1. Έννοια του πληθυσμού: στατιστικοί δείκτες πληθυσμού, έννοιες γονότυπου και γονιδιακή δεξαμενή

Ένα σύνολο ατόμων που έχουν κληρονομική ομοιότητα σε μορφολογικά, φυσιολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά, είναι ικανά να διασταυρωθούν για να σχηματίσουν γόνιμους απογόνους, είναι προσαρμοσμένα σε ορισμένες συνθήκες διαβίωσης και καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή (περιοχή) στη φύση ονομάζεται βιολογικό είδος. Τα είδη καταλαμβάνουν συχνά ένα μεγάλο εύρος, εντός του οποίου τα άτομα κατανέμονται άνισα σε ομάδες που ονομάζονται πληθυσμοί.

Πληθυσμός είναι μια συλλογή ατόμων του ίδιου είδους ικανά για αυτοαναπαραγωγή, η οποία υπάρχει για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ένα συγκεκριμένο τμήμα της περιοχής σχετικά χωριστά από άλλους πληθυσμούς του ίδιου είδους. Ο όρος «πληθυσμός» προέρχεται από τη λατινική λέξη «populus» (άνθρωποι) και κυριολεκτικά σημαίνει «πληθυσμός». Ένας πληθυσμός είναι ακριβώς εκείνο το κύτταρο της χλωρίδας που είναι η βάση της ύπαρξής του: η αυτοαναπαραγωγή της ζωντανής ύλης συμβαίνει σε αυτόν, εξασφαλίζει την επιβίωση του είδους, δηλ. είναι μια δομική μονάδα ενός είδους και μια μονάδα εξέλιξης. Οι επαφές μεταξύ ατόμων του ίδιου πληθυσμού συμβαίνουν συχνότερα παρά μεταξύ ατόμων διαφορετικών πληθυσμών. Για παράδειγμα, το επίπεδο της πανμιξίας (ελεύθερη διέλευση) σε έναν πληθυσμό είναι υψηλότερο από ό,τι μεταξύ ατόμων διαφορετικών πληθυσμών.

Περιοχή. Ο χώρος στον οποίο εμφανίζεται ένας πληθυσμός ή ένα είδος στο σύνολό του καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής του ονομάζεται περιοχή - περιοχή διανομής. Ο βιότοπος μπορεί να είναι συνεχής ή σπασμένος (διαζευκτικός) εάν μεταξύ των τμημάτων του προκύψουν διάφορα εμπόδια (νερά, ορογραφικά κ.λπ.) ή χώροι που δεν κατοικούνται από εκπροσώπους ενός δεδομένου είδους.

2.Στατικοί δείκτες πληθυσμού

Οι ποσοτικοί δείκτες (χαρακτηριστικά) ενός πληθυσμού μπορούν να χωριστούν σε στατικούς και δυναμικούς. Στατικοί δείκτες χαρακτηρίζουν την κατάσταση του πληθυσμού αυτή τη στιγμήχρόνος. Τα κυριότερα είναι: αριθμός και πυκνότητα, καθώς και δείκτες δομής. Οι δυναμικοί δείκτες πληθυσμού αντικατοπτρίζουν τις διεργασίες που συμβαίνουν στον πληθυσμό για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Τα κυριότερα είναι: ποσοστό γεννήσεων, ποσοστό θνησιμότητας, ρυθμός πληθυσμιακής αύξησης.

Η αφθονία είναι ο αριθμός των ζώων ή των φυτών σε μια συγκεκριμένη χωρική ενότητα: βιότοπος, λεκάνη απορροής ποταμού, θαλάσσια περιοχή, περιοχή, περιοχή κ.λπ. Τα μεγέθη του πληθυσμού μπορεί να διαφέρουν σημαντικά με την πάροδο του χρόνου. Εξαρτάται από το βιοτικό δυναμικό του είδους και εξωτερικές συνθήκες. Ο αριθμός ορισμένων ζώων καθορίζεται με διάφορες μεθόδους. Για παράδειγμα, μετρώντας από ένα αεροπλάνο ή ελικόπτερο ενώ πετάτε πάνω από την επικράτεια. Το μέγεθος του ανθρώπινου πληθυσμού καθορίζεται από μια απογραφή του πληθυσμού ολόκληρου του κράτους και των διοικητικών του διαμερισμάτων. Το μέγεθος και η δομή του πληθυσμού (εθνοτική, επαγγελματική, ηλικία, φύλο κ.λπ.) έχει μεγάλη οικονομική και περιβαλλοντική σημασία.

Πυκνότητα είναι ο αριθμός των ατόμων ή της βιομάζας ενός πληθυσμού ανά μονάδα επιφάνειας ή όγκου. Όσο μεγαλύτερο είναι το ζώο, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή που χρειάζεται για να αποκτήσει τροφή, επομένως, όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος του σώματος του ατόμου, τόσο μικρότερη είναι η πυκνότητα του πληθυσμού.

Ένας πληθυσμός χαρακτηρίζεται από μια ορισμένη δομική οργάνωση - την αναλογία ομάδων ατόμων ανά φύλο, ηλικία, μέγεθος, κατανομή ατόμων στην επικράτεια κ.λπ. Από αυτή την άποψη, διακρίνονται διάφορες δομές πληθυσμού: φύλο, ηλικία, μέγεθος, γενετική, χωρο-ηθολογική κ.λπ. Η πληθυσμιακή δομή διαμορφώνεται, αφενός, με βάση τις γενικές βιολογικές ιδιότητες του είδους, αφετέρου. χέρι, υπό την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων.

Η σεξουαλική δομή (σεξουαλική σύνθεση) είναι η ποσοτική αναλογία αρσενικών και θηλυκών ατόμων σε έναν πληθυσμό. Η αναλογία των φύλων ενός πληθυσμού καθορίζεται σύμφωνα με τους γενετικούς νόμους ως αποτέλεσμα του ανασυνδυασμού των φυλετικών χρωμοσωμάτων και στη συνέχεια επηρεάζεται από το περιβάλλον. Θεωρητικά, η αναλογία των φύλων θα πρέπει να είναι η ίδια: το 50% του συνολικού πληθυσμού πρέπει να είναι άνδρες και το 50% γυναίκες. Η πραγματική αναλογία φύλου εξαρτάται όχι μόνο από τα γενετικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά του είδους, αλλά και από τη δράση διαφόρων περιβαλλοντικών παραγόντων (για παράδειγμα, στα ψάρια - από την τιμή του pH του περιβάλλοντος· στα κόκκινα μυρμήγκια του δάσους από αυγά που γεννήθηκαν σε θερμοκρασίες κάτω από 20 ° Γ, αναπτύσσονται τα αρσενικά και σε υψηλότερες θερμοκρασίες - τα θηλυκά).

