В природата всички съществуващ изгледе сложен комплекс или дори система от вътрешноспецифични групи, които обхващат индивиди със специфични особености на структура, физиология и поведение. Такава вътрешноспецифична асоциация на индивиди е население.

Думата "население" произлиза от латинското "populus" - народ, население. следователно население- набор от индивиди от един и същи вид, живеещи на определена територия, т.е. тези, които само се кръстосват помежду си. Понастоящем терминът "популация" се използва в тесния смисъл на думата, когато говорим за специфична вътрешновидова група, обитаваща определена биогеоценоза, и в широк, общ смисъл - за обозначаване на изолирани групи от вид, независимо от територията, която заема. и каква генетична информация носи.

Членовете на една и съща популация влияят един на друг не по-малко от физическите фактори на околната среда или други видове организми, живеещи заедно. В популациите в една или друга степен се проявяват всички форми на взаимоотношения, характерни за междувидовите отношения, но най-силно изразени мутуалистичен(взаимно изгодни) и конкурентен.Популациите могат да бъдат монолитни или да се състоят от групи на ниво субпопулация - семейства, родове, стада, стадаи така нататък. Комбинирането на организми от един и същи вид в популация създава качествено нови свойства. В сравнение с живота на отделен организъм, популацията може да съществува много дълго време.

В същото време популацията е подобна на организма като биосистема, тъй като има определена структура, цялост, генетична програма за самовъзпроизвеждане и способност за авторегулация и адаптация. Взаимодействието на хора с видове организми, които са в околната среда, в естествената среда или под икономическия контрол на човека, обикновено се медиира чрез популации. Важно е много модели на популационна екология да се прилагат и за човешките популации.

населениее генетичната единица на вида, чиито промени се извършват от еволюцията на вида. Като група от индивиди от един и същи вид, живеещи заедно, популацията действа като първата надорганизмова биологична макросистема. Адаптивният капацитет на популацията е много по-висок от този на съставните й индивиди. Популацията като биологична единица има определена структура и функции.

Структура на населениетохарактеризиращ се със съставните си индивиди и тяхното разпределение в пространството.

Функции на населениетоподобни на функциите на други биологични системи. Те се характеризират с растеж, развитие, способност за поддържане на съществуване в постоянно променящи се условия, т.е. популациите имат специфични генетични и екологични характеристики.

Популациите имат закони, които позволяват ограничените ресурси на околната среда да се използват по този начин, за да се гарантира, че ще остане потомство. Популациите на много видове имат свойства, които им позволяват да регулират числеността си. Поддържането на оптимална популация при дадени условия се нарича популационна хомеостаза.

По този начин популациите, като групови асоциации, имат редица специфични свойства, които не са присъщи на всеки индивид. Основни характеристики на популациите: брой, гъстота, раждаемост, смъртност, темп на растеж.

Популациите се характеризират с определена организация. Разпределението на индивидите по територията, съотношението на групите по пол, възраст, морфологични, физиологични, поведенчески и генетични характеристики отразяват структура на населението.Той се формира, от една страна, на базата на общите биологични свойства на вида, а от друга страна, под въздействието на абиотични фактори на околната среда и популации на други видове. Следователно структурата на популациите има адаптивен характер.

Адаптивните възможности на вида като цяло като система от популации са много по-широки от адаптивните характеристики на всеки отделен индивид.

Популационна структура на вида

Пространството или обхватът, зает от популация, може да бъде различен и за двете различни видовеи в рамките на един и същи вид. Обхватът на населението до голяма степен се определя от мобилността на индивидите или радиуса на индивидуалната дейност. Ако радиусът на индивидуалната активност е малък, размерът на обхвата на популацията обикновено също е малък. В зависимост от размера на заеманата територия е възможно да се разграничат три вида популации: елементарна, екологична и географска (фиг. 1).

Ориз. 1. Пространствено подразделение на популациите: 1, ареал на вида; 2-4 - съответно географски, екологични и елементарни популации

Различават се полова, възрастова, генетична, пространствена и екологична структура на популациите.

Половата структура на населениетопредставлява съотношението на индивидите от различни полове в него.

Възрастова структура на населението- съотношението в състава на популацията на индивиди от различна възраст, представляващи едно или различно потомство от едно или няколко поколения.

Генетична структура на популациятасе определя от променливостта и разнообразието на генотипите, честотата на вариациите на отделните гени - алели, както и разделянето на популацията на групи от генетично близки индивиди, между които при кръстосване има постоянен обмен на алели.

Пространствената структура на населението -естеството на разположението и разпределението на отделните членове на населението и техните групи в района. Пространствената структура на популациите се различава значително между заседналите и номадските или мигриращи животни.

Екологична структура на популациятае разделянето на всяка популация на групи от индивиди, взаимодействащи по различен начин с факторите на околната среда.

Всеки вид, заемащ определена територия ( диапазон) е представена върху него чрез система от популации. Колкото по-сложно е разчленена територията, заета от даден вид, толкова повече са възможностите за изолиране на отделните популации. Но в по-малка степен популационната структура на вида се определя от неговите биологични характеристики, като мобилността на съставните индивиди, степента на тяхната привързаност към територията и способността за преодоляване на естествените бариери.

Изолация на популациите

Ако членовете на даден вид постоянно се смесват и смесват на обширни територии, такъв вид се характеризира с малък брой големи популации. При слабо развити способности за движение в състава на вида се формират множество малки популации, отразяващи мозаечността на ландшафта. При растенията и заседналите животни броят на популациите е в пряка зависимост от степента на хетерогенност на околната среда.

Степента на изолация на съседните популации на вида е различна. В някои случаи те са рязко разделени от необитаема територия и ясно локализирани в пространството, като популациите на костур и лин в изолирани езера.

Обратният вариант е непрекъснатото заселване на големи територии от вида. В рамките на един и същи вид може да има популации както с добре дефинирани, така и с размити граници, а в рамките на един вид популациите могат да бъдат представени от групи с различни размери.

Връзките между популациите поддържат вида като цяло. Твърде дългата и пълна изолация на популациите може да доведе до образуването на нови видове.

Различията между отделните популации са изразени в различна степен. Те могат да повлияят не само на техните групови характеристики, но и на качествените особености на физиологията, морфологията и поведението на отделните индивиди. Тези различия се създават главно под влияние на естествения подбор, който приспособява всяка популация към специфичните условия на нейното съществуване.

Класификация и структура на популациите

Задължителен признак на популацията е нейната способност да съществува самостоятелно на дадена територия за неопределено дълго време поради възпроизвеждане, а не приток на индивиди отвън. Временните селища от различни мащаби не принадлежат към категорията на популациите, а се считат за вътрешнопопулационни подразделения. От тези позиции видът е представен не от йерархична подчиненост, а от пространствена система от съседни популации от различен мащаб и с различна степен на връзки и изолация между тях.

Популациите могат да бъдат класифицирани според тяхната пространствена и възрастова структура, плътност, кинетика, устойчивост или промяна на местообитанията и други екологични критерии.

Териториалните граници на популациите на различните видове не съвпадат. Разнообразието на природните популации се изразява и в разнообразието от типове на тяхната вътрешна структура.

Основните показатели за структурата на популациите са броят, разпределението на организмите в пространството и съотношението на индивидите с различно качество.

Индивидуалните особености на всеки организъм зависят от характеристиките на неговата наследствена програма (генотип) и от това как тази програма се реализира в хода на онтогенезата. Всеки индивид има определен размер, пол, отличителни чертиморфология, поведенчески особености, техните граници на издръжливост и адаптивност към промените в околната среда. Разпределението на тези признаци в една популация характеризира и нейната структура.

Структурата на населението не е стабилна. Растежът и развитието на организмите, раждането на нови, смъртта по различни причини, промените в условията на околната среда, увеличаването или намаляването на броя на враговете - всичко това води до промяна в различни взаимоотношения в популацията. Посоката на по-нататъшните му изменения до голяма степен зависи от структурата на популацията в даден период от време.

