чисельність популяції, а згладжують її коливання, приводячи після чергового відхилення від оптимуму до колишнього рівня. Це відбувається тому, що ефект їх впливу тим сильніше, чим вище щільність популяції.

У якості регулюючих сил вступають міжвидові і внутрішньовидові відносини організмів. Різні типи цих відносин визначають швидкість відповідних реакцій на зміни чисельності популяцій.

Підтримання чисельності, оптимальною в даних умовах, називається гомеостазом популяції. Гомеостатические можливості популяцій різні і здійснюються вони через взаємовідносини особин між собою і з навколишнім середовищем.

Коливання чисельність популяції можуть носити регулярний і нерегулярний характер. У 1928р. Н.В. Тимофєєв - Ресовський для позначення коливань чисельності особин популяції ввів поняття «популяційні хвилі» або «хвилі життя».

У співтовариствах, штучно створюваних людиною або спрощених в результаті антропогенних впливів, регуляторні зв'язку ослаблені, і тому в них можливі як катастрофічні для біоценозу розмноження окремих видів - шкідників сільськогосподарських рослин і лісових насаджень, гризунів, паразитів, збудників хвороб, так і зменшення чисельності та поширеності інших.

Таким чином, як масштаби, так і хід коливання чисельності будь-якого виду в природних співтовариствах історично обумовлені природним відбором в залежності від особливостей біології, характеру внутрішньовидових зв'язків і міжвидових відносин, до яких пристосований вид в певних умовах середовища .

Для кожного біологічного виду існує оптимум екологічних факторів, який характеризується найбільшим ступенем сприятливості для існування виду.

Максимальної ступенем сприятливості впливу факторів на організм відповідає помірна швидкість розвитку організмів при мінімальній витраті енергії і найменша смертність, а також найбільша тривалість існування дорослих особин і їх висока плодючість.

1.4.7.

???. МЕТОДИ КІЛЬКІСНОГО ОБЛІКУ У популяціях, ЇХ СПЕЦИФІКА У РОСЛИН І ТВАРИН.

