
- •Загальна екологія
- •Розділ 3. Популяції. Їх характеристика, структура, динаміка. Демекологія поняття «популяція». Ієрархія популяцій. Особливості популяцій рослин і тварин. Динамічні характеристики популяцій
- •Ознаки популяцій
- •2. Організація на популяційному рівні
- •Ю.Злобін
- •1.2. Вікова структура
- •Вікові групи дерев у буковому лісі у Центральній Європі
- •1.3. Статева структура
- •Співвідношення чисельності різних вікових груп та співвідношення статі популяції фазана мисливського в т. М. Р. "Хантер " Закарпатської області ( середні показники за 5 років).
- •1.4. Ієрархічна структура
- •2. Продовжуваність життя
- •3. Ріст чисельності популяції
- •4. Криві росту та виживання чисельності популяції
- •2. Таксономічний та функціональний склад біоценозів
- •3. Екологічна ніша. Взаємовідносини організмів у біоценозі
- •Інтенсивність фактора (доза)
- •Класифікація біотичних взаємодій популяцій двох видів
- •Питання для самоконтролю
- •Структури біоценозу. Конценція біотичного угруповання
- •1.Трофічна структура біоценозу
- •2. Просторова структура
- •3. Екологічна структура біоценозу
- •4. Видова структура угруповань та способи її виявлення
- •5. Концепція біотичного угруповання
- •6. Класифікація елементів угруповання та концепція екологічного домінування
- •Питання для самоконтролю
- •Динаміка біоценозу, як результат міжвидових взаємовідносин. Типи сукцесій
- •1. Динаміка біоценозу. Типи сукцесій
- •2. Індикативне значення організмів
- •2. Складові компоненти та основні фактори, які забезпечують існування біогеоценозу (екосистеми)
- •Питання для самоконтролю
- •Основні етапи використання речовин та енергії в екосистемах. Загальний принцип стійкості екосистем
- •1. Основні етапи використання речовин та енергії в екосистемах. Втрати енергії при переході з одного трофічного рівня на другий
- •2. Первинна продукція – продукція автотрофних організмів. Екологічна ефективність екосистем
- •Біомаса деяких екосистем Землі
- •Баланс продукції й деструкції в біогеоценозах суші
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 6. Екосистеми світу
- •1. Класифікація основних екосистем світу
- •2. Тундри
- •3. Вічнозелений тропічний дощовий ліс
- •4. Лісові екосистеми помірного поясу
- •Змішані та листяні ліси помірної зони
- •5. Степи
- •6. Болота
- •7. Пустелі
- •8.Водні екосистеми
- •2. Роль в.І.Вернадського у вивченні біосфери та ноосфери
- •3. Структура біосфери. Жива речовина. Розподіл життя у біосфері.
- •4. Геохімічна робота живої речовини
- •Функції живої речовини в біосфері (за в.І.Вернадським):
- •5. Енергетичний баланс біосфери. Зміни енергетичного балансу, пов’язані з діяльністю людини
- •Питання для самоконтролю
- •Національна і глобальна екополітика. Програма дій на ххі століття План
- •1. Національна і глобальна екологічна політика: поняття, сутність, способи забезпечення
- •2. Основні міжнародні і громадські екологічні організації
- •3. Основні напрямки екологічної політики в Україні
- •4. Організаційно-правовий механізм екологічної політики в Україні
- •5. Можливості імплементації зарубіжного досвіду в екологічну політику України
- •Питання для самоконтролю
- •Використана література Основна
- •Допоміжна
Співвідношення чисельності різних вікових груп та співвідношення статі популяції фазана мисливського в т. М. Р. "Хантер " Закарпатської області ( середні показники за 5 років).
Вік |
Чисельність |
Період |
Співвідношення статей |
|
Самці |
самки |
|||
0-1 |
1023 |
До-репродуктивний |
504 |
519 |
1-3 |
308 |
Репродуктивний |
98 |
210 |
3-5 |
127 |
37 |
90 |
|
5-8 |
68 |
Пост-репродуктивний |
30 |
38 |
1.4. Ієрархічна структура
Ієрархічна структура – проявляється у степені домінантності особини та функціональних обов'язках, які виконує дана особина. Взагалі питання ієрархічної структури багатьма дослідниками відкидається. Але, разом з тим, будь-яку популяцію можна розмежувати за ієрархічною ознакою, так як кожна особина в популяції виконує свою, тільки їй властиву функцію. Ієрархія популяції проявляється у формі організації популяції: поодинокий спосіб життя, сімейний спосіб життя, зграя, стадо, колонія.