Υπάρχουν πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτογενείς αναλογίες. Η πρωτογενής αναλογία είναι η αναλογία που παρατηρείται κατά τον σχηματισμό γεννητικών κυττάρων (γαμήτες). Συνήθως είναι 1:1. Αυτή η αναλογία καθορίζεται από τον γενετικό μηχανισμό προσδιορισμού του φύλου. Δευτερεύουσα αναλογία είναι η αναλογία που παρατηρείται κατά τη γέννηση. Η αναλογία τριτογενούς είναι η αναλογία που παρατηρείται σε ώριμους ενήλικες.

Για παράδειγμα, στους ανθρώπους, στη δευτερογενή αναλογία, τα αγόρια είναι κάπως κυρίαρχα, στην τριτογενή αναλογία - γυναίκες: για κάθε 106 αγόρια γεννιούνται 100 κορίτσια, μέχρι την ηλικία των 16...18 ετών, λόγω αυξημένης θνησιμότητας ανδρών, αυτό Η αναλογία σταματά και στην ηλικία των 50 ετών είναι 85 άνδρες ανά 100 γυναίκες και στην ηλικία των 80 ετών - 50 άνδρες και 100 γυναίκες.

Η γενετική δομή ενός πληθυσμού χαρακτηρίζεται από διάφορους βαθμούς γενετικής ποικιλότητας μεταξύ των ατόμων. Το σύνολο όλων των γονιδίων που συγκεντρώνονται στα χρωμοσώματα ενός οργανισμού ονομάζεται γονότυπος. Εάν η αναλογία των γονοτύπων σε έναν πληθυσμό είναι σταθερή κατά τη διάρκεια των γενεών, τότε ο πληθυσμός είναι σταθερός και υπάρχει γονοτυπική ισορροπία σε αυτόν. Το σύνολο των γονιδίων που έχουν τα άτομα ενός συγκεκριμένου πληθυσμού ονομάζεται γονιδιακή δεξαμενή. Παρά τη μεταβλητότητα στα δομικά του μέρη, ο πληθυσμός ως αναπόσπαστο σύστημα διατηρεί σταθερά τη γονιδιακή δεξαμενή που κληρονομήθηκε από τον πληθυσμό των προγόνων.

Η σχετική χωρική απομόνωση ενός πληθυσμού οδηγεί στην αναπαραγωγική του απομόνωση—περιορίζοντας την ελευθερία διασταύρωσης ατόμων από διαφορετικούς πληθυσμούς. Αυτή η απομόνωση διασφαλίζει τη μοναδικότητα της γονιδιακής δεξαμενής του πληθυσμού και τη δυνατότητα ανεξάρτητης εξέλιξής του. Ωστόσο, στη φύση δεν υπάρχουν πλήρως απομονωμένοι πληθυσμοί και μπορεί να συμβεί μετανάστευση (εκροή και εισροή) γονιδίων, οδηγώντας σε αλλαγές στη γενετική τους δομή

Ηλικιακή δομή (ηλικιακή σύνθεση) - η αναλογία ατόμων διαφορετικών ηλικιακών ομάδων σε έναν πληθυσμό. Η απόλυτη ηλικιακή σύνθεση εκφράζει τον αριθμό ορισμένων ηλικιακών ομάδων σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Η σχετική ηλικιακή σύνθεση εκφράζει την αναλογία ή το ποσοστό των ατόμων μιας δεδομένης ηλικιακής ομάδας σε σχέση με το συνολικό πληθυσμό. Η ηλικιακή σύνθεση καθορίζεται από δείκτες όπως: χρόνος για την επίτευξη σεξουαλικής ωριμότητας, προσδόκιμο ζωής, διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου, θνησιμότητα κ.λπ.

Ανάλογα με την ικανότητα ενός ατόμου να αναπαραχθεί, διακρίνονται τρεις ομάδες: προ-αναπαραγωγικές (άτομα που δεν είναι ακόμη ικανά να αναπαραχθούν), αναπαραγωγικές (άτομα ικανά για αναπαραγωγή) και μετα-αναπαραγωγικές (άτομα που δεν μπορούν πλέον να αναπαραχθούν).

Η αναλογία των ατόμων σε έναν πληθυσμό σύμφωνα με αυτές τις συνθήκες ονομάζεται ηλικιακό φάσμα του πληθυσμού, το οποίο αντανακλά τις ποσοτικές αναλογίες διαφορετικών ηλικιακών ομάδων. Το ηλικιακό φάσμα αξιολογεί την ικανότητα του πληθυσμού να αυτοσυντηρείται και την αντοχή του στις εξωτερικές επιρροές. Για να συγκριθεί ο αριθμός ατόμων διαφορετικών ηλικιών σε πληθυσμούς, κατασκευάζονται ιστογράμματα ηλικιακών δομών (βλ. σχήμα).

Οι πιο βιώσιμοι πληθυσμοί είναι εκείνοι στους οποίους όλες οι ηλικίες εκπροσωπούνται σχετικά ομοιόμορφα. Τέτοιοι πληθυσμοί ονομάζονται κανονικοί. Εάν τα γεροντικά άτομα κυριαρχούν στον πληθυσμό, αυτό υποδηλώνει την παρουσία αρνητικών παραγόντων που βλάπτουν τις αναπαραγωγικές λειτουργίες. Τέτοιοι πληθυσμοί ονομάζονται οπισθοδρομικοί ή απειλούμενοι.

Ηλικιακή δομή πληθυσμών:

Επεμβατική (αναπτυσσόμενη); 2 - κανονικό (σταθερό).

Παλινδρομικό (συρρίκνωση)

Πληθυσμοί που αντιπροσωπεύονται κυρίως από νεαρά άτομα θεωρούνται εισβολείς ή εισβολείς. Η ζωτικότητά τους δεν προκαλεί ανησυχία, αλλά υπάρχει μεγάλη πιθανότητα εμφάνισης εστιών υπερβολικά μεγάλου αριθμού ατόμων. Είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο εάν τέτοιοι πληθυσμοί αντιπροσωπεύονται από είδη που προηγουμένως απουσίαζαν εδώ.

Η χωρική και ηθολογική δομή καθορίζει τη φύση της κατανομής των ατόμων εντός του εύρους. Εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά περιβάλλονκαι ηθολογία (συμπεριφορικά χαρακτηριστικά) του είδους.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι κατανομής των ατόμων στο χώρο: ομοιόμορφη (κανονική), άνιση (συγκεντρωτική, ομαδική, μωσαϊκό) και τυχαία (διάχυτη).

Σε ομοιόμορφη κατανομή, τα άτομα τοποθετούνται σε περισσότερο ή λιγότερο ίσα διαστήματα, όπως δέντρα σε πευκοδάσος. Στην πραγματικότητα, η ομοιόμορφη κατανομή των ατόμων είναι σπάνια στη φύση.