1.5.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " ДИНАМІКА ПОПУЛЯЦІЙ. "
  1. Тема Основи демекологія (екології популяцій)
    популяцій)
  2. § 14. ЧИСЕЛЬНІСТЬ І щільності популяції
    популяції, називається її чисельністю. Абсолютну чисельність популяції можна визначити тільки для найбільших тварин або рідкісних видів рослин, кількість яких обмежена. В інших випадках чисельність популяції обчислюють шляхом множення займаної нею площі на щільність популяції - число її особин на одиниці площі. Залежно від розміру особин і біологічного
  3. конвергентних ФІЛОСОФІЯ СИНЕРГЕТИКИ І ІНФОРМАЦІЙНОГО детермінізму. ТЕЗИ про марксизм
    популяції, яка змінює свій склад. Мінімум середньої інформації означає рішуче переважання норми, рідкість варіантів і, отже, стійкість популяцій. ІІ Шмальгаузен Хоча у наведеному висловлюванні І.І. Шмальгаузена йдеться про біологічних системах, воно в той же час має відношення до формулювання універсального принципу золотої середини і стійкості розвитку будь-яких
  4. 4. Динаміка світового угоди
    4. Динаміка світового
  5. Економічний механізм життєвого циклу сім'ї.
    Динаміка сім'ї визначається динамікою людського капіталу та забезпечує його фізичного капіталу. Зародження і зростання сім'ї вимагають розширення життєвого простору, що веде, як правило, до поліпшення житлових умов і додатковому попиту на споживчі товари тривалого користування. Підросли діти періодично вивільняють працю зайнятих ними членів сім'ї, сімейний дохід
  6. 4.8. Популяція
    популяції є її щільність, тобто кількість особин, віднесене до одиниці площі. У тварин, які рухливі, щільність популяцій залежить від співвідношення інтенсивностей процесів народжуваності, смертності, імміграції (прибуття) і еміграції (вибуття) з популяції. Рослини "заякорити" корінням, і тому щільність їх популяцій регулюється тільки за рахунок народжуваності та смертності.
  7. Ефективність статі.
    Популяції зменшується, але вони здатні запліднити всі жіночі. Мале число чоловічих особин передає потомству стільки ж інформації, скільки і велике число жіночих: канал зв'язку з потомством у чоловічої статі ширше, ніж у жіночого. Генетична інформація, передана по жіночій лінії, репрезентативна, а по чоловічій селективні, тобто в жіночій лінії повніше зберігається минуле різноманітність
  8. § 3. Ф. Бекон про місце «північних варварів» у глобальній асиметрії «Північ - Південь»
    популяційних хвилями). Під ними розуміються властиві всім видам періодичні та апериодические зміни чисельності особин в результаті впливу абіотичних і біотичних факторів, що впливають на популяцію. У розглянутому Ф. Беконом випадку переміщення особин здійснюється на значні відстані за межі репродукційного ареалу. Хвилі чисельності вважаються небезпечними для виживання
  9. Принцип адекватності
    динаміка її змін) повинна бути адекватна складності (швидкості зміни) керованих процесів [10]. Іншими словами, "пропускна здатність" регулятора встановлює абсолютний межа управління, як б не були великі можливості керованої системи
  10. 5.2. Вертикальні взаємини
    популяцій фітофагів. "Хижак - жертва". Це основний тип взаємин організмів, при яких речовина і енергія передаються від фітофагів і детритофагов до зоофаги і від дрібних хижаків до великих. У природних умовах у видів існує цілий ряд пристосувань, які сприяють формуванню рівноваги цих взаємин. Так, жертви можуть: тікати від хижака, набувати
  11. 4.1. Закони аутекологіі
    популяції. Навпаки, біля кордонів толерантності розташовані зони гноблення організмів, коли падає щільність їх популяцій і види стають найбільш вразливими до дії несприятливих екологічних факторів (включаючи і вплив людини, рис. 2). Закон індивідуальності екології видів: кожен вид по кожному екологічному фактору розподілений по-своєму, криві розподілів різних видів
  12. 9.1. Рівні охорони природи
    популяційно-видовий і екосистемний. У першому випадку охорона популяцій або видів реалізується в екосистемах, які раціонально використовуються, а в другому - охороняються цілі екосистеми в складі охоронюваних природних територій (ОПТ). Популяційно-видовий рівень. На цьому рівні охорону видів здійснюють, забороняючи збір окремих красиво квітучих рослин, наприклад, представників сімейства
  13. 2.1. Учні і прийом
    динаміка цього показника для більшості регіонів коливається в межах плюс - мінус 7%. при середньому по Росії незначному (менше 2%) зниженні в 2003 р в порівнянні з 2001 р. З регіонів, самостійно фінансують систему початкової професійної освіти, зростання показника охоплення населення цією освітою спостерігався тільки в Новгородській, Вологодській і Кемеровській областях.
  14. 18. Діалог правових культур. Правова аккультурация. Правова декультурація. Рецепція права.
    Динаміку ПК. Статика характеризує склад ПК, внутрішню будову, а динаміка - виникнення, розвиток ПК та її взаємодія з іншими соціальними явищами. аксеологіческого - розкриває систему цінностей, створених у ході розвитку суспільства і накопичених людством в галузі права. Правова аккультурация - запозичення певних правових положень однієї правової системи іншою. Правова
  15. § 23. ВЕРТИКАЛЬНІ взаємовідносин організмів
      популяцій фітофагів можливо надмірне виедание популяцій рослин. Результатом такого надмірного виїданням рослин стає підрив кормової бази фітофагів і зниження щільності їх популяцій. Стійкість взаємовідносин «рослина - фітофаг» підвищується у випадку, якщо з'являється третій учасник процесу передачі речовини і енергії - зоофаги, який контролює щільність фітофага. За
  16.  § 1. Гендерна економіка
      динаміці. Гендерні відносини пов'язують особин чоловічої і жіночої статі різного віку в єдиний людський рід. Порівняльна цінність чоловіків і жінок з точки зору забезпечення продовження роду неоднакова. За звичаєвим правом багатьох народів за вбиту жінку платили вдвічі менше, ніж за вбитого чоловіка. З іншого боку, саме з чоловіків комплектую армію, тобто посилають їх на смерть. Таким
  17.  15.1. Екологія і моральність
      популяцій. "Моральних" вовки, які регулюють щільність популяцій оленів і не дають їм можливості повністю виїсти лишайниковий покрив тундри; "моральні" степові орли, які не дають розплодитись мишоподібні гризуни, загрозливим степовому травостою. Сьогодні, коли людство стало на межу глобальної екологічної кризи, пріоритетною стає саме "глобальна
  18.  Квиток № 1. 1. Державне право як галузь права і юридична наука
      динаміки і впливаючи на цю динаміку. Конституційне право створює мінімально необхідні умови для громадянського миру і злагоди, стримуючи боротьбу за владу різних політичних сил. Конституційне право - юридична основа демократії, її закріплення і міра. Демократія - широке поняття, що включає економ., Соц., І політ. аспекти. Предмет кін. права охоплює дві основні сфери суспільних
  19.  Квиток № 1. 1. Державне право як галузь права і юридична наука
      динаміки і впливаючи на цю динаміку. Конституційне право створює мінімально необхідні умови для громадянського миру і злагоди, стримуючи боротьбу за владу різних політичних сил. Конституційне право - юридична основа демократії, її закріплення і міра. Демократія - широке поняття, що включає економ., Соц., І політ. аспекти. Предмет кін. права охоплює дві основні сфери суспільних
  20.  Контрольні питання
      динаміку основних показників економічного зростання в 8-11 п'ятирічки й, що намітилася тенденцію падіння темпів розвитку. 4. Назвіть причини відставання СРСР у використанні досягнень науково-технічної та технологічної революції. 5. У чому виявлялися застійні явища в радянському суспільстві і які їхні причини? 6. Охарактеризуйте роль дисидентського, правозахисного руху в боротьбі з тоталітарним