Полова структура на популациите

Генетичният механизъм за определяне на пола осигурява разделянето на потомството по пол в съотношение 1: 1, така нареченото съотношение на пола. Но от това не следва, че същото съотношение е характерно за населението като цяло. Свързаните с пола черти често определят значителни разлики във физиологията, екологията и поведението на жените и мъжете. Поради различната жизнеспособност на мъжките и женските организми това първично съотношение често се различава от вторичното и особено от третичното съотношение, което е характерно за възрастните. И така, при хората съотношението на вторичния пол е 100 момичета към 106 момчета, до 16-18-годишна възраст това съотношение се изравнява поради повишената мъжка смъртност и до 50-годишна възраст е 85 мъже на 100 жени, а от възраст 80 години - 50 мъже на 100 жени.

Съотношението между половете в една популация се установява не само според генетичните закономерности, но и до известна степен под въздействието на околната среда.

Възрастова структура на популациите

Раждаемостта и смъртността, динамиката на населението са пряко свързани с възрастовата структура на населението. Популацията се състои от индивиди с различна възраст и пол. За всеки вид, а понякога и за всяка популация в рамките на един вид, са характерни собствени съотношения на възрастовите групи. По отношение на населението обикновено се разграничават три екологични епохи: предрепродуктивен, репродуктивен и пострепродуктивен.

С възрастта изискванията на индивида към околната среда и устойчивостта към нейните индивидуални фактори естествено и много значително се променят. На различни етапи от онтогенезата може да настъпи промяна в местообитанията, промяна в начина на хранене, естеството на движението и общата активност на организмите.

Възрастовите различия в популацията значително увеличават нейната екологична разнородност и съответно устойчивостта й към околната среда. Увеличава се вероятността, че в случай на силни отклонения на условията от нормата, поне част от жизнеспособните индивиди ще останат в популацията и тя ще може да продължи своето съществуване.

Възрастовата структура на популациите има адаптивен характер. Тя се формира на базата на биологичните свойства на вида, но винаги отразява и силата на въздействието на факторите. заобикаляща среда.

Възрастова структура на популациите при растенията

При растенията възрастовата структура на ценопопулацията, т.е. популацията на определена фитоценоза се определя от съотношението на възрастовите групи. Абсолютната или календарна възраст на растението и неговото възрастово състояние не са идентични понятия. Растенията от една и съща възраст могат да бъдат в различни възрастови състояния. Възрастта или онтогенетичното състояние на индивида е етапът от неговата онтогенеза, при който той се характеризира с определени взаимоотношения с околната среда.

Възрастовата структура на ценопопулацията до голяма степен се определя от биологичните особености на вида: честотата на плододаване, броят на произведените семена и вегетативни зародиши, способността на вегетативните зародиши да се подмладяват, скоростта на преминаване на индивидите от едно възрастово състояние към друго, способността да се образуват клонинги и т.н. Проявлението на всички тези биологични особености, от своя страна зависи от условията външна среда. Променя се и ходът на онтогенезата, което може да се случи при един вид в много варианти.

Различните размери на растенията отразяват различни жизненостиндивиди във всяка възрастова група. Виталността на индивида се проявява в силата на неговите вегетативни и генеративни органи, която съответства на количеството натрупана енергия, и в устойчивостта на неблагоприятни въздействия, която се определя от способността за регенерация. Жизнеността на всеки индивид се променя в онтогенезата по еднопикова крива, като се увеличава във възходящия клон на онтогенезата и намалява в низходящата.

Много ливадни, горски, степни видове, когато се отглеждат в разсадници или посеви, т.е. на най-добрия агротехнически фон, намалява онтогенезата им.

Способността за промяна на пътя на онтогенезата осигурява адаптиране към променящите се условия на околната среда и разширява екологичната ниша на вида.

Възрастова структура на популациите при животните

В зависимост от характеристиките на възпроизводството, членовете на една популация могат да принадлежат към едно и също поколение или към различни. В първия случай всички индивиди са близки по възраст и приблизително едновременно преминават през следващите етапи от жизнения цикъл. Времето на размножаване и преминаването на отделните възрастови етапи обикновено се ограничава до определен сезон от годината. Размерът на такива популации като правило е нестабилен: силните отклонения на условията от оптималните на всеки етап от жизнения цикъл засягат цялата популация наведнъж, причинявайки значителна смъртност.

При видовете с едно размножаване и кратки жизнени цикли през годината се сменят няколко поколения.

Когато човешката експлоатация на естествени популации от животни, отчитането на тяхната възрастова структура е от първостепенно значение. При видовете с голямо годишно набиране по-голяма част от популацията може да бъде премахната без заплаха от подкопаване на нейния брой. Например при розова сьомга, която узрява през втората година от живота, е възможно да се уловят до 50-60% от хвърлящите хайвер индивиди без заплаха от по-нататъшно намаляване на популацията. За сьомгата, която узрява по-късно и има по-сложна възрастова структура, процентите на отстраняване от зряло стадо трябва да са по-ниски.

Анализът на възрастовата структура помага да се предвиди размерът на населението през живота на редица следващи поколения.

Пространството, което заема населението, му осигурява средствата за живот. Всяка територия може да изхрани само определен брой индивиди. Естествено, пълнотата на използване на наличните ресурси зависи не само от общия размер на популацията, но и от разпределението на индивидите в пространството. Това се проявява ясно при растения, чиято площ на хранене не може да бъде по-малка от определена гранична стойност.

В природата понякога се среща почти равномерно подредено разпределение на индивидите в окупираната територия. Но най-често членовете на популацията са разпределени неравномерно в пространството.

Във всеки конкретен случайтипът на разпределение в заеманото пространство се оказва адаптивен, т.е. позволява оптимално използване на наличните ресурси. Растенията в една ценопопулация най-често са разпределени изключително неравномерно. Често по-плътният център на клъстера е заобиколен от по-малко плътно разположени индивиди.

Пространствената хетерогенност на ценопопулацията е свързана с характера на развитието на клъстерите във времето.

При животните, поради тяхната мобилност, методите за подреждане на териториалните отношения са по-разнообразни, отколкото при растенията.

При висшите животни вътрепопулационното разпределение се регулира от система от инстинкти. Те се характеризират със специално териториално поведение - реакция на местоположението на други членове на популацията. Заседналият живот обаче е изпълнен със заплаха от бързо изчерпване на ресурсите, ако гъстотата на населението е твърде висока. Общата площ, заета от населението, се разделя на отделни индивидуални или групови площи, с което се постига организирано използване на хранителните запаси, естествените укрития, местата за размножаване и др.

Въпреки териториалната изолация на членовете на населението, комуникацията между тях се поддържа чрез система от различни сигнали и преки контакти на границите на владенията.

Постига се "оправяне на сайта". различни начини: 1) защита на границите на окупираното пространство и директна агресия към непознатия; 2) специално ритуално поведение, което демонстрира заплаха; 3) система от специални сигнали и знаци, показващи заетостта на територията.

Обичайната реакция към териториалните белези - избягването - е наследствена при животните. Биологичната полза от този тип поведение е ясна. Ако притежанието на територия се решаваше само от изхода на физическа битка, появата на всеки по-силен чужденец би застрашила собственика със загуба на територията и елиминиране от размножаване.

Частичното припокриване на отделни територии служи като начин за поддържане на контакти между членовете на населението. Съседните индивиди често поддържат стабилна взаимноизгодна система от връзки: взаимно предупреждение за опасност, съвместна защита от врагове. Нормалното животинско поведение включва активно търсенеконтакти с представители на собствения си вид, които често се засилват в период на намаляване на числеността.

Някои видове образуват широко номадски групи, които не са обвързани с определена територия. Това е поведението на много видове риби по време на хранителни миграции.

Няма абсолютни разграничения между различните начини на използване на територията. Пространствената структура на населението е много динамична. Подлежи на сезонни и други адаптивни пренареждания в съответствие с мястото и времето.

Моделите на поведение на животните са предмет на специална наука - етология.Следователно системата от взаимоотношения между членовете на една популация се нарича етологична или поведенческа структура на популацията.

Поведението на животните по отношение на другите членове на популацията зависи преди всичко от това дали единичният или груповият начин на живот е характерен за вида.

