«Экология популяций» Текстовая часть

Оглавление

6.1.1 Понятие популяции и её экологические характеристики стр.3

6.1.2. Численность и плотность популяций стр.4

6.1.3. Рождаемость и смертность стр.5

6.1.4. Кривые выживания стр.6

6.1.5.. Возрастная структура популяции. Возрастные пирамиды стр.7

6.1.6. Динамика численности популяций. Скорость роста популяций стр.8

6.1.7. Типы роста популяций. Их зависимости от плотности особей стр. 8 6.1.8. Экспоненциальный J – образный тип роста популяций стр.9

6.1.9. Логистический тип роста популяций стр.10

6.1.10. Оппортунистические и равновесные популяции стр.13

6.1.11. Экологические стратегии r-отбора и К-отбора стр.14

6.1.12.Факторы зависимые и независимые от плотности стр.14

6.1.13. Динамика численности население Земли стр.15

6.1.14 Демографическая ситуация в России. стр. 19

6.1.15 Демографические показатели РФ в 2014 году

6.1.16 Концепция демографической политики РФ на период до 2025 г стр 20

6.1.17 Цели и задачи демографической политики РФ до 2025 года и пути их достижения стр21

6.1.18 Задачи по сокращению уровня смертности населения трудоспособного возраста стр22

6.1.19. Задачи по сокращению уровня материнской и младенческой смертности, укреплению репродуктивного здоровья населения, здоровья детей и подростков стр23

6.1.20 Задачи по укреплению здоровья населения, снижению уровня социально значимых заболеваний, созданию условий и формированию мотивации здорового образа жизни. стр24

6.1.21 Задачи по повышению уровня рождаемости стр24

6.1.22 Задачи по укреплению института семьи, возрождению и сохранению духовно-нравственных традиций семейных отношений стр 25

6.1.23 Задачи по привлечению мигрантов

1. 
   Приложение 6.1.
   

6.1.1 Понятие популяции и её экологические характеристики стр.3

6.1.2. Численность и плотность популяций стр.4

6.1.3. Рождаемость и смертность стр.5

6.1.4. Кривые выживания стр.6

6.1.5.. Возрастная структура популяции. Возрастные пирамиды стр.7

6.1.6. Динамика численности популяций. Скорость роста популяций стр.8

6.1.7. Типы роста популяций. Их зависимости от плотности особей стр. 8 6.1.8. Экспоненциальный J – образный тип роста популяций стр.9

6.1.9. Логистический тип роста популяций стр.10

6.1.10. Оппортунистические и равновесные популяции стр.13

6.1.11. Экологические стратегии r-отбора и К-отбора стр.14

6.1.12.Факторы зависимые и независимые от плотности стр.14

6.1.13. Динамика численности население Земли стр.15

6.1.14 Демографическая ситуация в России. стр. 19

6.1.15 Демографические показатели РФ в 2014 году

6.1.16 Концепция демографической политики РФ на период до 2025 г стр 20

6.1.17 Цели и задачи демографической политики РФ до 2025 года и пути их достижения стр21

6.1.18 Задачи по сокращению уровня смертности населения трудоспособного возраста стр22

6.1.19. Задачи по сокращению уровня материнской и младенческой смертности, укреплению репродуктивного здоровья населения, здоровья детей и подростков стр23

6.1.20 Задачи по укреплению здоровья населения, снижению уровня социально значимых заболеваний, созданию условий и формированию мотивации здорового образа жизни. стр24

6.1.21 Задачи по повышению уровня рождаемости стр24

6.1.22 Задачи по укреплению института семьи, возрождению и сохранению духовно-нравственных традиций семейных отношений стр 25

6.1.23 Задачи по привлечению мигрантов стр26

2. 
   Приложение 6.1.
   

6.1.11 Понятие популяции и её экологические характеристики

Понятие и термин "популяция" ввел в 1903 году датский ученый Иогансен. Популяции являются первым надорганизменным уровнем организации живой материи.

Функциями популяций как биологических систем являются:

• 
  устойчивое воспроизводство видов во времени;
  
• 
  их приспособление к окружающей среде.
  

Для устойчивого существования в среде обитания популяции имеют регулирующие механизмы, поддерживающие их численность и плотность на оптимальном уровне.

Экология популяций является важнейшим разделом экологии, которая, по мнению Ю.Одума, в конечном счете, призвана ответить на вопрос: сколько организмов населяет данную местность, где и когда их можно встретить и почему (1975 ).