Зграя — це тимчасове об'єднання тварин, які виявляють біологічно корисну організованість дій (для захисту від ворогів, добування харчування, міграції і т. ін.), Найбільше зграї поширені серед риб, птахів, рідше, зустрічаються у ссавців (собачі зграї).
Стадо - тривале або постійне об'єднання тварин, в якому здійснюються всі основні функції життя виду: добування корму, захист від хижаків, міграції, розмноження, виховання молодняку. Основу групової поведінки в стаді складають взаємовідносини домінування — підпорядкування, які базуються на індивідуальних відмінностях між особинами. Для стада характерна наявність тимчасового або постійного лідера, який зумовлює поведінку інших особин і часто стада в цілому.
Колонія — це групове поселення осілих тварин. Колонії можуть існувати довго або виникати на період розмноження (наприклад, чайки, мідії, ластівки, граки, альбатроси, терміти, бджоли).
Як відмічав К.Лоренц, батько етології (науки про поведінку), ієрархія популяції побудована на принципі домінантності та підпорядкованості. Всі особини популяції підпорядковані цьому принципу, а при вибуванні особини якоїсь ланки іде швидка перебудова ієрархічної структури популяції. Багато організмів мають дуже складну ієрархічну структуру (бджоли, мурашки і т.д.). Знання ієрархічної структури популяції дає людині потужний механізм управління популяцією.
Знання про структуру популяцій є основою для раціонального природокористування. Контроль за віковими, статевими, ієрархічними показниками популяцій в природі дозволяє експлуатувати природній ресурс без істотних змін чисельності особин. Нажаль, слід відмітити, що в багатьох випадках аналіз структури популяції виду є поверховим і, як наслідок, іде перевикористання і послідуюче пригнічення популяції та реконструкція системи, складовим елементом якого і є популяція.
Література /1.2, 2.3/
Питання для самоконтролю
Що собою являє просторова структура?
Охарактеризуйте вікову структуру.
Проаналізуйте статеву структуру.
Дайте характеристику ієрархічної структури.
Дайте характеристику зграї, стада, колонії, наведіть приклади
КОЛИВАННЯ ТА РЕГУЛЯЦІЯ ЧИСЕЛЬНОСТІ ПОПУЛЯЦІЇ.
ПРОДОВЖУВАНІСТЬ ЖИТТЯ
План
Коливання та регуляція чисельності популяцій.
Продовжуваність життя.
Ріст чисельності популяції (на самостійне опрацювання студента).
Криві росту та виживання чисельності популяції.
Регуляція щільності популяції (на самостійне опрацювання студента)
1. Коливання та регуляція чисельності популяцій
Розміри популяції можуть зростати в результаті імміграції (додаються особини ззовні) або за рахунок розмноження особин. На коливання чисельності суттєвий вплив мають кліматичні умови, які ми з вами розглядали в попередньому розділі (факторіальна екологія – температура, вологість і т.д.). Нерідко лімітуючим фактором, як ми розуміємо, виступають вороги, їжа і. т.п. Коливання чисельності проходить циклічно і їх можна назвати циклами. Але дослідження таких циклів вимагає довгого періоду часу і залежить від того коливання, популяції якого виду ми намагаємось встановити. Якщо врахувати період настання статевої зрілості, вагітність, то ми побачимо, що у кожного виду вона різна. У маленької тваринки, такої як бурозубка, ці періоди будуть набагато коротшими від таких, як у копитних, слонів. Тобто, щоб прослідкувати цей процес, екологу необхідно володіти інформацією за той відрізок часу, за який проходить багаточисельна зміна генерацій (поколінь) і знати умови існування даної популяції. Набагато простіше цю інформацію можна здобути в лабораторних умовах, де в процесі постановки експерименту дослідник інколи штучно, а деколи і підсвідомо створює сприятливі умови існування (пацюк, дрозофіла і т.д.). Коливання чисельності графічно можна зобразити у вигляді синусоїди (рис.3.1.), для побудови якої необхідно проводити дослідження протягом довгого періоду часу. Дана синусоїда буде складатись із фрагментів, що можуть відхилятись від ідеальної кривої. Важливим моментом є той факт, що коливний процес буде відбуватись навколо уявної лінії, яка і буде ідеальним графічним вираженням чисельності популяції. Також слід відмітити, що коливання чисельності особин популяції можливе в певних межах, тобто, існує поняття мінімальної чисельності популяції. Якщо чисельність особин сягає показників нижчих від мінімальної чисельності, то вона зникає.