Η άνιση κατανομή (ομαδική, μωσαϊκό) εκδηλώνεται με το σχηματισμό ομάδων ατόμων, μεταξύ των οποίων παραμένουν μεγάλες ακατοίκητες περιοχές. Είναι χαρακτηριστικό για πληθυσμούς που ζουν σε συνθήκες άνισης κατανομής περιβαλλοντικών παραγόντων ή αποτελούνται από άτομα που οδηγούν έναν ομαδικό τρόπο ζωής (για παράδειγμα, κοπάδια θηλαστικών, αποικίες πτηνών). Η ομαδική τοποθέτηση παρέχει στον πληθυσμό μεγαλύτερη αντίσταση σε δυσμενείς συνθήκες.

Με την τυχαία (διάχυση) κατανομή, τα άτομα κατανέμονται άνισα και οι συναντήσεις τους μεταξύ τους είναι τυχαίες. Αυτός ο τύπος κατανομής είναι ευρέως διαδεδομένος μεταξύ των φυτών και πολλών ζωικών ειδών. Η τυχαία κατανομή είναι αποτέλεσμα πιθανοτικών διαδικασιών και αδύναμη κοινωνικές συνδέσειςμεταξύ ατόμων.

Σε μεγάλες γεωγραφικές περιοχές, με την πάροδο του χρόνου, άτομα του ίδιου πληθυσμού μπορούν, όταν κατανέμονται, να σχηματίσουν συνδυασμούς αυτών των τριών τύπων κατανομής. Για παράδειγμα: δέντρα - από ομάδα σε στολή. Η διασπορά των αφίδων ή των σκαθαριών της πατάτας του Κολοράντο μπορεί αρχικά να είναι τυχαία, αλλά καθώς πολλαπλασιάζονται, γίνονται ομαδοποιημένες ή ομοιόμορφες.

Ανάλογα με τον τύπο χρήσης του χώρου, όλα τα κινητά ζώα χωρίζονται σε καθιστικά και νομαδικά. Ο καθιστικός τρόπος ζωής χαρακτηρίζεται από έναν εντατικό τύπο χρήσης της επικράτειας, δηλ. Τα άτομα ή οι ομάδες τους εκμεταλλεύονται πόρους σε σχετικά περιορισμένο χώρο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Έχει μια σειρά από βιολογικά πλεονεκτήματα, όπως ο ελεύθερος προσανατολισμός σε οικεία περιοχή κατά την αναζήτηση τροφής ή καταφυγίου και η δυνατότητα δημιουργίας αποθεμάτων τροφής (σκίουρος, ποντίκι αγρού). Τα μειονεκτήματά του περιλαμβάνουν την εξάντληση των πόρων τροφίμων με υπερβολικά υψηλή πυκνότητα πληθυσμού.

Τα είδη που χαρακτηρίζονται από έναν νομαδικό τρόπο ζωής χαρακτηρίζονται από έναν εκτεταμένο τύπο χρήσης εδάφους, στον οποίο οι πόροι συνήθως καταναλώνονται από ομάδες ατόμων που κινούνται συνεχώς σε μια μεγάλη περιοχή.

Με βάση τη μορφή της συνύπαρξης, τα ζώα ταξινομούνται σε μοναχικά, οικογενειακά, αποικίες, κοπάδια και κοπάδια.

Η εξάπλωση των οργανισμών πέρα ​​από έναν πληθυσμό ονομάζεται διασπορά. Τα μοτίβα διασποράς αντικατοπτρίζουν τον τρόπο με τον οποίο ένας πληθυσμός καταλαμβάνει όλο και περισσότερο χώρο. Μεταξύ αυτών είναι τα εξής: ανεμοχώρη (διασπορά από τον άνεμο), υδροχώρια (από το νερό), φυτοχώρια (από τα φυτά), ζωοχώρια (από ζώα) και ανθρωποχωρία (από τον άνθρωπο).

3.Υδατικό περιβάλλον διαβίωσης

Από οικολογικής άποψης το περιβάλλον -Πρόκειται για φυσικά σώματα και φαινόμενα με τα οποία ο οργανισμός βρίσκεται σε άμεσες ή έμμεσες σχέσεις. Ο βιότοπος είναι ένα μέρος της φύσης που περιβάλλει τους ζωντανούς οργανισμούς (άτομο, πληθυσμό, κοινότητα) και έχει κάποιο αντίκτυπο σε αυτούς.

Στον πλανήτη μας, οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν κυριαρχήσει σε τέσσερις κύριους οικοτόπους: υδρόβια, επίγεια, εδάφη και οργανισμούς (δηλαδή που σχηματίζονται από τους ίδιους τους ζωντανούς οργανισμούς).

Υδάτινο περιβάλλον ζωής

Το υδάτινο περιβάλλον είναι το αρχαιότερο. Το νερό εξασφαλίζει τη ροή του μεταβολισμού στον οργανισμό και τη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού συνολικά. Μερικοί οργανισμοί ζουν στο νερό, άλλοι έχουν προσαρμοστεί στη συνεχή έλλειψη υγρασίας. Η μέση περιεκτικότητα σε νερό στα κύτταρα των περισσότερων ζωντανών οργανισμών είναι περίπου 70%.

4.Ειδικές ιδιότητες του νερού ως βιότοπου

Χαρακτηριστικό στοιχείοτο υδάτινο περιβάλλον είναι υψηλής πυκνότητας -είναι 800 φορές η πυκνότητα του αέρα. Σε αποσταγμένο νερό, για παράδειγμα, είναι 1 g/cm 3. Με την αύξηση της αλατότητας, η πυκνότητα αυξάνεται και μπορεί να φτάσει τα 1,35 g/cm 3. Όλοι οι υδρόβιοι οργανισμοί βιώνουν υψηλή πίεση, η οποία αυξάνεται κατά 1 ατμόσφαιρα για κάθε 10 m βάθους. Μερικά από αυτά, όπως ψαράκι, κεφαλόποδα, μαλακόστρακα, αστερίες και άλλα, ζουν σε μεγάλα βάθη σε πίεση 400...500 atm.

Η πυκνότητα του νερού παρέχει τη δυνατότητα να στηρίζεται πάνω του, κάτι που είναι σημαντικό για τις μη σκελετικές μορφές υδρόβιων οργανισμών.

Οι ακόλουθοι παράγοντες επηρεάζουν επίσης τη βιόντα των υδάτινων οικοσυστημάτων:

1.συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου.

2.θερμοκρασία νερού;

.διαφάνεια, που χαρακτηρίζεται από μια σχετική αλλαγή στην ένταση της φωτεινής ροής με το βάθος.