Самотният начин на живот, при който индивидите от една популация са независими и изолирани един от друг, е характерен за много видове, но само на определени етапи от жизнения цикъл. Напълно самотно съществуване на организми не се среща в природата, тъй като в този случай би било невъзможно да изпълнят основната си жизненоважна функция - възпроизводството.

Със семейния начин на живот връзките между родителите и техните потомци също се укрепват. Най-простият вид такава връзка е грижата на един от родителите за снесените яйца: охрана на съединителя, инкубация, допълнителна аерация и др. При семеен начин на живот териториалното поведение на животните е най-изразено: различни сигнали, маркировки, ритуални форми на заплаха и пряка агресия осигуряват притежаването на парцел, достатъчен за отглеждане на потомство.

По-големи асоциации на животни - стада, стадаИ колонии.Тяхното формиране се основава на по-нататъшното усложняване на поведенческите взаимоотношения в популациите.

Животът в група чрез нервната и хормоналната система се отразява в протичането на много физиологични процеси в тялото на животното. При изолирани индивиди нивото на метаболизма се променя значително, резервните вещества се изразходват по-бързо, редица инстинкти не се проявяват и общата жизнеспособност се влошава.

Положителен групов ефектсе проявява само до определено оптимално ниво на гъстота на населението. Ако има твърде много животни, това заплашва всички с липса на екологични ресурси. Тогава се включват други механизми, водещи до намаляване на броя на индивидите в групата чрез нейното разделяне, разпръскване или спад на раждаемостта.

В природата организмите от един и същи вид съществуват под формата на много популации.

население- това е набор от индивиди от един и същи вид, свободно кръстосващи се помежду си, обитаващи определена територия с относително хомогенни условия на живот.

Популациите на един и същи вид са относително изолирани групи с определени граници на разпространение. Степента на изолация на популациите зависи от способността на вида да се разселва, миграцията и географските условия. Един вид речен костур може да живее в различни сладки водоеми и да образува различни популации. Всички смърчове в гората образуват една популация и са изолирани от членовете на собствения си вид в друга гора. Популацията е структурната единица на вида. В него протичат основните еволюционни процеси, фиксирани са адаптивни характеристики, позволяващи на организмите да се адаптират към специфични условия на живот.

В екологията популацията се счита за основен елемент на всяка общност от живи организми и се характеризира с такива характеристики като плътност и изобилие, възрастова и полова структура, раждаемост и смъртност и пространствено разпределение.

Размер на населението.Това общ бройлица, живеещи на територия или общност. Свързан с номера плътностпопулации - броят на индивидите (или биомасата) на единица площ. Например 300 лешникови храста на 1 ха гора, 5 милиона екземпляра хлорела на 1 м3 вода. Гъстотата на населението е нестабилна и варира през различните години и сезони. Зависи от миграцията на индивидите, климатични условия, смъртност, наличие на ресурси. В някои години може да има огнище в броя на всяка популация.

Пространствена структура на населението.Определя се от особеностите на разпределението на населението на територията. Често отделни индивиди образуват клъстери, групи, ята, "семейства". С помощта на специални сигнали те маркират окупираната зона, прогонвайки нахлуващите конкуренти. При птиците за това се използва пеенето, при бозайниците - отделянето на миризливи вещества или екскременти. Номадските животни имат определени миграционни пътища.

При рязко увеличаване на числеността понякога възниква масова миграция на индивиди, което води до промяна в пространствената структура на популацията или изместване на конкурентна популация от друг вид.

Плодовитост.Това свойство характеризира способността на популацията да се възпроизвежда, честотата на появата на нови индивиди за единица време (брой малки, снесени яйца, яйца при животни, семена и спори при растения). При микроорганизмите плодовитостта зависи от скоростта на делене на клетките. Раждаемостта се определя от скоростта на нарастване на населението в реални условия.

Смъртност.Характеризира се с броя на загиналите индивиди за определен период, т.е. скоростта на намаляване на популацията. Смъртта на индивидите на различни етапи на развитие не е еднаква. Смъртността на рибите на етап яйца и малки е много по-висока, отколкото сред възрастните. Колкото по-силен е инстинктът за грижа за потомството е развит при животните, толкова по-ниска е смъртността на младите.

Липсата на грижа за потомството може да бъде компенсирана от високата плодовитост на индивидите (риби, земноводни, някои насекоми).

Раждаемостта и смъртността определят числеността на населението и възрастовия му състав.

Възрастова структура на населението.Определя се от съотношението на индивидите на различна възраст, което също варира. При стабилна популация раждаемостта е равна на смъртността, числеността остава почти непроменена, а възрастовите групи са приблизително в същото съотношение. При нарастващите популации раждаемостта надвишава смъртността и броят им нараства.

Половата структура.Определя се от съотношението на половете, броя на мъжките и женските в популацията. Популациите на различните видове са разнородни по своя полов състав. Например, кожени тюлени, тюлени в харема на всеки мъжки имат голям бройженски. При животните, които образуват двойки, съотношението между половете е приблизително еднакво.

Динамика на населението. Хомеостаза.Размерът на популацията зависи от много фактори. Благоприятните климатични условия, наличието на достатъчно количество храна, отслабването на хищничеството водят до увеличаване на плодовитостта и раждаемостта и увеличаване на числеността. И обратното, липсата на храна, повишената конкуренция, неблагоприятните условия намаляват числеността.

Промяната в броя на организмите във времето се нарича динамика на населението.

Периодичните колебания са свързани с редовни измервания на факторите на околната среда, сезонни ритми. В някои години могат да се появят огнища на численост, докато размерът на популацията се увеличава с 20-40 пъти без определена периодичност. Така възникват популационните вълни (фиг. 95).

Ориз. 95.Колебания в числеността на риса и заека

Важна характеристика на популацията е способността за естествено регулиране на плътността. Това се осигурява от специални механизми, които поддържат размера на популацията на определено ниво.

Способността на популацията да се саморегулира, за да поддържа численост на определено ниво, се нарича популационна хомеостаза.

Обикновено популацията е в състояние на динамично равновесие, което се постига чрез редуване на положителни и отрицателни обратни връзки. С нарастването на числеността хранителните запаси намаляват, организмите се намират в неблагоприятни условия, което води до тяхното масова смърти спад в раждаемостта, т.е. намаляване на населението. Нарастването на населението спира, хранителните ресурси се възстановяват, което води до повторно нарастване на населението. Освен това, с увеличаване на плътността, вероятността за разпространение се увеличава. инфекциозни заболяваниякоето води до смъртта на някои хора. При висока гъстота на растенията те са под натиск от "съседите" (липса на вода, светлина). В резултат на това настъпва смъртта на някои организми, т.е. процесът на "саморазреждане". § 70. Взаимоотношения на организмите. Биотични фактори на околната среда

1.1 Какво е население, състав, структура.

1.2 Свойства на населението.

1.3 Демографски характеристики. Плътност. Номер.

Популацията е група от индивиди от един и същи вид, които имат способността да се кръстосват свободно и да поддържат съществуването си в дадено местообитание за достатъчно дълго време.

устойчиво съществуване различни видовеЖивотните и растенията изискват наличието на определени условия на околната среда и необходимите ресурси. При преместване от една област в друга както условията, така и ресурсите могат да се променят; и тези промени се случват непоследователно. Някои фактори могат да се променят плавно (например температурата при движение от юг на север), да не се променят изобщо (например съдържанието на въглероден диоксид във въздуха) или да се променят рязко (както например се случва с промените в състав и структура на почвите). Всичко това води до факта, че местообитанията, подходящи за определен вид, се формират в пространството, така да се каже, под формата на отделни острови. Видовете населяват тези местообитания - "острови" със своите популации.

Следователно видовете не са разпределени равномерно, а по отделни групи индивиди - популации. Индивидите от популацията, размножавайки се, усвояват подходящи местообитания. Популациите на един и същи вид могат да бъдат разделени една от друга с ясни граници. За водните организми, като правило, границите са по крайбрежието на водните тела. При някои видове границите между популациите са размити, замъглени, например при растителни и животински видове, които живеят в земно-въздушна среда и имат широко географско разпространение. Пример за това е сивата врана или заекът, т.к. те се срещат в различни местообитания.

