Экосистемы человека Формирование и развитие

Первобытные люди жили мелкими племенами охотников – собирателей, охотясь на животных и собирая различную пищу, и покидали территорию по мере истощения пищи. Такие охотники-собиратели ничем не отличались от других всеядных консументов естественных экосистем. Однако примерно 10000 лет назад произошло важное событие – появилось сельское хозяйство. Люди стали создавать свою собственную экосистему, отличную от естественной. У человека появилась возможность обеспечивать себя пищей, человек научился производить продовольствие, бороться с хищниками, строить жилище. Таким образом, избавление от природных лимитирующих факторов (пища, вода, хищники) позволило человеческой экосистеме вырасти и распространиться по всей земле. Этот процесс продолжается до сих пор.

Сейчас наша экосистема находится на стадии быстрого роста, но мы не в состоянии изменить закон лимитирующих факторов и избежать его воздействия. Когда запасы воды, почвы истощаться, неизбежно возникнут социальные войны, голод, разрушение цивилизации. Земля снова станет необитаема.

Понятие популяции. Показатели характеризующие популяционную структуру

Организмы одного вида в природе всегда представлены не по отдельности, а определенными организованными популяциями. Популяция– совокупность особей одного биологического вида длительное время населяющих определенное пространство, имеющих общий генофонд, возможность скрещиваться и в той или иной степени изолированных от других популяций. Различают половую, возрастную, генетическую и экологическую структуру популяции.

Возрастная структура популяции– соотношение в составе популяции особей разного возраста представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений. Поколение может состоять из особей одного приплода и из особей разных приплодов. Приплод может состоять из особей разных поколений. Так упавший с 1000 - летнего дуба желудь прорастает и через 20 лет пыльца молодого дуба может опылить цветы родительского дерева, которое на 50 поколений старше.

Половая структура- соотношение особей разного пола. Существенное значение эта половая структура имеет для тех форм, у которых четко выражена бисексуальность, преимущественно для членистоногих и беспозвоночных. 2х факторный хромосомный набор обеспечивает равную численность полов, но у некоторых животных наблюдается не 2х, а 3х и более факторная генетическое определение пола. Это приводит к более сложной половой структуре популяции и заметному отношению в сторону женских особей. Крайним проявлением такого является партеногенетические популяции из одних самок. В ряде случаев соотношение полов определяется не генетическими, а физиологическими, гормональными факторами и условиями среды. Например, у муравьев-термитов пол зависит от температуры эмбрионального развития.

Генетическая структура– определяется изменчивостью и разнообразием генотипов и фенотипа (разнообразием внешних факторов).

Пространственная структура– характер размещения и разделения отдельных членов популяции по территории. В популяции реализуется принцип – все особи и их группы обладают индивидуальным и групповым пространством – образуются стаи, стада и т.д.

Экологическая структура– подразделенность популяции на группы особей, взаимодействующих с природой. Выделяется по питанию, поведению, двигательной активности. У многих животных хорошо выражены реакции избегания опасности, поиска добычи. Количественные характеристики популяции бывают статические и динамические.

Статические показатели– состояние популяции на данный момент времени: численность, плотность и показатели структуры. Численность поголовья животных или количество растений в пределах какого-либо района.Плотность– число особей на количество территории. Плотность популяции определяется без учета неравномерности распределения особей на площади или в объеме, т.е. среднюю плотность на единицу площади.

Динамические показатели– характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой то промежуток времени. Основные показатели: рождаемость, смертность, скорость роста.Рождаемость– число особей рождающихся в популяции за единицу времени. Еще пользуются терминомпродукция: сумма прироста массы всех особей из множества популяций за единицу времени.Смертность– число особей погибших за единицу времени, но убыль и прибыль в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от их миграции и эмиграции. Увеличение численности зависит от количества рожденных и мигрирующих, а уменьшение, убыль численности, от гибели и миграции.

Рождаемостьопределяется соотношением

ΔN/Δt

где ΔN– число особей рожденных за времяΔt.

Удельная рождаемость

ΔN/NΔt,

где N– исходная численность.

За бесконечно малый промежуток времени получим удельную мгновенную рождаемость “b” – имеет размерность единица времени в “–1” степени и зависит от интенсивности размножения особей. Бактерии – час, насекомые – месяц, млекопитающиеся – год.

Смертность измеряется в тех же величинах и вычисляется в тех же формулах. При Δt→0 мы имеем мгновенную удельную смертность, которую обозначают буквой “d”. Величины рождаемости и смертности ≥0. Скорость изменения численности популяции, т.е. чистое увеличение и уменьшение, можно представить “r=b–d”. Еслиb=d, тогдаr= 0, и популяция находится в стационарном состоянии. Еслиb≠d, тоr>0, и имеем численный рост популяции. Еслиb<d– снижение численности на данном отрезке времени. Эта формула важна для определения смертности, которую трудно определить непосредственно, и обычно определяется наблюдением, тогдаd=b–r.