.αλατότητα, δηλαδή το ποσοστό (κατά βάρος) αλάτων διαλυμένων στο νερό, κυρίως NaCl, KC1 και MgS04 ;

.διαθεσιμότητα ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες, πρώτα απ 'όλα, ενώσεις χημικά δεσμευμένου αζώτου και φωσφόρου.

Το καθεστώς οξυγόνου του υδάτινου περιβάλλοντος είναι συγκεκριμένο. Υπάρχει 21 φορές λιγότερο οξυγόνο στο νερό από ό,τι στην ατμόσφαιρα. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο νερό μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, της αλατότητας και του βάθους, αλλά αυξάνεται με την αύξηση της ταχύτητας ροής. Μεταξύ των υδροβίων υπάρχουν πολλά είδη που ανήκουν στα ευρυοξυβιόντα, δηλαδή οργανισμοί που μπορούν να ανεχθούν χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο νερό (για παράδειγμα, ορισμένοι τύποι μαλακίων, κυπρίνος, σταυροειδείς κυπρίνοι, τσαντάκια και άλλοι).

Στενοξυβίων, για παράδειγμα πέστροφες, προνύμφες μύγας και άλλα, μπορούν να υπάρχουν μόνο με επαρκώς υψηλό κορεσμό οξυγόνου νερού (7...11 cm 3/l), και επομένως είναι βιοδείκτες αυτού του παράγοντα.

Η έλλειψη οξυγόνου στο νερό οδηγεί σε καταστροφικά φαινόμενα -θάνατος (χειμώνα και καλοκαίρι), που συνοδεύεται από θάνατο υδρόβιων οργανισμών.

ΘερμοκρασίαΤο υδάτινο περιβάλλον χαρακτηρίζεται από σχετική σταθερότητα σε σύγκριση με άλλα περιβάλλοντα. Σε γλυκά υδάτινα σώματα εύκρατα γεωγραφικά πλάτηη θερμοκρασία των επιφανειακών στρωμάτων κυμαίνεται από 0,9 °C έως 25 °C, δηλ. το πλάτος των μεταβολών της θερμοκρασίας είναι εντός 26 °C (εκτός από θερμικές πηγές, όπου η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 140 °C). Σε βάθος σε σώματα γλυκού νερού η θερμοκρασία είναι συνεχώς 4...5 °C.

Το καθεστώς φωτός του υδάτινου περιβάλλοντος διαφέρει σημαντικά από το εναέριο-εδαφικό περιβάλλον. Υπάρχει λίγο φως στο νερό, καθώς ανακλάται εν μέρει από την επιφάνεια και μερικώς απορροφάται όταν διέρχεται από τη στήλη νερού. Τα σωματίδια που αιωρούνται στο νερό εμποδίζουν επίσης τη διέλευση του φωτός. Από αυτή την άποψη, σε βαθιές δεξαμενές διακρίνονται τρεις ζώνες: το φως, το λυκόφως και η ζώνη του αιώνιου σκότους.

Οι ακόλουθες ζώνες διακρίνονται ανάλογα με το βαθμό φωτισμού:

παραθαλάσσια ζώνη (η στήλη του νερού όπου το φως του ήλιου φτάνει στον πυθμένα).

λιμνική ζώνη (το πάχος του νερού σε ένα βάθος όπου μόνο το 1% του ηλιακού φωτός διεισδύει και όπου η φωτοσύνθεση εξασθενεί).

ευφωτική ζώνη (ολόκληρη η φωτισμένη στήλη νερού, συμπεριλαμβανομένων των παραθαλάσσιων και λιμνικών ζωνών).

βαθύτερη ζώνη (κάτω και στήλη νερού όπου το ηλιακό φως δεν διεισδύει).

Σε σχέση με το νερό, μεταξύ των ζωντανών οργανισμών διακρίνονται οι ακόλουθες οικολογικές ομάδες: υγρόφιλοι (υγρόφιλοι), ξηρόφιλοι (στερόφιλοι) και μεσόφιλοι (ενδιάμεση ομάδα). Συγκεκριμένα, μεταξύ των φυτών υπάρχουν υγρόφυτα, μεσόφυτα και ξηρόφυτα.

Υγρόφυτα -φυτά υγρών οικοτόπων που δεν ανέχονται την έλλειψη νερού. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα: λιμνούλα, νούφαρο, καλάμι.

Τα ξερόφυτα είναι φυτά σε ξηρούς οικοτόπους που μπορούν να ανεχθούν την υπερθέρμανση και την αφυδάτωση. Υπάρχουν παχύφυτα και σκληρόφυτα. παχύφυτα -Ξερόφυτα φυτά με χυμώδη, σαρκώδη φύλλα (για παράδειγμα, αλόη) ή μίσχους (για παράδειγμα, κάκτοι), στα οποία αναπτύσσεται ιστός αποθήκευσης νερού. Τα σκληρόφυτα είναι ξερόφυτα φυτά με άκαμπτους βλαστούς, λόγω των οποίων, σε περίπτωση έλλειψης νερού, δεν παρουσιάζουν εξωτερικό μοτίβο μαρασμού (π.

Μεσόφυτα -φυτά μέτριας υγρασίας οικοτόπων. μια ενδιάμεση ομάδα μεταξύ υδρόφυτων και ξερόφυτων.

Το υδάτινο περιβάλλον φιλοξενεί περίπου 150.000 είδη ζώων (που είναι περίπου το 7% του συνόλου) και 10.000 είδη φυτών (που είναι περίπου το 8% του συνόλου). Οι οργανισμοί που ζουν στο νερό ονομάζονται υδροβιόντα.

Οι υδρόβιοι οργανισμοί, με βάση τον τύπο του οικοτόπου και τον τρόπο ζωής, ομαδοποιούνται στις ακόλουθες οικολογικές ομάδες.

Πλαγκτόν -αιωρούμενοι, αιωρούμενοι οργανισμοί στο νερό που κινούνται παθητικά λόγω του ρεύματος. Υπάρχουν φυτοπλαγκτόν (μονοκύτταρα φύκια) και ζωοπλαγκτόν (μονοκύτταρα ζώα, καρκινοειδή, μέδουσες κ.λπ.). Ένας ιδιαίτερος τύπος πλαγκτού είναι η οικολογική ομάδα Neuston. -κάτοικοι της επιφανειακής μεμβράνης του νερού στα σύνορα με τον αέρα (για παράδειγμα, βυθιστές νερού, σφάλματα και άλλα).

Nekton -ζώα που κινούνται ενεργά στο νερό (ψάρια, αμφίβια, κεφαλόποδα, χελώνες, κητώδη κ.λπ.). Η ενεργή κολύμβηση υδροβίων συνδυάζεται σε αυτό περιβαλλοντική ομάδα, εξαρτάται άμεσα από την πυκνότητα του νερού. Η γρήγορη κίνηση στη στήλη του νερού είναι δυνατή μόνο εάν έχετε βελτιωμένο σχήμα σώματος και πολύ ανεπτυγμένους μύες.