Всяка популация има определена структура - структура. Структурата на популацията се проявява в определено количествено съотношение на индивиди от различна възраст, пол и големина. Има възраст, пол, размер, генетични структури.

В популация на всеки растителен или животински вид се срещат различни възрастови групи индивиди.

Условно в популацията могат да се разграничат три екологични групи: млади (предрепродуктивни), зрели (репродуктивни) и стари (след репродуктивни).

предрепродуктивен- група индивиди, чиято възраст не е достигнала способността за възпроизвеждане;

репродуктивен- група, която възпроизвежда нови индивиди;

пострепродуктивен- индивиди, които са загубили способността да участват в възпроизводството на нови поколения.

Какви групировки образуват животните и как са разпределени в пространството?

Индивидите в една популация могат да живеят сами

могат да образуват групи – семейства

Семейството е най-простата постоянна група от индивиди, която след размножителния период може да се разпадне или може да се състои от родители и потомци на няколко поколения: кланове при хиенови кучета, гордости при лъвове, стада от много примати. Китоподобните, копитните животни, приматите живеят, като правило, в стада.

ята

стада

или представени от колонии.

Стадото е група животни от един и същи вид, които остават близо едно до друго, държат се по един и същи начин. Размерът на стадото и неговият състав по възраст и пол са променливи във времето. Стада от китове, маймуни включват десетки животни, стада Северен елен, сайги, антилопи гну образуват стотици и хиляди индивиди. Животните в стадото научават за външния вид на хищник, наличието на храна, безопасен път до водопой, подслон от поведението на лидера на стадото или от поведението на техните съседи. Ятото е временна подвижна група от индивиди, насекоми, риби, птици. Стадата заседнали птици като синигерите заемат постоянна територия и имат йерархична структура. Глутницата вълци се състои от 5-10, най-много 22 индивида, които включват моногамни двойки и няколко поколения от тяхното потомство. Стадото е обединено от едно местообитание, където ловуват заедно. Индивиди, семейства и други групи индивиди активно се разпръскват в пространството, като използват различни методи за маркиране и защита на територията.

Помислете как стадо павиани среща стадо съседи на границата на техните владения. Мъжките в бойна възраст се придвижват напред, образувайки формация с форма на полумесец, спират и приемат заплашителни пози. Така и съседите. Архиереите преминават през строя и бавно се приближават до границата, надничайки към вървящите към тях архиереи от друго стадо. Ако срещата е станала на границата и територията не е нарушена, но стадото е познато, йерарсите, като се разпознават, се събират и прегръщат. След това могат да се срещнат и по-млади мъжки. Стадото павиани има няколко десетки глави. Когато бабуините се движат от място на място, те вървят в определен ред, който може да се нарече маршируваща формация. В средата на стадото са стари мъжки - доминанти. От тази позиция им е удобно да наблюдават стадото и да го управляват. В същото време това е най-безопасното място в стадото в случай на неочаквано нападение от хищник.

Близо до доминиращите мъжки са млади женски, женските носят малки по-млада възраст, и зависими малки. От една страна, това ви позволява да ги следвате, а от друга, това е най-безопасното място. В покрайнините на ядрото на стадото е младежта. Пред стадото, на видимо разстояние, мъжките от втория ред вървят в разгъната верига. Предните ходещи индивиди заемат най-опасното място. Изправени пред умерено силен хищник, те се разгръщат в полумесец и се стремят да го забавят, докато стадото бяга. Хищниците предпочитат да не се забъркват с мъжки, които са доста силни дори един по един, а още повече, когато действат заедно.

Зад стадото, също на видимо разстояние, има мъже от трети йерархичен ранг, неопасни за йерарсите. Ако стадото се движи по неравен терен и видимостта е лоша, то може да отдели една или две групи индивиди, които да пазят стадото отстрани.

Системата от сигнали позволява на животните да намерят партньор за чифтосване, да защитят територията си и да осигурят оцеляването на потомството си. Мъжките на много копитни животни хващат и защитават определени зони по време на коловоза. При благородния елен териториалното разделение между мъжките като че ли се наслагва върху съществуващото дълго времеразделяне на територията между групи женски с малки. С рева си, миризмата на секрети от миризливи жлези и урина по земята, белези по кората на дърветата, нанесени с рога, мъжките си сигнализират взаимно за заемането на мястото и, ако е необходимо, влизат в двубой с противник Елените, които не са завзели тяхната територия, нямат харем от женски. По този начин броят на мъжете, участващи в размножаването, е ограничен.

Отровни змиипо време на териториална схватка те се протягат, изправят се, люлеят се, блъскат се, но никога не само никога не хапят, но дори не показват оръжия. Добре въоръжените животни могат да се заплашват едно друго дълго време и когато едно от тях се умори, той рязко променя позицията си, излагайки врага на най-незащитеното място за удар. За врага забраната действа като токов удар: целият му гневен плам се изпарява и той скрива оръжието си. "Който е по-велик от теб, е по-силен от теб."

Хората отдавна са смятали, че птиците пеят за човешко удоволствие. Сега знаем, че птичата песен е говорим език, начин да маркирате територията си, да привлечете вниманието на женската. Пеенето на петел е териториален звуков сигнал.

По време на разпределението на територията, по време на агресивна схватка, животно, което е оценило врага като по-голям, признава психологическо поражение и може да няма по-нататъшна борба - едното отстъпва на другото. Ако става въпрос за битка, тогава в много видове целта е една и съща - да унижи врага: да събори или хвърли на земята. Падането понякога е съпроводено с физическо нараняване, но може да бъде и напълно безболезнено, като змии, които се изпускат една друга. Все още е поражение и губещият признава.

Загубилият в спора „оставя оръжията” (тръни, туфи, зъби, рога), скрива ги, за да не уплаши победителя. Много животни падат и се обръщат с главата надолу.

Много видове животни са толкова въоръжени, че схватка между съперници би завършила със смъртта на единия или и на двамата. Следователно животните са развили такива форми на поведение, които се наричат ​​инстинктивни забрани или естествен морал: в поведението на животните се наблюдават вродени забрани: „не убивай“, „не бий лъжата“, т.е. противник, който е заел поза на смирение, не докосвайте малките, не посягайте на чужда територия, чуждо гнездо, чужда женска, не нападайте неочаквано или отзад, не отнемайте храна, не я крадете . Такива забрани се наричат ​​биологичен морал.

И каква е съдбата на индивидите, които не успяха да се задържат на територията? Тяхната съдба е да останат самотни, те не са включени в процеса на размножаване и умират по-бързо от по-щастливите си събратя в популацията.

Специална роля в стадото заемат старите индивиди. Заобиколен от възторжени малки, които го гледат, старият бабуин показва как се рови в земята, разкъсва гнили пънове, обръща камъни, троши ядки, копае вода и прави много други неща, на които са го учили в детството и които той сам е разбрал в дълъг живот.

При стадните животни връзката майка-дете играе специална роля. Раждането на малко, грижата за него при много животни е сериозен проблем. За да може новороденото еленче да запомни добре майката, женската се оттегля по време на отелването. Първата нишка, която свързва майката и телето, е миризмата на теле. Майката облизва бебето, тя е привлечена от миризмата на амниотичната течност. Сами майка и теле. Майка крещи два часа, след което спира. И сега, в стадото, телето уверено различава гласа на майката от гласовете на другите елени. Еленът е надарен с вродена реакция да се движи към голям тъмен предмет, т.е. на майката. Веднъж под майка си, той хвърля главата си. Тази реакция помага да се намери вимето. Майката облизва елена, а той се опитва да стои с глава към майката. Нито едно движение на майка и сърне не е случайно.

Каква е основната функция на популацията?Само една популация може неуморно да възпроизвежда нови поколения от даден вид в определена екосистема. Индивиди от различен пол от популации на един и същи вид се намират един друг, докато индивидите от тясно свързани видове са репродуктивно изолирани и не могат да се кръстосват (фиг. 7).