Рис. 3.1. Циклічне коливання чисельності популяції
Розміри популяції можуть бути непостійними в результаті зміни плодючості, смертності, а нерідко і того і другого. При вивченні розмірів популяцій і їх змін завжди намагаються встановити ключовий фактор — фактор, який відповідає за найбільшу частину змін, які відбуваються при зміні поколінь. Як правило, цей ключовий фактор впливає на смертність.
Слід розуміти, що коливання розмірів популяції проходить не хаотично. Насправді є ряд факторів, які втримують стан популяції в певних межах. Цими факторами є ті, які знижують чисельність і сприяють смертності і найкраще діють при збільшенні щільності. Такими факторами можуть бути недостатня кількість їжі, збільшення кількості ворогів тощо.
Регуляція кількісного розвитку популяцій. Кількісний розвиток популяцій контролюється механізмами взаємодії з іншими популяціями (передусім — за принципом зворотного зв'язку) та обмеженістю ресурсів конкретних біотопів. Наприклад, діатомова водорость талласіозіра, що живе в морях і океанах, має широкі діапазони толерантності за багатьма параметрами. Вона здатна поділятися надвоє щодня. В разі розмноження талласіозіри такими темпами її біомаса за 40 діб перевершила б масу нашої планети. Але в реальному житті такого ніколи не буває.
Є два основних механізми запобігання надмірному розвиткові конкретних популяцій:
• за принципом зворотного зв'язку «популяція – ресурси середовища»;
• за моделями біотичних зв'язків — «жертва – хижак», «хазяїн – паразит».
Прикладом зворотної регуляції за ресурсами середовища може бути історія розведення кіз на острові Кіпр. Коза — невибагливий і всеїдний первинний консумент. Зазвичай вона їсть траву, видираючи її разом із корінням. Коли закінчується трава, коза переходить на кущі й молоді дерева, а якщо не залишається й цієї їжі, — об'їдає деревну кору. Після кози на Кіпрі від квітучих, родючих земель не залишилося нічого. Зрештою кіпрські кози й самі загинули з голоду, але раніше запустів увесь Кіпр. За античних часів кози «з'їли» Ліван, Сирію, Марокко, Іспанію, Італію, Грецію. Експансію кози зупинила тільки нестача ресурсів.
Обмежувальна дія паразитизму й хижацтва полягає в тому, що коли починається вибухоподібне зростання якої-небудь популяції, то на такого «бунтівника» накидаються бактерії, паразитичні безхребетні тварини, патогенні гриби, віруси, різні хижаки.
Лімітуючу дію паразитизму можна проілюструвати на прикладі історії розведення ялини в Карпатах. Під час другої світової війни німці для збільшення виробництва деревини почали тут масове вирубування бука, а на його місце висаджували ялину – дерево, яке характеризується дуже швидким ростом. Протягом двох десятиліть ялина захопила майже весь вільний від бука простір і вклинилася в букові праліси, піднімаючися на місцях вивалювання старих дерев. Та переможний марш ялини невдовзі припинився: дерева почали масово уражатися паразитичним грибом — кореневою губкою, оскільки густе розташування ялин сприяло ефективному перенесенню спор паразита від хворих рослин до здорових.
Рис. 3.2. Фактори, що визначають чисельність популяцій
У цілому кількісний розвиток популяцій регулюється взаємодією комплексу як сприятливих, так і несприятливих факторів, що спричиняють коливання чисельності популяції навколо певного середнього значення (рис. 3.2.). Фактори, котрі сприяють зростанню популяції, зумовлені біологічним потенціалом даного виду. Фактори, які протидіють цьому процесові, зумовлені тиском середовища й біологічним тиском із боку інших популяцій.