ο Μπένθος -Οι οργανισμοί που ζουν στον πυθμένα και στο έδαφος χωρίζονται σε φυτοβένθος (προσκολλημένα φύκια και ανώτερα φυτά) και ζωοβένθος (καρκινοειδή, μαλάκια, αστερίες κ.λπ.).

5. Είδη αιθαλομίχλης και τα χαρακτηριστικά τους

Το νέφος (αγγλικά: Smoke - smoke, fog - πυκνή ομίχλη) είναι ορατή ατμοσφαιρική ρύπανση οποιασδήποτε φύσης. Η αιθαλομίχλη εμφανίζεται υπό ορισμένες συνθήκες: μεγάλες ποσότητεςσκόνη και αέρια στον αέρα και η μακροχρόνια ύπαρξη αντικυκλωνικών καιρικών συνθηκών (περιοχές με υψηλή ατμοσφαιρική πίεση), όταν οι ρύποι συσσωρεύονται στο επιφανειακό στρώμα της ατμόσφαιρας. Το νέφος προκαλεί ασφυξία, κρίσεις άσθματος, αλλεργικές αντιδράσεις, ερεθισμό των ματιών, βλάβες στη βλάστηση, σε κτίρια και κατασκευές.

Υπάρχουν τρεις τύποι αιθαλομίχλης: πάγος (τύπου Αλάσκας). υγρό (τύπου Λονδίνου)? ξηρό ή φωτοχημικό (τύπου Λος Άντζελες).

Η υγρή αιθαλομίχλη είναι η πιο μελετημένη. Συνηθίζεται σε μέρη με υψηλή σχετική υγρασία και συχνή ομίχλη. Αυτό προάγει την ανάμειξη των ρύπων και την αλληλεπίδραση των χημικών αντιδράσεων. Αυτοί οι ρύποι που απελευθερώνονται απευθείας στην ατμόσφαιρα ονομάζονται πρωτογενείς ρύποι. Τα κύρια τοξικά συστατικά της υγρής αιθαλομίχλης είναι συνήθως το CO 2και έτσι 2. Σε μια περιβόητη περίπτωση, το 1952, η υγρή αιθαλομίχλη στο Λονδίνο στοίχισε τη ζωή σε περισσότερες από 4.000 ζωές.

Η φωτοχημική αιθαλομίχλη είναι η δευτερογενής ατμοσφαιρική ρύπανση που εμφανίζεται κατά την αποσύνθεση των πρωτογενών ρύπων από το ηλιακό φως. Το κύριο τοξικό συστατικό είναι το όζον.

Η αιθαλομίχλη πάγου εμφανίζεται όταν πολύ χαμηλές θερμοκρασίεςκαι αντικυκλώνας. Στην περίπτωση αυτή, οι εκπομπές ακόμη και μικρών ποσοτήτων ρύπων οδηγούν στο σχηματισμό μιας πυκνής ομίχλης που αποτελείται από μικροσκοπικούς κρυστάλλους πάγου και, για παράδειγμα, θειικό οξύ.

Ο αέρας είναι κυρίως ένα μείγμα Ο 2και Ν 2. Σε υψηλές θερμοκρασίες φλόγας, τα μόρια στον αέρα μπορούν να αποσυντεθούν και ακόμη και τα μόρια του σχετικά αδρανούς N 2υφίστανται αντιδράσεις:

Σύμφωνα με την εξίσωση, σχηματίζεται ένα άτομο οξυγόνου, το οποίο περιλαμβάνεται στην εξίσωση. Μόλις το άτομο οξυγόνου εμφανιστεί στη φλόγα, θα αναδημιουργηθεί και θα συμμετάσχει σε ολόκληρη την αλυσίδα των αντιδράσεων που οδηγούν στο σχηματισμό ΝΟ. Αν αθροίσουμε αυτές τις δύο αντιδράσεις, παίρνουμε:

Η εξίσωση δείχνει πώς σχηματίζονται τα οξείδια του αζώτου σε μια φλόγα. Εμφανίζονται επειδή το καύσιμο καίγεται στον αέρα και όχι στο οξυγόνο Ο 2. Επιπλέον, ορισμένα καύσιμα περιέχουν ενώσεις αζώτου ως ακαθαρσίες, και ως αποτέλεσμα, τα προϊόντα καύσης αυτών των ακαθαρσιών χρησιμεύουν ως πηγή άλλων οξειδίων του αζώτου. Η οξείδωση του μονοξειδίου του αζώτου στην αιθαλομίχλη παράγει διοξείδιο του αζώτου, ένα καφέ αέριο. Αυτό το χρώμα σημαίνει ότι το αέριο απορροφά φως (με μήκος κύματος τουλάχιστον 310 nm), είναι φωτοχημικά ενεργό και υφίσταται διάσταση:

Έτσι, σύμφωνα με την εξίσωση, υπάρχει και πάλι μονοξείδιο του αζώτου, αλλά και ένα μόνο και αντιδραστικό άτομο οξυγόνου, το οποίο μπορεί να αντιδράσει για να σχηματίσει όζον - O3 :

Το όζον είναι ο μόνος ρύπος που χαρακτηρίζει πιο ξεκάθαρα το φωτοχημικό νέφος. Ωστόσο, ο Ο 3, που δημιουργεί ένα τέτοιο πρόβλημα, δεν εκπέμπεται από το αυτοκίνητο (ή κανέναν σημαντικό ρύπο). Είναι δευτερεύων ρύπος.

Έτσι, οι πτητικές οργανικές ενώσεις που απελευθερώνονται λόγω της χρήσης καυσίμων με βάση τη βενζίνη συμβάλλουν στη μετατροπή του ΝΟ σε ΝΟ 2(και αποτελούν τη βάση της φωτοχημικής αιθαλομίχλης).

Στη διαδικασία οξείδωσης των υδρογονανθράκων στην ατμόσφαιρα, θα πρέπει να σημειωθεί ιδιαίτερα ο ρόλος της ρίζας ΟΗ*. Εξετάστε την οξείδωση του μεθανίου (CH 4) ως απλό παράδειγμα αυτής της διαδικασίας:

Αυτές οι αντιδράσεις δείχνουν τη μετατροπή του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) σε διοξείδιο (ΝΟ 2) και ένα απλό αλκάνιο όπως το CH 4σε μια αλδεΰδη (σε αυτή την περίπτωση φορμαλδεΰδη HCHO). Σε αυτή την περίπτωση, η ρίζα ΟΗ* αναπαράγεται στο τέλος της αλυσίδας της αντίδρασης και επομένως μπορεί να θεωρηθεί κατά κάποιο τρόπο καταλύτης. Παρά το γεγονός ότι η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε φωτοχημική αιθαλομίχλη, η επίδραση της ρίζας ΟΗ* σε μεγάλα και πολύπλοκα οργανικά μόρια είναι αρκετά αποτελεσματική. Οι αλδεΰδες μπορούν επίσης να προσβληθούν από ρίζες ΟΗ*.