Основните свойства на популациите:

Самовъзпроизвеждане.Популациите са в състояние да поддържат своето съществуване неограничено време в дадено местообитание и да бъдат стабилни групи от индивиди от даден вид във времето и пространството. Терминът „популация“ не е приложим за стадо риби или врабчета, тъй като те могат лесно да се разпаднат под въздействието на външни фактори или да се смесят с други и не са в състояние да се възпроизвеждат устойчиво. Големите групи притежават основните свойства на вида и са представени от всички категории съставни индивиди, например всички индивиди костур в езеро или всички борови дървета в гора.

Наследственостосигурява взаимовръзката на поколенията в населението.

Променливост.Комплексът от условия в различните местообитания не е еднакъв. Повлиян различни условиясвойства, които ги отличават един от друг, могат да възникнат и да се натрупват в отделните популации, което се проявява в малки отклонения в структурата на организмите, принадлежащи към различни популации, техните физиологични параметри и други характеристики.

По този начин популациите, подобно на отделните организми, са обект на променливост.

Променливостта, най-важният фактор в еволюцията. Променливостта на популацията увеличава вътрешното разнообразие на вида, което повишава устойчивостта на вида към локални (локални) промени в условията на живот, позволява му да проникне и да се утвърди в нови условия и райони. От което следва, че съществуването под формата на популации обогатява вида, осигурява неговата цялост и саморегулация на основните видови свойства. Благодарение на функционирането на популациите се създават благоприятни условия за поддържане на живота.

демографски показатели.Характеристиките на населението - изобилие, плодовитост, смъртност, възрастов състав, се наричат ​​демографски показатели. Познаването им е много важно за разбирането на законите, които управляват живота на популациите и прогнозирането на постоянните промени, протичащи в тях.

Изследването на демографските показатели е от голямо практическо значение, например, за да се планира правилно интензивността на сечта по време на дърводобив, е много важно да се знае скоростта на възстановяване на горите. Някои животински популации се използват за получаване на ценна храна или суровини за кожи. Проучването на други е важно от здравна гледна точка, например популации от дребни гризачи, сред които циркулират патогени на болести, опасни за хората.

На първо място, ние се интересуваме от промените както в популацията като цяло, така и от причините и скоростта на тези промени, което от своя страна ще даде възможност за прогнозиране на промените, тяхното регулиране, например намаляване на броя на селскостопанските вредители.

Измерването на плътността се използва и в случаите, когато е по-важно да се знае не общият размер на популацията в един или друг момент, а нейната динамика, тоест ходът на промените в популацията във времето. Размерът на популацията е всички индивиди в популацията.

Индекс на населението.Мярка за изобилие могат да бъдат и показатели, свързани не с единица пространство, а с единица време, например броят на птиците, отбелязани за един час, или броят на уловената риба на ден. Всъщност тези показатели се различават от плътността само по размер. И двата са относителни показатели и се наричат ​​индекси на населението.

Плътността на популацията на различните представители на бозайниците може да се различава десетки хиляди пъти. Но при животни, консумиращи подобен тип храна, разликите в плътността са много по-малки. Колкото по-отдалечено е населението от първичния източник на органична храна, толкова по-ниска е неговата гъстота. Че. гъстотата на населението е броят на индивидите на единица площ.

Екологичното плодородие дава представа за скоростта на нарастване на населението, т.е. активността на възпроизводството на населението при реални условия на живот. Като цяло видовете, които не се грижат за потомството, се характеризират с висок потенциал и ниска екологична плодовитост. Така например една възрастна женска треска хвърля милиони яйца, от които средно само 2 индивида оцеляват до зряла възраст.

Смъртност.Ако проследим съдбата на определена група индивиди, родени по едно и също време, лесно ще открием, че техният брой непрекъснато намалява през живота в резултат на смъртта на някои от индивидите. Скоростта на процеса на намаляване на населението се характеризира с показател, наречен смъртност. Смъртността характеризира процесите на намаляване на населението в отделните подгрупи на населението (например само сред мъжете или само сред жените) или в населението като цяло.

Смъртността на организмите се проявява дори когато условията за живот са доста благоприятни. В тези случаи говорим за минимална смъртност. Неговата природа е свързана с дефекти във физиологичното развитие, водещи до смъртта на отделните организми. При специфични условия на околната среда смъртността като правило е над минималното ниво, тъй като влиянието на външни фактори (хищничество, липса на достатъчно храна, замърсяване на околната среда и други) създават допълнителни причини за смъртта на организмите.

До известна степен смъртността е противоположна на раждаемостта. Смъртността обаче, подобно на плодовитостта, се изразява чрез броя на индивидите, умрели за даден период от време, но по-често под формата на относителна (или специфична) стойност. Специфичният показател за смъртност е процентът на индивидите, умрели за един период от време, или техният дял от първоначалния размер на групата. При повечето организми степента на смъртност варира през целия живот. Обикновено е висока ранни стадиинеговото развитие, след това намалява и отново се увеличава в напреднала възраст.

Възрастовата структура на популацията характеризира общия брой на представените в нея възрастови групи и съотношението на техния брой или общата маса на организмите, присъстващи в групата (биомаса). Това съотношение обикновено се нарича възрастово разпределение (т.е. разпределение на числата по възрастови групи) или възрастов спектър на населението. Възрастовата структура на населението може да се промени под въздействието на външни фактори, тъй като те контролират процесите както на раждаемостта, така и на смъртността.

Анализът на възрастовата структура на популациите и разпределението на възрастовите групи при растенията и животните се извършва по различни начини. Способността на популацията за самоподдържане на числеността и нейната устойчивост на външни влияния се оценяват по възрастовия спектър. Колкото по-сложен е възрастовият спектър, толкова по-стабилно е възпроизводството на населението. Анализът на възрастовата структура позволява да се предвиди размерът на популацията за следващите няколко години, който се използва например за оценка на възможностите за улов на риба в ловно стопанство в някои зоологически изследвания.

Особеностите на възрастовата структура определят много свойства на популацията като система. Популация, която включва много възрастови групи, е по-малко засегната от факторите, които определят успеха на размножаването. В края на краищата дори изключително неблагоприятните условия на възпроизводство, които могат да доведат до пълна смърт на потомството от дадена година, не са катастрофални за популация със сложна структура.

Животът на едно население се проявява в неговата динамика. Популацията не може да съществува без постоянни промени, поради което тя, така да се каже, се адаптира към промените във външните условия.

В хода на еволюцията различните видове живи организми придобиват различни свойства. Някои от тях са адаптирани да съществуват в сурови, но стабилни условия, например в пустини, полупустини и тундри. Пример за това са растения като саксаул и тамарикс, които живеят в пустинни зони, или някои видове мъхове, които обитават тундрата.

Видовите свойства на организмите, живеещи в такива условия, се отразяват и в свойствата на техните популации. Процесите на поддържане на изобилието и структурата на популациите на тези видове (процеси на възпроизводство) стават силно чувствителни към нарушения на условията на околната среда. Те стават лесно уязвими към нарастващото човешко въздействие и трудно се възстановяват.

Други видове, открити в зоните умерен климат, особено популациите на едногодишни животни (повечето насекоми) и растения (някои видове треви), са в състояние да издържат на значително нарушаване на условията на живот. Колебанията в техния брой се характеризират с широк диапазон. През годините на минимално и максимално изобилие броят на тези популации може да варира десетки, стотици, а понякога и хиляди пъти.

Нарастване на населението. На пръв поглед е ясно, че естеството на динамиката на изобилието на различни видове организми в една популация трябва да се свързва с демографски показатели, които също се формират в процеса на еволюцията и отразяват условията на живот на даден вид в дадена популация. конкретно местообитание. Независимо от това, че както раждаемостта, така и смъртността и възрастовата структура са много важни, нито един от тези показатели не може да се използва за преценка на свойствата на динамиката на населението като цяло.

До известна степен тези свойства се проявяват от процеса на нарастване на популацията, който характеризира способността му да възстановява числеността след катастрофа или да увеличава числеността, когато организмите заселват свободни екологични ниши.

