
- •Содержание
- •Предисловие автора
- •Введение Предмет экологии. Ее разделы
- •1. Экологическое мировоззрение
- •1.1 Предпосылки экологического мировоззрения
- •1.2 Организация жизни на Земле
- •Общая экология
- •2. Образование среды жизни Биография Земли и возникновение среды жизни
- •2.1 Образование атмосферы и гидросферы
- •2.2 Движение континентов
- •3. Организм и среда Потенциальные возможности размножения организмов
- •3.1 Общие законы зависимости организмов от факторов среды
- •3.2 Основные пути приспособления организмов к среде
- •3.3 Основные среды жизни
- •3.4 Пути воздействия организмов на среду обитания
- •4. Популяции Определение взаимосвязей и отношений
- •4.1 Демографическая структура популяций
- •4.2 Рост численности и плотность популяций
- •4.3 Численность популяций и ее регуляция в природе
- •4.4 Законы и следствия пищевых отношений
- •5. Биоценозы Биоценоз — сложная природная система
- •5.1 Видовая структура биоценоза
- •5.2 Распределение видов в пространстве
- •5.3 Экологические ниши
- •5.4 Устойчивость биоценозов
- •6. Экосистемы Законы организации экосистем
- •6.1 Законы биологической продуктивности
- •6.2 Агроландшафты
- •6.3 Саморазвитие экосистем — сукцессии
- •6.4 Биологическое разнообразие как основное условие устойчивости популяций, биоценозов и экосистем
- •6.5 Биосфера и ноосфера
- •Положение на рельефе основных экосистем Нижне-Свирского гпз - б
- •7. Экологические связи человека. Социальная экология
- •7.1 Человек как биосоциальный вид
- •7.2 История развития экологических связей человечества
- •8. Экология как научная основа природопользования
- •9. Экологические проблемы и их решения
- •9.1 Современные проблемы охраны природы
- •9.2 Правовые основы охраны природы
- •9.3 Современное состояние и охрана компонентов природной среды
- •9.4 От экологических кризисов и катастроф к устойчивому развитию
- •9.5 Экология и здоровье
- •10. Проблемы экологического образования и просвещения
- •Приложение организация и становление научной экологической школы на урале и предуралье
- •Тесты для проверки знаний
- •Вопросы к зачету по экологии
- •Варианты контрольных работ
- •Вопросы к зачету
- •Варианты контрольных работ
- •Список литературы
4. Популяции Определение взаимосвязей и отношений
В жизни любого живого существа большую роль играют отношения с другими представителями собственного вида. Отношения эти осуществляются в популяциях.
Взаимосвязь отдельных популяций. В пределах занимаемой видом общей территории — ареала — встречаются места как более пригодные, так и малоподходящие для жизни. Поэтому возникает некоторая ограниченность одной популяции от другой. Соседние популяции сообщаются друг с другом в процессах расселения, переноса семян и зачатков, сезонных миграций. У некоторых видов такая связь соседних популяций постоянная, у других эпизодическая. Например, у озерных окуней — островной тип распределения, когда одно пригодное для жизни пространство (озеро) резко отделено от другого, как острова в море. У них связь популяций, к примеру, в долине р. Вятка возникает только изредка, в половодья или наводнения. У семиточечной божьей коровки, свободно перелетающей из одного местообитания в другое, границы между отдельными популяциями сильно размыты.
Условия жизни видов в разных частях ареала могут сильно различаться. Например, белки в лесах Белоруссии и Дальнего Востока живут в условиях разного климата, в разных типах леса, в окружении разных врагов и т. д. Каждая популяция оказывается приспособленной к своим условиям. Поэтому любой широко распространенный вид экологически неоднороден и представлен множеством популяций. Основы экологии популяций рассматривались подробно Э. Макфедьен (1965); Н.В. Тимофеевым-Ресовским, А.В. Яблоковым (1973); Г. Коли «Анализ популяций позвоночных»(1979); А.В. Яблоковым «Популяционная биология» (1987); О. Солбриг, Д. Сорбриг «Популяционная биология и эволюция» (1982) и др.