Поскольку популяции являются совокупностями особей, то они имеют много качественных и количественных характеристик, которых нет у отдельных особей.

Важнейшими экологическими характеристиками популяций являются:

1 Численность;

2 Рождаемость, смертность;

3 Плотность (количество особей на единицу поверхности или объема);

4 Динамика численности (её увеличение или уменьшение);

5 Скорость роста популяции, тип её роста;

6 Структура популяции:

• 
  пространственная - распределение особей в пространстве;
  
• 
  возрастная - соотношение особей по возрастам;
  
• 
  половая - соотношение особей по полу;
  
• 
  другие.
  

Таким образом, популяционная структура вида является результатом приспособления составляющих его организмов к разнообразным условиям среды, в которых они обитают.

При изучении конкретных популяций, прежде всего, обращают внимание на их численность (общее число особей в местообитании) и плотность (чмсло особей на единицу поверхности или объема). От них зависит степень давления, оказываемое популяциями на среду.

Избыточная численность и плотность неблагоприятны для всех без исключения популяций и экосистем в целом: они ведут к истощению ресурсов среды, деградации её условий, общему ослаблению экосистем.

По мнению Ю.Одума биолог тогда становится экологом, когда он начинает считать, …одна корова на кукурузном поле не окажет влияния на урожай, но тысяча коров - это уже нечто совсем иное  (1975).

Верхние пределы численности и плотности организмов на территориях определяются:

• 
  величиной потока энергии в экосистеме (её продуктивностью),
  
• 
  трофическим уровнем, к которому принадлежит организм,
  
• 
  величиной и интенсивностью его метаболизма.
  

Факторы, определяющие численность популяций в экосистемах принято делить на:

• 
  Внешние и внутренние по отношению к экосистеме
  
• 
  Факторы, не зависящие и зависящие от плотности особей.
  

1. 
   Не зависящими от плотности считаются факторы, сила действия которых на популяцию не зависит от её изначальной численности и плотности.
   

Таким образом, причисление всех климатических факторов к не зависимым от плотности, в ряде случаев относительно.

2. 
   Зависящими от плотности называют факторы, степень влияния которых на популяцию растёт по мере увеличения её плотности.
   

• 
  внутривидовая конкуренция (самая жесткая, по мнению Ч. Дарвина),
  
• 
  эффект скученности от перенаселенности.
  

• 
  межвидовую конкуренцию, ограничивающую ресурсы,
  
• 
  пресс хищников, паразитов, возбудителей инфекционных заболеваний (из-за повышения числа контактов между особями).
  

Необходимо отметить, что несмотря на деление факторов на внутри- и межпопуляционные, регуляция численности отдельных популяций всегда является функцией всей экосистемы в целом, поскольку неумеренное размножение любой популяции отрицательно сказывается на её общей устойчивости.

Регулирующее значение вне- и внутрипопуляционных факторов не одинаково в экосистемах разных типов.

В экосистемах с простой структурой, находящихся на начальных стадиях развития или в нестабильных, неблагоприятных условиях среды с сильным действием внешних стрессовых факторов, численность популяций регулируется, преимущественно этими внешними факторами.

В экосистемах зрелых, имеющих сложную структуру, функционирующих в стабильных условиях среды, регуляция численности осуществляется, в основном, внутренними механизмами, то есть, факторами, зависящими от плотности.

В процессе своего развития все популяции и экосистемы в целом эволюционируют в направлении достижения регуляции численности посредством внутренних механизмов.

В то же время, необходимо отметить, что деление популяций и экосистем на регулируемые физическими и биологическими факторами, весьма условно, поскольку оба механизма всегда действуют одновременно.
6.1.3 Рождаемость и смертность.
Численность и плотность популяций зависят от соотношения между имеющимися в них уровнями рождаемости и смертности.

Показатель рождаемости (b) - число особей родившихся за период времени: B = N - численность

T - время

∆ - знак изменения

Максимальной рождаемостью называется теоретически возможный предел, которого могла бы достичь рождаемость в данной популяции при идеальных условиях.

Реальная (или экологическая) рождаемость - реализуемая в конкретных условиях среды. Она всегда меньше максимально возможной.

Показатель смертности (d) - гибель особей за период времени:

D =

Минимальная (идеальная или физиологическая) смертность - характеризует гибель особей от физиологических причин в оптимальных условиях.

Реальная (экологическая) смертность - имеющаяся в реальных условиях. Она всегда выше физиологической смертности.