Ρίζα μεθυλίου (CH 3*) από την εξίσωση μπορεί να επιστραφεί στην εξίσωση.

Μια σημαντική προσθήκη σε αυτή τη σειρά αντιδράσεων είναι η εξής:

που οδηγεί στον σχηματισμό ερεθιστικού για τα μάτια νιτρικού υπεροξυακετυλεστέρα (PAN).

6. Το περιβαλλοντικό δίκαιο και οι κύριες πηγές του

Το περιβαλλοντικό δίκαιο είναι ένας κλάδος του δικαίου που ρυθμίζει τις κοινωνικές σχέσεις στη σφαίρα αλληλεπίδρασης μεταξύ κοινωνίας και φύσης.

Το περιβαλλοντικό δίκαιο είναι ένα σημαντικό μέσο που χρησιμοποιείται από το κράτος προς το συμφέρον της διατήρησης και της ορθολογικής χρήσης του περιβάλλοντος. φυσικό περιβάλλον.

Πηγές περιβαλλοντικός νόμοςείναι οι εξής νομικές πράξεις: 1) Σύνταγμα Ρωσική Ομοσπονδία; 2) νόμοι και κώδικες στον τομέα της διατήρησης της φύσης. 3) Διατάγματα και εντολές του Προέδρου για περιβαλλοντικά θέματα και περιβαλλοντική διαχείριση. κυβερνητικούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς· 4) Κανονισμοί υπουργείων και υπηρεσιών. 5) κανονιστικές αποφάσεις των ΟΤΑ.

1. Τα συνταγματικά θεμέλια για την προστασία του φυσικού περιβάλλοντος κατοχυρώνονται στο Σύνταγμα της Ρωσικής Ομοσπονδίας, που εγκρίθηκε στις 12 Δεκεμβρίου 1993. Το Σύνταγμα διακηρύσσει το δικαίωμα των πολιτών στη γη και άλλους φυσικούς πόρους, κατοχυρώνει το δικαίωμα κάθε ατόμου σε ευνοϊκή περιβάλλοντος (οικολογική ασφάλεια) και σε αποζημίωση για ζημίες που προκλήθηκαν στην υγεία του. Καθορίζει επίσης τις οργανωτικές και ελεγκτικές λειτουργίες των ανώτατων και τοπικών αρχών για την ορθολογική χρήση και προστασία των φυσικών πόρων, καθορίζει τις ευθύνες των πολιτών σε σχέση με τη φύση και την προστασία του πλούτου της.

2. Νόμοι και κώδικες στον τομέα της προστασίας του περιβάλλοντος αποτελούν το νομικό πλαίσιο των φυσικών πόρων. Αυτά περιλαμβάνουν νόμους για τη γη, το υπέδαφος, την προστασία του ατμοσφαιρικού αέρα, την προστασία και τη χρήση της άγριας ζωής κ.λπ. Το σύστημα περιβαλλοντικής νομοθεσίας διοικείται από ο ομοσπονδιακός νόμος«Σχετικά με την προστασία του περιβάλλοντος» με ημερομηνία 10 Ιανουαρίου 2002 Αρ. 7-FZ. Σε θέματα προστασίας του περιβάλλοντος, οι κανόνες άλλων νόμων δεν πρέπει να έρχονται σε αντίθεση με το Σύνταγμα της Ρωσίας και αυτή τη νομοθετική πράξη.

1. Ο Κώδικας Γης της Ρωσικής Ομοσπονδίας (2001) ρυθμίζει την προστασία της γης και την προστασία του φυσικού περιβάλλοντος από πιθανές επιβλαβείς επιπτώσεις κατά τη χρήση γης. Οι κύριες νομικές λειτουργίες της προστασίας της γης: διατήρηση και αύξηση της γονιμότητας του εδάφους, διατήρηση του αποθέματος γεωργικής γης. Ως περιβαλλοντικές παραβιάσεις θεωρούνται οι ζημιές, η ρύπανση, η ρύπανση και η εξάντληση της γης. Ο Κώδικας ρυθμίζει τις αγοραπωλησίες γης και άλλες συναλλαγές γης.

2. Ο Κώδικας Υδάτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (1995) ρυθμίζει τις νομικές σχέσεις στον τομέα της ορθολογικής χρήσης και προστασίας των υδάτινων σωμάτων, θεσπίζει ευθύνη για παραβίαση της νομοθεσίας για τα ύδατα. Οι νομικοί κανόνες στοχεύουν στην προστασία του νερού από τη ρύπανση, την απόφραξη και την εξάντληση.

3. Η νομική βάση για την προστασία του ατμοσφαιρικού αέρα αντικατοπτρίζεται στο Νόμο της Ρωσικής Ομοσπονδίας «Περί Προστασίας του Περιβάλλοντος» (2002), καθώς και στο Νόμο «Για την Προστασία του Ατμοσφαιρικού Αέρα» (1982). Τα πιο σημαντικά γενικά μέτρα για την προστασία του αέρα είναι η θέσπιση προτύπων για τις μέγιστες επιτρεπόμενες επιβλαβείς επιπτώσεις (MPC, MPE) και τα τέλη για τις εκπομπές ρύπων στην ατμόσφαιρα.

4. Η νομική προστασία των ατόμων που εμπλέκονται στη χρήση πυρηνικών και ραδιενεργών εγκαταστάσεων και ραδιενεργών ουσιών διασφαλίζεται από το νόμο της Ρωσικής Ομοσπονδίας «για την ακτινοπροστασία του πληθυσμού» (1995) (καθώς και από τον ομοσπονδιακό νόμο «για τη χρήση Ατομική ενέργεια").

Σε περίπτωση ατυχήματος, ο Νόμος εγγυάται αποζημίωση για ζημίες στην υγεία και την περιουσία των πολιτών, καθορίζει αποζημίωση για τον αυξημένο κίνδυνο για όσους ζουν κοντά σε πυρηνικές εγκαταστάσεις και εγκαταστάσεις ραδιενέργειας με τη μορφή βελτιωμένων κοινωνικών συνθηκών και συνθηκών διαβίωσης.

5. Ο νόμος της Ρωσικής Ομοσπονδίας «Για το υπέδαφος» (1992) θεσπίζει νομικές σχέσεις στη μελέτη, χρήση και προστασία του υπεδάφους. Μεταξύ των περιβαλλοντικών και νομικών παραβιάσεων που επηρεάζουν το υπέδαφος ως μέρος του φυσικού περιβάλλοντος, ο Νόμος περιλαμβάνει πρωτίστως τη ρύπανση τους.