Взаимоотношения особей внутри популяции. Члены одной и той же популяции — это соседи, вынужденные сообща осваивать занимаемую территорию и размножаться на ней, поэтому у них много общего в приспособительных особенностях и возникает разная степень взаимодействий.
Есть виды, у которых в пределах популяций особи объединяются в крупные группы стаи, стада, колонии (рис. 18), где совершают совместные действия (защиту, миграции, добывание пищи).
Рис. 18 Группа кулика-сороки при кормодобывании
Отношения в популяциях — это внутривидовые взаимодействия. В популяциях встречаются все типы биотических связей, характерные для разных видов, но наиболее распространены два прямо противоположных: конкурентные и взаимовыгодные (мутуалистические) отношения. Например, всем известно, что грачи при прилете сначала устраивают драки из-за пригодных мест для гнезда, а затем сообща защищают свою колонию и совместно кормятся на пашнях. В стаях собак или обезьян более сильные особи имеют первое право на пищу (результат конкурентных отношений), но они в наибольшей мере защищают и всю стаю (взаимовыгодные связи).
Численность, плотность и структура популяций. Главная характеристика любой популяции — это ее численность. Она сразу говорит нам о том, хорошо или плохо чувствует себя вид в данных условиях. Однако не всегда легко получить эту характеристику, так как для этого надо пересчитать всех особей популяции. Поэтому чаще используют другой показатель — плотность популяции. Плотность — это число особей, приходящихся на единицу пространства, которую мы выбираем для учета, например число растений пшеницы или одуванчика на квадратный метр или число рачков-дафний в литре воды из данного водоема. Таким образом, можно количественно сравнивать разные популяции, независимо от общего размера занимаемой ими территории. Соотношение особей разного пола или возраста — это показатели структуры популяции. Структура — это соотношение частей в любой системе. Популяции можно сравнивать и по распределению особей в пространстве, т. е. по их пространственной структуре и по другим признакам. Все эти признаки — количественные, т.е. популяции характеризуются, прежде всего, количественными показателями. Ведя наблюдения за отдельными популяциями, мы должны уметь учитывать и рассчитывать, оценивать и прогнозировать их численность. Основные процессы, происходящие в популяциях, — это рождение и смерть отдельных особей, их частичное расселение за пределы данной территории или появление вселенцев из других популяций. Эти процессы отражаются в соответствующих характеристиках: рождаемость, смертность, вселение (иммиграция) и выселение (эмиграция).
Количественные характеристики популяций млекопитающих населяющих экосистемы бассейна р. Вятка представлены в таблицах 3-5.
Таблица 3. Плотность млекопитающих на водоразделе и в долинах рек
Вид |
Территория, годы наблюдений |
|||||
Среднемноголетняя плотность животных на 1000 га |
||||||
1963-1973 гг. Заказник «Нургуш», р. Вятка |
1997-2006 гг. Заповедник «Нургуш» |
1997-2006 гг. Охранная зона |
1997-2006 гг. Госохот- резерв |
1997-2006 гг. Охотхозяй- ство |
2000-2004 гг. Заказник, р. Боковая |
|
Лось |
5,4 |
5,6 |
3,3 |
2,7 |
1,2 |
3,3 |
Кабан |
нет |
6,6 |
1,8 |
0,8 |
0,4 |
0,6 |
Заяц-беляк |
ед. |
5,9 |
11,1 |
5,2 |
13,3 |
15,3 |
Белка |
свед. нет |
5,9 |
12,4 |
4,0 |
5,8 |
7,2 |
Ондатра |
29 |
51,7 |
23,2 |
3,7 |
3,8 |
4,5 |
Бобр |