Колебания на населението. Когато растежът на населението приключи, неговият брой започва да варира (в сравнение с повече или по-малко постоянна стойност). Това явление се причинява от различни фактори. Самият процес на динамика на населението също може да се прояви по различни начини.

При много видове животни и растения колебанията в популацията се дължат на сезонни промени в условията на живот (температура, влажност, светлина, снабдяване с храна и др.). Демонстрират се примери за сезонни колебания в числеността на популациите - облаци от комари, гори, пълни с птици, полета, обрасли с метличина - през топлия сезон, през зимен периодтези явления са практически елиминирани.

Най-голям интерес представляват колебанията в броя на популациите, които се случват от година на година. Те се наричат ​​междугодишни, за разлика от вътрешногодишни или сезонни. Междугодишната динамика на населението може да бъде от различно естество и да се прояви под формата на плавни вълни от промени (брой, биомаса, структура на населението) или под формата на чести резки промени.

И в двата случая тези промени могат да бъдат регулярни, тоест циклични, или нередовни - хаотични. Първите, за разлика от вторите, съдържат елементи, които се повтарят на редовни интервали (например на всеки 10 години населението достига определена максимална стойност).

Наблюдаваните от година на година колебания в броя на някои видове птици (например градско врабче) или риби (уклей, рипуха, попчета и др.) дават пример за неравномерни промени в размера на популацията, обикновено свързани с промени в климатичните условия или промени в замърсяването на околната среда живот с вещества, които имат вредно въздействие върху организмите.

Най-известните примери за циклични флуктуации включват съвместни флуктуации в изобилието на някои видове северни бозайници. Например, цикли с три- и четиригодишна периодичност са характерни за много северни мишевидни гризачи (мишки, полевки, леминги) и техните хищници (полярна сова, арктическа лисица), както и зайци и рисове.

В Европа лемингите понякога достигат толкова висока плътност, че започват да мигрират от пренаселените си местообитания. И при лемингите, и при скакалците не всеки случай на увеличаване на числеността е придружен от миграция.

Понякога цикличните колебания в размера на популацията могат да се обяснят със сложни взаимодействия между популациите на различни животински и растителни видове в общностите.

Като пример, нека разгледаме колебанията в броя на някои видове насекоми в европейските гори, например пеперуди от борови молци и лиственици (фиг. 24), чиито ларви се хранят с листата на дърветата. Пиковете на числеността им се повтарят за около 4-10 години.

Колебанията в изобилието на тези видове се определят както от динамиката на дървесната биомаса, така и от колебанията в изобилието на насекомоядните птици. Тъй като биомасата на дърветата в гората се увеличава, най-големите и най-старите дървета стават податливи на гъсеници и често умират от повтарящо се обезлистване (загуба на листа).

Умирането и разлагането на дървесината се връща в горската почва хранителни вещества. Те се използват за развитието си от млади дървета, които са по-малко чувствителни към нападение от насекоми. Растежът на младите дървета също се улеснява от увеличаване на осветеността поради смъртта на стари дървета с големи корони. Междувременно птиците намаляват броя на червеите. Въпреки това, в резултат на растежа на дърветата, той (броят) отново започва да се увеличава и процесът се повтаря.

Ако разгледаме съществуването на иглолистни гори за дълги периоди от време, става ясно, че листовката периодично подмладява екосистемата на иглолистната гора и е неразделна част от нея. Следователно увеличаването на броя на тази пеперуда не представлява катастрофа, както може да изглежда на всеки, който види мъртви и умиращи дървета на определен етап от цикъла.

Причините за резките колебания в числеността на някои популации могат да бъдат различни абиотични и биотични фактори. Понякога тези колебания са в добро съответствие с промените в климатичните условия. Въпреки това, в някои случаи е невъзможно да се обяснят промените в размера на определена популация с влиянието на външни фактори. Причините, които причиняват колебания в населението, може да се крият в самите тях; тогава се говори за вътрешни фактори на динамиката на населението.

регулиране на населението.Регулирането на популацията се разбира като способността на популацията да възстановява самостоятелно броя на своите индивиди до обичайния си размер, определен от условията и ресурсите на нейната популация. екологична ниша. Тази способност се осигурява от система от механизми, които сякаш автоматично работят, когато гъстотата на популацията достигне твърде високи или твърде ниски стойности. Регулаторните механизми могат да бъдат в естеството на поведенчески, демографски, физиологични реакции на организмите към промени в тяхната плътност.

Известни са случаи, когато в условията на свръхпопулация редица бозайници претърпяват резки промени в физиологичното си състояние. Такива промени засягат предимно органите на невроендокринната система, засягайки поведението на животните, променяйки тяхната устойчивост към болести и други видове стрес. Понякога това води до повишена смъртност на индивидите, а след това до намаляване на гъстотата на населението. Белите зайци, например, в периоди на пикова численост често умират внезапно от „шокова болест“. При някои видове риби с голямо изобилие от индивиди възрастните преминават към хранене с младите си, в резултат на което популацията започва да намалява.

Не трябва да се мисли, че наличието на регулаторни механизми винаги трябва да стабилизира популацията. В някои случаи тяхното действие може да доведе до циклични колебания в числеността дори при постоянни условия на живот. Следи от проявата на различни действия на регулаторни фактори често се срещат в динамиката на популациите, които се характеризират с циклични колебания в числеността.

Популациите на видовете са основните функционални единици на дивата природа. Те са елементи на общности, екосистеми, участващи в основните процеси на трансформация на материята и пренос на енергия.

Популациите имат характерни показатели, които са уникални за тях, например структура, гъстота, изобилие, раждаемост и смъртност. Някои характеристики на популациите са взаимосвързани: смъртността определя структурата, плодовитостта - плътността и т.н.

Процесите на изменение на популациите във времето се наричат ​​популационна динамика. Тези промени са резултат от действието на много фактори на околната среда, както и вътрешни механизми за регулиране на населението.

Броят, гъстотата, половият и възрастовият състав на населението се променят през цялото време. Тези промени са свързани както с външни причини по отношение на популацията, така и с вътрешни механизми на регулиране, присъщи на всяка популация. Всички тези промени са важни за населението, помагайки му да оцелее и да се адаптира към променящите се условия на живот. Съотношението на вътрешните и външните регулатори е различно. Значението на някои в сравнение с други все още се оспорва от различни учени.

Въз основа на информацията, налична в екологичната литература за населението, отговорете на въпросите и обяснете отговорите си с конкретни примери.

Но първо разберете какво е Екологично предизвикателство (ситуация)?

- това е ситуация, възникнала в естествени условия или изкуствено формулирана, при която се изисква да се получи определен полезен резултат при хармонизиране на взаимоотношенията в системите "човек - околна среда", "природа - общество", "организъм - околна среда".

Подобна информация.

1. Какво е популация?

Отговор. Популацията е структурна единица на вида, съвкупност от индивиди от един и същи вид, които имат общ генофонд и заемат определена територия.

Населението от всякакъв вид е разпределено неравномерно в пространството, на групи. Например копривата се среща в ареала си само на влажни, сенчести места с плодородни почви. Зелевите беляци се срещат там, където се отглежда зеле – в зеленчуковите градини и нивите. Селищата на европейската къртица, които забелязваме върху земните могили (къртичини), се намират по горски ръбове и поляни.

Местообитанията, подходящи за живот на индивиди от вида, не покриват целия ареал, следователно няма смисъл да търсите например къртица в блатото и зеле в гората.

Групи от индивиди от един и същи вид могат да бъдат големи или малки, да съществуват дълго време (през живота на стотици поколения или повече) или не дълго - само през живота на две или три поколения. В резултат на пролетното пълноводие на реките се образуват временни водоеми, в които могат да се снасят яйца на жаби, както и ларви на водни кончета и комари. Но тези малки групи животни са обречени на смърт, ако са под лъчите лятно слънцеезерото ще пресъхне.