6. Οι Βασικές αρχές της Δασικής Νομοθεσίας (1977) καθορίζουν τις απαιτήσεις για τη διαχείριση των δασών. Οι βασικοί νομικοί κανόνες στοχεύουν στη χρήση των δασών ως φυσικός πόρος, δασική αναπαραγωγή, διατήρηση και προστασία των δασών κ.λπ.

7. Νόμος της Ρωσικής Ομοσπονδίας «για την πανίδα» (1995). Περιλαμβάνει περιβαλλοντικούς, νομικούς και διοικητικούς κανόνες λαμβάνοντας υπόψη τα νέα οικονομικές σχέσεις. Σύμφωνα με το Νόμο, οι περιβαλλοντικές και νομικές παραβάσεις περιλαμβάνουν: παράνομη αλιεία, καταστροφή σπάνιων και απειλούμενων ζώων κ.λπ.

8. Ο νόμος της Ρωσικής Ομοσπονδίας «για τα απόβλητα παραγωγής και κατανάλωσης» (1998) ορίζει νομική βάσηδιαχείριση των αποβλήτων παραγωγής και κατανάλωσης προκειμένου να αποφευχθούν οι επιβλαβείς επιπτώσεις τους στην ανθρώπινη υγεία και στο περιβάλλον.

9. Οι πιο σημαντικές περιβαλλοντικές απαιτήσεις αντικατοπτρίζονται επίσης στο Νόμο της Ρωσικής Ομοσπονδίας «Για την Υγειονομική και Επιδημιολογική Ευημερία του Πληθυσμού» (1999) και στις Βασικές αρχές της Νομοθεσίας της Ρωσικής Ομοσπονδίας για την Προστασία της Υγείας (1993).

Ομοσπονδιακός νόμος "Περί φυσικών θεραπευτικών πόρων, ιατρικών και υγειονομικών θέρετρων και θέρετρων" της 23ης Φεβρουαρίου 1995 αριθ. 26-FZ;

Ομοσπονδιακός νόμος «για τα ειδικά προστατευμένα φυσικές περιοχές" με ημερομηνία 14 Μαρτίου 1995 (όπως τροποποιήθηκε στις 30 Δεκεμβρίου 2001) Αρ. 33-FZ.

Ομοσπονδιακός νόμος "Περί περιβαλλοντικής εμπειρογνωμοσύνης" της 23ης Νοεμβρίου 1995 (όπως τροποποιήθηκε στις 15 Απριλίου 1998) Αρ. 174-FZ;

Ομοσπονδιακός νόμος "για τη χρήση της ατομικής ενέργειας" της 21ης ​​Νοεμβρίου 1995 (όπως τροποποιήθηκε στις 28 Μαρτίου 2002) Αρ. 170-FZ;

Ομοσπονδιακός νόμος "Στην υφαλοκρηπίδα" της 30ης Νοεμβρίου 1995 (όπως τροποποιήθηκε στις 30 Ιουνίου 2003) Αρ. 187-FZ;

Διατάγματα και εντολές του Προέδρου και κυβερνητικά ψηφίσματα καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα περιβαλλοντικών θεμάτων. Ένα παράδειγμα είναι το Προεδρικό Διάταγμα της 1ης Απριλίου 1996 σχετικά με την έννοια της μετάβασης της Ρωσικής Ομοσπονδίας στη βιώσιμη ανάπτυξη.

1. Οι κανονιστικές πράξεις των υπουργείων και υπηρεσιών περιβάλλοντος εκδίδονται για μια μεγάλη ποικιλία θεμάτων ορθολογικής χρήσης και προστασίας του φυσικού περιβάλλοντος, υπό μορφή κανονισμών, οδηγιών, εντολών και θεωρούνται υποχρεωτικές για όλα τα φυσικά και νομικά πρόσωπα.
2. Οι κανονιστικές αποφάσεις των τοπικών διοικητικών οργάνων (δημαρχεία, αρχές χωριού και δήμου) συμπληρώνουν και εξειδικεύουν τις ισχύουσες ρυθμίσεις για την προστασία του περιβάλλοντος.

Ο ισχύων ομοσπονδιακός νόμος «για την προστασία του περιβάλλοντος» (2002) διευρύνει σημαντικά τις εξουσίες κρατική εξουσίαυποκείμενα της Ρωσικής Ομοσπονδίας και τοπικές κυβερνήσεις στον τομέα των σχέσεων που σχετίζονται με την προστασία του περιβάλλοντος. Ειδικότερα, τα υποκείμενα της Ομοσπονδίας έχουν το δικαίωμα να αναπτύσσουν και να εκδίδουν νόμους και άλλους κανονισμούς στον τομέα της προστασίας του περιβάλλοντος, λαμβάνοντας υπόψη γεωγραφικά, φυσικά, κοινωνικοοικονομικά και άλλα χαρακτηριστικά, να περιορίζουν ή να απαγορεύουν οικονομικά και άλλα αντι- οικολογικές δραστηριότητες στην επικράτειά τους κ.λπ.

πληθυσμός γενετικής δομής

Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

Οικολογία: Εγχειρίδιο για τεχνικά πανεπιστήμια / Tsvetkova, Alekseev, κ.λπ. Εκδ. L.I. Τσβέτκοβα. - M.: Εκδοτικός οίκος ASV; Αγία Πετρούπολη: Khimizdat, 1999. - 488 p.

Korobkin V.I., Peredelsky. Οικολογία σε ερωτήσεις και απαντήσεις.

Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Οικολογία για φοιτητές.

www. ekolog.org

Φροντιστήριο

Χρειάζεστε βοήθεια για τη μελέτη ενός θέματος;

Οι ειδικοί μας θα συμβουλεύσουν ή θα παρέχουν υπηρεσίες διδασκαλίας σε θέματα που σας ενδιαφέρουν.
Υποβάλετε την αίτησή σαςυποδεικνύοντας το θέμα αυτή τη στιγμή για να ενημερωθείτε σχετικά με τη δυνατότητα λήψης μιας διαβούλευσης.

Τι είναι πληθυσμός;

Ορισμός 1

Ένας πληθυσμός είναι μια συλλογή οργανισμών του ίδιου είδους, που ζουν σε μια δεδομένη περιοχή για μεγάλο χρονικό διάστημα, έχουν μια κοινή γονιδιακή δεξαμενή, καθώς και την ικανότητα εύκολης διασταύρωσης, απομονωμένοι σε διάφορους βαθμούς από άλλους πληθυσμούς αυτού του είδους.