16,3 |
26,3 |
11,2 |
2,4 |
2,5 |
2,4 |
Лисица |
7,3 |
2,26 |
1,8 |
0,2 |
0,65 |
0,1 |
Волк |
ед. |
0,39 |
0,28 |
0,3 |
0,06 |
0,2 |
Рысь |
нет |
0,09 |
0,24 |
0,2 |
0,08 |
0,15 |
Медведь |
ед. |
1,0 |
0,3 |
1,3 |
0,3 |
0,35 |
Енотовидная собака |
7,8 |
0,8 |
0,38 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
Барсук |
0,6 |
1,1 |
0,44 |
0,5 |
0,3 |
0,3 |
Куница |
свед. нет |
1,74 |
1,34 |
0,3 |
0,3 |
1,0 |
Выдра |
0,3 |
0,36 |
0,25 |
нет |
0,1 |
0,1 |
Норки |
свед. нет |
7,7 |
2,6 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
Хорь |
свед. нет |
0,12 |
0,35 |
0,2 |
0,08 |
нет |
Горностай |
свед. нет |
1,23 |
1,0 |
2,1 |
0,75 |
0,6 |
Ласка |
свед. нет |
1,93 |
1,1 |
0,8 |
свед. нет |
0,7 |
Из приведенных сведений явствует: условия обитания для многих видов зверей в заповедниках и заказниках лучше, поэтому плотность их здесь высокая, чему способствует и строгий режим охраны.
Таблица 4. Встречаемость самок кабанов с приплодом
Встречено всего, особей |
Круглогодичное количество в семье, особей |
Поросят на 1 самку |
||||
самок с поросятами |
поросят |
в среднем |
лимит |
кругло- годично |
июнь- август |
февраль- март |
66 |
317 |
5,8 |
5-7 |
4,8 |
5,8 |
3,3 |
Доля молодняка кабанов по естественным причинам снижается к весне на 45%. В связи с этим стратегия добычи кабанов в охотничьих хозяйствах должна основываться на изъятии в основном молодых особей, что будет способствовать сохранению воспроизводственной части популяции.
Таблица 5. Половая и возрастная структуры лосей
Всего встреч |
В том числе |
|||||||
взрослых самок |
взрослых самцов |
сеголеток |
пол и возраст не определены |
|||||
абс. |
% |
абс. |
% |
абс. |
% |
абс. |
% |
|
536 |
203 |
37,9 |
207 |
38,6 |
66 |
12,3 |
60 |
11,2 |
Половой и возрастной состав лосей соответствует годовому циклу их жизнедеятельности, прирост поголовья за счет молодняка небольшой.
Человек в своей конкретной практике имеет дело не с отдельными особями или целыми видами, а именно с популяциями растений, животных и микроорганизмов. Домашние животные также живут по популяционным законам. Поэтому так важно понимание этих законов и экологически грамотное управление численностью популяций. Сказанное справедливо и для организации больших по площадям особо охраняемых территорий. Так, в комплексном биогеоценозе в долине р. Вятка группировки популяционного ранга зверей представлены только у кабанов, бобров, ондатры, куницы, горностая, ласки и мелких млекопитающих. Поэтому здесь сохраняются не все компоненты экосистемы, в частности средние и крупные травоядные и хищники (Дворников, 2007).
Популяция — это население вида на определенной территории. Приспособленность вида к условиям занимаемой территории отражается в ее численности. Между членами популяции возникают закономерные связи, поэтому популяция — надорганизменная экологическая система, а для природопользователей – объект промысла и охраны.
Вопросы: Сообщество сосны на верховом болоте отличается сроками пыления с таковыми в долине. Это разные популяции сосны? Почему?
Как можно разграничить популяции? Приведите примеры.
Ведение охотничьего, сельского и лесохозяйственного хозяйств, организация заповедников и заказников противоречит ли популяционным воззрениям? Приведите положительные и отрицательные примеры.
В чём содержатся преимущества популяционного подхода в управлении (в том числе сохранении) популяциями? Приведите примеры.