Таким же образом показатель реальной (экологической) продолжительности жизни особей всегда меньше максимально возможной продолжительности.

Выживаемость особей описывают кривыми выживания). Для разных видов, в одних и тех же условиях, эти кривые имеют разную форму, поскольку все виды имеют специфическую зависимость уровня смертности от возраста.

Отмечено, что тип кривой выживания впрямую зависит от степени родительской заботы о потомстве и его защищенности.

Различают три типа кривых выживания:

Такой тип кривой выживания наблюдается у видов с малым влиянием на смертность факторов среды: крупных позвоночных с малом числом врагов, насекомых с короткими сроками жизни и других, смерть которых происходит, в основном, из-за физиологических причин, старости.

В природных условиях этот тип кривой выживания встречается редко, чаще он наблюдается при содержании животных в неволе, когда у них нет врагов.

Данный тип кривой выживания характерен для населения развитых стран где имеются высокий уровень жизни и медицинской помощи.

Данный тип кривой выживания населения характерен для слаборазвитых стран, где из-за низкого уровня жизни и медицинской помощи имеется высокая детская смертность.

Необходимо отметить, что именно снижение детской смертности, достигнутое повышением уровня медицинской помощи, явилось причиной взрывообразного увеличения численности населения Земли в ХХ веке.

6.1.5.Возрастная структура популяции. Возрастные пирамиды.
Возрастная структура популяции отражает имеющееся в ней соотношение особей разных возрастов. Для каждого вида и каждой популяции характерны специфические соотношения между разными возрастными группами.

Возрастная структура популяций является одной из важнейших их характеристик, она позволяет, с учетом сроков развития особей данного вида, прогнозировать динамику численности данной популяции на определенный период времени.

В зависимости от способности к размножению, все имеющиеся в популяции возраста делят на три группы:

• 
  дорепродуктивные - неполовозрелые;
  
• 
  репродуктивные - размножающиеся;
  
• 
  пострепродуктивные - утратившие способность к размножению.
  

Потенциальная способность популяции к размножению в будущем называют её демографическим потенциалом. Высокий демографический потенциал имеют популяции, имеющие значительную долю особей младших возрастов.

Данные о возрастном составе популяций представляют в виде возрастных пирамид. Процент особей определённых возрастов обозначают в них шириной полос. При этом возможно распределение их по полу.

Различают три основных формы половозрастных пирамид.

а) В растущих популяциях, с большой долей особей младших возрастов, пирамиды имеют классический вид - широкое основание и узкую вершину .

б) В популяциях, где рождаемость уравновешена смертностью, соотношение всех возрастных групп относительно равномерно (такие популяции называют стабильными).

в) Популяции с уменьшающейся численностью и высоким процентом особей старших возрастов называют стареющими, возрастные пирамиды в них имеют перевернутый вид - узкое основание и широкую вершину.

В 1925 году американский математик А.Лотка (A.Lotka,1925) доказал теоретически что все стабильные популяции характеризуются определенной, относительно стабильной возрастной структурой и что если из-за каких-то временных причин (например, оттока или притока особей) данная структура изменится, то при прекращении действия этих причин, она вновь будет стремиться к возвращению в прежнее стабильное состояние.

Определение возрастной структуры популяций имеет важнейшее практическое значение:

• 
  позволяет прогнозировать их численность,
  
• 
  позволяет расчитывать возможные последствия влияния на среду,
  
• 
  планировать безопасные для популяций нормы изъятия при охоте, рыболовстве и других целей.
  

• 
  направление изменения численности популяции (её увеличение или уменьшение;
  
• 
  скорость роста популяции (r);
  
• 
  тип роста популяции.
  

1. 
   Средняя скорость роста - отражает изменение числа особей за период времени t.
   
2. 
   
   

r = , где N - численность, t - время,  - знак изменения.

=

3) Мгновенная скорость роста, при t  0: r = , удельная мгновенная скорость роста d - символ производной

Различают три типа зависимости скорости роста популяций от плотности особей. Эти зависимости называют типами роста популяций.

1.Экспоненциальный тип роста - при котором возрастающая плотность особей не оказывает влияния на скорость роста их численности, этот тип роста описывается J-образной кривой (экспонентой).

2.Логистический тип роста - зависящий от плотности, обусловленный плотностью, описывается S-образной кривой..

3.Тип роста по Олли, при котором скорость роста максимальна при определенных, специфичных для каждого вида значениях плотности.