Много по-важна за еволюцията е съдбата на група индивиди, която се запазва стабилно в продължение на много поколения. Например населението на голямо езеро, увеличаващо се или намаляващо на брой, може да съществува доста дълго време. Такива групи от индивиди от един и същи вид, съществуващи продължително време в определена част от ареала му, се наричат ​​популации (от френски популация - населението на територия).

Популацията е надорганизмена система. В процеса на съжителство между индивидите в една популация се формират закономерни връзки. Това е особено очевидно при животинските популации. В същото време много връзки са насочени към възпроизводството на популацията: индивиди от различен пол се намират по миризма, звуци, влизат в брачни отношения, изграждат убежища, хранят малките си и се грижат за потомството си.

При някои земноводни са известни оригинални начини за грижа за потомството. Мъжката жаба акушерка увива яйца на задните си крака и седи с тях около две седмици в земна дупка; след това се придвижва до най-близкия водоем, за да се отърве от яйцата. Женската жаба пипа носи яйца на гърба си, в специални вдлъбнатини по кожата. Яванските копеподни жаби, живеещи на дървета и храсти, по време на хвърляне на хайвера, заедно с яйцата, отделят лигава течност, която разбиват с краката си в гъста пяна; след хвърляне на хайвера женската образува яйцевидна бучка от лигавичната маса с краката си, към която плътно притиска разположените наблизо листа. Младите напускат гнездото вече под формата на малки жаби.

2. Може ли един вид да се състои от една популация?

Отговор. Те могат и съществуват. Но без човешка защита такива видове са обречени. Например синя лисица, ирански елен лопатар или калифорнийски кондор. Това редки видовеобект на международна закрила.

3. Каква е ролята на популациите в еволюцията?

Отговор. Ролята на популациите е голяма, тъй като почти всички мутации се случват в тях. Тези мутации се свързват предимно с изолацията на популациите и генофонда, който се различава поради тяхната изолация един от друг. Материалът за еволюцията е мутационна вариация, която започва в популация и завършва с формирането на вид.

Въпрос след § 79

1. Костур, ръф, каракуда, щука, хлебарка живеят в едно и също езеро. Костур, щука, щука, платика и хлебарка живеят в съседния водоем, изолиран от първия. Колко вида и колко популации обитават двата водоема?

Отговор. 10 популации 7 вида

2. Какви са демографските показатели на населението? Как могат да се използват в бизнеса?

Отговор. За да разберем функционирането на тази сложна система, е много важно да познаваме не само характеристиките на биологията на определени видове организми, но най-важното, техните характеристики на населението, по-специално, гъстотата на заселване, общия брой индивиди, скоростта на растеж, продължителността на живота, броят на произведеното потомство. Тези характеристики, наречени демография на населението, са изключително важни за прогнозиране на възможни промени, настъпващи както в отделните популации, така и в цялата общност или екосистема.

Демографските характеристики, като плодовитост, смъртност, възрастов състав (структура) и брой индивиди (изобилие), характеризират популацията като цяло, отразявайки скоростта на протичащите в нея процеси. Индивидуален организъм се ражда, старее и умира. По отношение на индивида не може да се говори за плодовитост, смъртност, възрастова структура, изобилие – характеристики, които имат смисъл само на ниво група.

Те се използват за прогнозиране на процеси по-нататъчно развитие, използване, възстановяване.

3. Какво е практическото значение на изучаването на популациите? Дай примери.

Отговор. Изследването на популациите е важно за прогнозиране на настъпващите в тях промени и тяхното регулиране. Например, при добива на дървен материал е много важно да се знае скоростта на възстановяване на горите, за да се планира правилно интензивността на сечта. Подобна е ситуацията с животинските популации, които се използват от хората за получаване на храна или суровини за кожи. Практически значимо от здравна гледна точка е изследването на популациите на дребни гризачи – носители на причинителя на опасното за човека заболяване – чумата.

4. Какви свойства на населението се определят от характеристиките на неговия възрастов състав?

Отговор. Възрастовата структура на популацията се характеризира със съотношението на броя или биомасата на индивидите от различни възрасти. Това съотношение се нарича възрастово разпределение на населението, т.е. разпределение на броя по възрастови групи. Възрастовият състав на населението зависи от интензивността на смъртността на организмите и от величината на раждаемостта.

Дори в една и съща популация с течение на времето могат да настъпят значителни промени във възрастовата структура. Такива промени обаче автоматично включват механизми, които връщат населението обратно към някакво нормално възрастово разпределение, характерно за това население.

Анализът на възрастовата структура позволява да се предскаже числеността на популациите за редица следващи поколения и години, което се използва например за оценка на възможностите за риболов, лов и някои зоологически изследвания.

5. Защо популациите от различни възрасти са по-малко чувствителни към внезапни краткосрочни промени в условията на възпроизводство?

Отговор. Особеностите на възрастовата структура определят много свойства на популацията като система. Популация, която включва много възрастови групи, е по-слабо засегната от фактори, които определят успеха на размножаването през определена година. Всъщност дори изключително неблагоприятни условия за размножаване, които могат да доведат до пълна смърт на потомството от дадена година, не са катастрофални за популация със сложна структура, тъй като едни и същи родителски двойки участват в размножаването много пъти.

В началото на сезона са маркирани 1000 риби. В хода на последващия риболов са открити 350 маркирани риби от общия улов от 5000 риби. Какъв беше размерът на популацията преди началото на риболова?

Отговор. Проблемът се решава чрез пропорцията

1000 маркирани - x (размер на популацията)

350 маркирани - 5000 уловени

x \u003d 1000 * 5000 / 350 \u003d 14 285,7 \u003d 14 286 риби

Отговор: броят преди началото на риболова е 14 286 риби

Популации и техните екологични характеристики.

В рамките на ареала на определен вид условията за съществуване на организмите не са еднакви, следователно ще има различия между структурните групи на вида. Например, вид речен костур има крайбрежни и дълбоководни популации. Броят на популациите зависи главно от размера на ареала и разнообразието на условията на живот. Групи от пространствено съседни популации могат да образуват географска раса или подвид. Единството на индивидите от населението осигурява свободно преминаване - панмиксия. Всяка популация се характеризира с определени особености, които подчертават нейните екологични особености. Разделът от екологията, който изучава условията за формиране, структура и динамика на развитието на популациите на отделните видове, обикновено се наричапопулационна екология.

Екологични характеристики на популациитее списък от характеристики, които описват взаимодействието на популациите с комплекс фактори на околната средаопределено местообитание.

Всяка популация на даден вид заема определена територия, която обикновено се нарича обхват на населението. Обхватът на популацията може да има различен размер, в зависимост до голяма степен от степента на мобилност на индивидите. Всяка популация се характеризира номериране -броят на индивидите, който е част от популацията и заема определена площ или обем в биоценозата.Всяка популация теоретично може да расте неограничено, но е ограничена от ресурсите, необходими за нормалното функциониране. Броят на индивидите в популацията варира в определени граници, но не трябва да бъде под определена граница. Намаляването на числеността под тази граница може да доведе до изчезване на популацията. Определя се числеността на популациятараждаемост, смъртност, тяхното съотношение под формата на естествен прираст, както и имиграция (заселване) и емиграция (изселване). плодовитост- броят на индивидите в популацията, родени за единица време, и смъртност- броят на индивидите в популацията, които умират през същото време. Ако раждаемостта надделява над смъртността, значи ще има положителен естествен прирасти населението ще се увеличи. В съответствие с размера на популационната площ и броя на индивидите се изчислява плътността популации. Плътността на популацията се определя от средния брой индивиди на единица площ или обем.За всеки набор от условия на околната среда има определен оптимален гъстота на населениетоопределя се от капацитета на местообитанието. Гъстотата на населението може да се покаже чрез индикатор като биомаса. Биомаса на населението - масата на индивидите в популацията на единица площ или обем.

2. Структура на населението.

В рамките на една популация могат да се разграничат групи, които определят нейната характерна структура..

Структура на населението - разделяне на населението на групи от индивиди, които се различават по определени свойства (размер, пол, местоположение, поведенчески характеристики и др.).

