Билет №12 Экологические стратегии выживания и регуляция плотности популяции

Экологические стратегии выживания – стремление организмов к выживанию. Среди растений различают 3 основных типа стратегии выживания:

1. Виоленты – мощные растения, чаще деревья, кустарники, высокие травы. Растут в благоприятных условиях, имеют распростёртую крону или корневище и за счёт этого держат под контролем условия среды, используя почти полностью ресурсы места обитания. Они всегда доминируют в фитоценозах. При ухудшении условий (понижении влаги, засолении) или нарушениях (вырубка, пожары, техника) виоленты погибают первыми, так как они не приспособлены для выживания в таких условиях. Чистые виоленты – большая редкость.

2. Патиенты – выносливые растения, обитают в неблагоприятных условиях (засуха, засоление, холодный климат). Стресс переживают за счёт адаптации. При этом каждый вид выживает по-своему.

3. Эксплеренты – имеют низкую конкурентную мощность, но способны быстро захватывать освобождающиеся территории и заполняют промежутки между сильными растениями, но и также легко ими вытесняются. Они образуют большой запас семян и имеют приспособления к их распространению.

Существует множество переходных типов стратегий. Таких видов намного больше:

1. Виоленты-петиенты (сосна) – могут формировать высокие древостои на бедных песчаных почвах. Растения могут расти в холодном климате на бедных кислых, но хорошо увлажнённых почвах.

2. Виоленты-эксплеренты – доминируют в нарушенных сообществах на богатых азотом почвах.

3. Эксплеренты-патиенты – могут расти на вытоптанных почвах.

4. Эксплеренты-патиенты-виоленты – все луговые растения.

Многие виды обладают пластичностью; они меняют своё поведение в разных экологических условиях – пластичность стратегии. Она используется человеком. Все культурные растения и сорняки – эксплеренты.

Различают 2 группы стратегий:

1. R-стратегия – определяется отбором, направленным на повышение скорости роста и таких качеств, как высокая плодовитость, ранняя половозрелость, короткий жизненный цикл, способность быстро распространяться на новые местообитания и переживать неблагоприятное время в покоящейся стадии. Это однолетние растения.

2. K-стратегия – направлена на повышение выживаемости в условиях уже стабилизировавшейся численности. Это отбор на конкурентоспособность, повышение защищённости от хищников и паразитов. Это многолетние растения.

R-отбор преобладает на ранней стадии развития популяции, а K- отбор уже характерен для стабилизированных систем.

Факторы, регулирующие плотность популяции: зависимые и независимые от плотности. Зависимые изменяются с изменением плотности, а независимые остаются постоянными при её изменении. Первые – биотические, вторые – абиотические. От плотности может зависеть и смертность в популяции: часто гибнут детёныши животных, если их много, а ресурсов не хватает.

Существует саморегуляция, при которой на численности популяции сказывается изменение качества особей. Различают фенотипическую и генотипическую саморегуляцию. Фенотипы – совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшиеся в процессе онтогенеза на основе данного генотипа. При большой плотности образуются разные фенотипы за счёт того, что в организмах происходит физиологические изменения в результате стресс-реакций, вызываемой большим скоплением особей. Генотипические причины саморегуляции плотности связаны с наличием в ней, по крайней мере, двух разных генотипов. При этом возникают особи, способные размножаться с более раннего возраста и более часто, и особи с поздней половозрелостью и меньшей плодовитостью. Первый генотип менее устойчив к стрессу при высокой плотности и доминирует в период подъёма пика численности, а второй – более устойчив к высокой плотности и доминирует в период депрессии. Таким образом, саморегуляция обеспечивается механизмами торможения роста численности.

Циклические колебания роста численности объясняются саморегуляцией. Климатические ритмы и связанные с ними изменения в пищевых ресурсах заставляют популяцию вырабатывать механизмы внутренней регуляции. Циклы могут зависеть от количества пищи (период колебаний, состоящий из стадии подъёма численности, пика, спада и депрессии, который повторяется).