Има следните видове структура на населението:

1) полова структура- съотношението на индивидите от различни полове;

2) възрастова структура- разпределение на индивидите в популацията по възрастови групи;

3) пространствена структура- разпределение на индивидите от една популация по територията, която заема;

4) етологична структура- система от взаимоотношения между индивидите, която се проявява в тяхното поведение; По този начин основните форми на организация на животинските популации са единичен начин на живот (например повечето паяци, зеленоглава патица) и групов начин на живот под формата на семейства (истински лъвове), колонии (при диви зайци, пясък мартини), глутници (при скакалци, вълци), стада (при копитни животни, китоподобни).

3. Популационни вълни .

популационни вълни - това са периодични или непериодични промени в числеността на популациите под влияние на различни фактори. Тази концепция е въведена от С. С. Четвериков. Популационните вълни са една от причините за генетичния дрейф, причинява следното : нарастване на генетичната хомогенност (хомозиготност) на популацията; промяна в концентрацията на редки алели, запазване на алели, които намаляват жизнеспособността на индивидите; промяна в генофонда в различни популации. Всички тези явления водят до еволюционни трансформации на генетичната структура на популацията, а в бъдеще и до промяна на вида..

Популационните вълни са сезонни и несезонни:

Сезоненпопулационни вълни – поради особености жизнени циклиили сезонна промяна на климатичните фактори;

извън сезонапопулационни вълни – предизвикани от изменение на различни фактори на средата.

Самото население може да поддържа числеността си за неопределено време. На ниво популация има процеси на саморегулация, които привеждат плътността на популацията в съответствие с капацитета на местообитанието и се проявяват под формата на вълни от живот.

Основните механизми за регулиране на числеността на популацията са:

1) регулиране чрез взаимоотношения с популации на други видове (например броят на рисовете зависи от броя на зайците);

2) регулиране чрез дисперсия (миграция на протеини);

3) регулиране на социалното поведение (при социалните насекоми в размножаването участват отделни женски царици и мъже, чийто брой се регулира в процеса на размножаване);

4) регулиране на териториалното поведение (маркиране на територия при мечки, бизони, тигри)

5) регулиране чрез свръхпопулация и стресово поведение (феноменът на канибализма при чайките).

В резултат на дългосрочната адаптация към условията на съществуване популациите са разработили механизми, които им позволяват да избягват неограничен растеж на числеността и спомагат за поддържането на плътността на населението на относително постоянно ниво.

4.Популационна хомеостаза - ϶ᴛᴏ поддържане на размера на популацията на определено, оптимално ниво за дадено местообитание. Хомеостазата на популацията се влияе от абиотични фактори, както и от междувидови и вътревидови взаимоотношения. 5. Екосистеми, тяхната структура и свойства.

екосистема-съвкупност от организми от различни видове и техните местообитания, свързани чрез обмен на материя, енергия и информация.Домашен аквариум, езеро в покрайнините на село, степна клисура, горска местност, кабина на космически кораб, цялата наша планета са екосистеми от една биосфера. Понятието "екосистема" е предложено през 1935 г. от А. Тесли. Функционирането на екосистемата се осигурява от ʼʼʼʼʼʼʼ' биологичния кръговрат на веществата между абиотичната и биотичната част. Екосистемите са отворени биосистеми и във връзка с това за съществуването във времето са необходими ʼʼʼʼ външни потоци от енергия, материя и информация като част от общия геоложки цикъл.

Близо до екосистемите е биогеоценозата.

Биогеоценоза-това е определена територия с хомогенни условия на съществуване, обитавана от взаимосвързани популации от различни видове, обединени помежду си от кръг от вещества и поток от енергия.Концепцията за биогеоценоза е въведена от В. М. Сукачев (1940 г.). Основата на по-голямата част от биогеоценозите са фотосинтезиращи организми, които образуват растителни групи. Биогеоценозата, за разлика от екосистемата, е специфично, териториално понятие, тъй като заема ограничена територия с еднородни условия на съществуване и със съответните фитоценози (растителни групи).

В една екосистема има биотични и абиотични части. Биотичната част на екосистемата е съвкупност от взаимосвързани живи организми, които образуват биоценоза. Биоценоза е групиране на взаимосвързани популации от организми от различни видове, обитаващи място с хомогенни условия на съществуване. Тази концепция е предложена от немския хидробиолог К. Мьобиус. Основата на биоценозите е фитоценоза(растителни групи), с които са свързани зооценози (групи животни) и микробиоценози (групи микроорганизми). Биоценозите съществуват в определена област от околната среда, която обикновено се нарича биотоп.

Биотичната част на екосистематасъставят различни екологиченгрупи организми, обединени от пространствени и трофични отношения - производители, потребители и разлагащи.

производители - популации от автотрофни организми, способни да синтезират органична материяот неорганични. Това са зелени растения, цианобактерии, фотосинтезиращи и хемосинтезиращи бактерии. Във водните екосистеми основните производители са водораслите, а на сушата семената на растенията.

разлагачи- популации на хетеротрофни организми, които в процеса на живот разграждат мъртвата органична материя до минерали, които след това се използват от производителите. Това са хетеротрофни сапрофитни организми - бактерии и гъби, които отделят ензими и органични остатъци и абсорбират продуктите от разпада им. Детритофагите участват в процесите на разлагане на органични съединения (те консумират натрошени органични вещества, напр. земни червеи, ларви на мухи), сапрофаги ядат животински и човешки изпражнения, например торни бръмбари), некрофаги (ядат животински трупове, например торни бръмбари).

Част абиотична частбиогеоценозата включва следните компоненти:

неорганични вещества-съединения, които са включени в биогенната миграция на вещества (например CO 2, O 2, азот, вода, сероводород и др.);

органична материя- съединения, които свързват абиотичната и биотичната част на екосистемата;

Микроклимат, или климатичен режим - набор от условия, които определят съществуването на организмите (осветеност, температурен режим, влажност, терен и др.).

Основни свойстваекосистемите са: цялост, самовъзпроизвеждане, устойчивост, саморегулация и т.н. Взаимоотношения между популациите в екосистемите . Съставът и структурата на групите, тяхната стабилност и промяна зависят от сложните взаимоотношения между популациите на различните видове. Има следните видове връзки между отделните популации на различни видове в екосистемите:

Непряк- популациите на един вид засягат популацията на друг непряко, чрез популациите на третия (хищници, които ядат плячка, засягат популациите на растенията);

Трофичен- това са хранителни връзки (хищник-плячка);

актуален- това са пространствени връзки (орхидеи по стволовете на дърветата);

Антибиотични взаимоотношения(хищничество, конкуренция, хищничество) – преживява всяка от взаимодействащите популации на различни видове Отрицателно влияниедруг;

Неутрални отношения- наличието на популация от различни видове на обща територия не води до последствия за всеки от тях (хищници от различни видове);

6. Саморегулация на екосистемите. Агроценози. Саморегулация– способността за възстановяване на вътрешния баланс след всяко природно или антропогенно въздействие. Колебанията в количествените и качествени показатели, характеризиращи екосистемите, се случват около определени средни (оптимални) стойности. Стабилността на екосистемата предполага постоянство (хомеостаза) популации на всеки вид. Регулаторни фактори, които изглаждат колебанията в броя на отделните видове, са вътрешновидови и междувидови връзки. Равновесното състояние на популацията се определя от съотношението на ограничаващите фактори, които предопределят устойчивостта на околната среда, от една страна, и биотичния потенциал за възпроизводство, от друга. Екосистемата само се стреми към устойчивост, но никога не я постига: първо, външните условия се променят, и второ, видовете променят местообитанията си.

Контрол на знанията и уменията:

1) Каква е структурата на населението?

2) Какви са видовете структура на населението?

3) Как се регулира числеността на населението?

4) Кой е основният фактор, влияещ върху хомеостазата на популацията?

5) каква е разликата между екосистема и биогеоценоза?

Домашна работа: преразказ на конспект͵ §28.29, (30-33.47) подгответе съобщения, Л. № 25.

Популации и техните екологични характеристики. - понятие и видове. Класификация и характеристики на категорията "Популации и техните екологични характеристики." 2017 г., 2018 г.