Οι οργανισμοί κάθε είδους αντιπροσωπεύονται από πολλούς πληθυσμούς που κατοικούν σε διαφορετικές περιοχές. Υπάρχει μια ποικιλία συνδέσεων μεταξύ πληθυσμών του ίδιου είδους που υποστηρίζουν το είδος ως σύνολο. Ωστόσο, εάν για κάποιο λόγο ένας πληθυσμός απομονωθεί από άλλους πληθυσμούς του είδους του, αυτό μπορεί να οδηγήσει στον σχηματισμό ενός νέου είδους ζωντανών οργανισμών. Υπό την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών, διαμορφώνονται τα φυσιολογικά, μορφολογικά και συμπεριφορικά χαρακτηριστικά των οργανισμών. Επιπλέον, οι ιδιότητες των οργανισμών που ανήκουν σε διαφορετικούς πληθυσμούς θα διαφέρουν μεταξύ τους τόσο πιο έντονα, τόσο πιο ανόμοιες είναι οι συνθήκες διαβίωσής τους και τόσο πιο αδύναμη η ανταλλαγή ατόμων μεταξύ τους.

Χαρακτηριστικά πληθυσμών

Ένας πληθυσμός δεν είναι μια τυχαία συσσώρευση ατόμων του ίδιου είδους σε μια κοινή περιοχή. Αυτή είναι μια πολύπλοκα οργανωμένη κοινότητα, με τη δική της δομή, σύνθεση και πολύπλοκη ιεραρχία συνδέσεων.

Οι ιδιότητες που χαρακτηρίζουν έναν πληθυσμό μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους:

1. βιολογικές ιδιότητες - ιδιότητες εγγενείς σε κάθε οργανισμό που περιλαμβάνεται στον πληθυσμό.
2. ομαδικές (αναδυόμενες) ιδιότητες - ιδιότητες εγγενείς όχι σε μεμονωμένα άτομα, αλλά στον πληθυσμό ως σύνολο.

Με άλλα λόγια, η ένωση οργανισμών του ίδιου είδους σε έναν πληθυσμό (ομάδα) πραγματοποιείται με βάση τις ποιοτικά νέες, αναδυόμενες ιδιότητές του. Αυτές οι ιδιότητες περιλαμβάνουν:

1. αριθμός;
2. πυκνότητα πληθυσμού;
3. ποσοστό γεννήσεων οργανισμών σε έναν πληθυσμό·
4. θνησιμότητα των οργανισμών σε έναν πληθυσμό.

Ορισμός 2

Μέγεθος πληθυσμού είναι ο συνολικός αριθμός ατόμων ενός είδους που κατοικούν σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

Το μέγεθος του πληθυσμού αλλάζει με την πάροδο του χρόνου (από έτος σε έτος, εποχή, από γενιά σε γενιά) και εξαρτάται από εξωτερικούς και εσωτερικούς παράγοντες.

Σημείωση 1

Οι διακυμάνσεις στον αριθμό των ατόμων σε έναν πληθυσμό ονομάστηκαν «κύματα ζωής» από τον Ρώσο βιολόγο S.S. Chetverikov.

Οι περιοχές (περιοχές) που καταλαμβάνονται από διαφορετικούς πληθυσμούς μπορεί να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους σε έκταση, επομένως δεν είναι πάντα σκόπιμο να συγκρίνονται οι πληθυσμοί με τον απόλυτο αριθμό των ατόμων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το μέγεθος του πληθυσμού εκφράζεται ως πυκνότητα.

Ορισμός 3

Η πυκνότητα πληθυσμού είναι η αναλογία του αριθμού των εκπροσώπων ενός είδους (ή της αντίστοιχης βιομάζας του) και του όγκου ή της περιοχής του χώρου που καταλαμβάνει ο πληθυσμός (βιομάζα).

Γονιμότητα– ο αριθμός των νεοσύστατων ατόμων που εμφανίστηκαν ανά μονάδα χρόνου λόγω αναπαραγωγής. Το ποσοστό γεννήσεων σε έναν πληθυσμό καθορίζεται πρωτίστως βιολογικά χαρακτηριστικάείδη, καθώς και η μέση διάρκεια ζωής ενός ατόμου, η αναλογία των φύλων στον πληθυσμό, η προσφορά τροφής, οι καιρικές συνθήκες και μια σειρά από άλλους παράγοντες. Υπάρχουν δύο τύποι γονιμότητας:

1. μέγιστη (απόλυτη ή φυσιολογική) γονιμότητα - ο θεωρητικά επιτρεπτός αριθμός ατόμων που μπορούν να γεννηθούν σε ιδανικές συνθήκεςοικολογικό περιβάλλον χωρίς περιοριστικούς παράγοντες, που καθορίζεται μόνο από τις φυσιολογικές δυνατότητες των οργανισμών·
2. οικολογική (πραγματοποιήσιμη) γονιμότητα - ο αριθμός των ατόμων που γεννήθηκαν για μια ορισμένη περίοδο σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Θνησιμότηταείναι ο αριθμός των ατόμων σε έναν πληθυσμό που πέθαναν σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Εξαρτάται κυρίως από περιβαλλοντικούς παράγοντες και μπορεί να είναι πολύ υψηλό κατά τη διάρκεια φυσικών καταστροφών, σε περιόδους δυσμενών κλιματικές συνθήκεςή κατά τη διάρκεια επιδημιών. Υπάρχουν:

1. φυσιολογική θνησιμότητα (θάνατος ενός ατόμου υπό ιδανικές συνθήκες ως αποτέλεσμα φυσιολογικής ηλικίας).
2. περιβαλλοντική θνησιμότητα (θάνατος ατόμου σε πραγματικές συνθήκες για διάφορους λόγους).

Ο αριθμός και η πυκνότητα είναι οι κύριες παράμετροι ενός πληθυσμού.

Αριθμός – ο συνολικός αριθμός ατόμων σε μια δεδομένη περιοχή ή σε έναν δεδομένο όγκο.

Πυκνότητα– ο αριθμός των ατόμων ή η βιομάζα τους ανά μονάδα επιφάνειας ή όγκου. Στη φύση, υπάρχουν συνεχείς διακυμάνσεις στους αριθμούς και την πυκνότητα.

Δυναμική του πληθυσμού και η πυκνότητα καθορίζεται κυρίως από τις διαδικασίες γονιμότητας, θνησιμότητας και μετανάστευσης. Πρόκειται για δείκτες που χαρακτηρίζουν τις μεταβολές του πληθυσμού κατά τη διάρκεια μιας ορισμένης περιόδου: μήνα, εποχή, έτος κ.λπ. Η μελέτη αυτών των διεργασιών και των αιτιών που τις καθορίζουν είναι πολύ σημαντική για την πρόβλεψη της κατάστασης των πληθυσμών.

Η γονιμότητα διακρίνεται σε απόλυτη και ειδική. Απόλυτη γονιμότητα είναι ο αριθμός των νέων ατόμων που εμφανίζονται ανά μονάδα χρόνου και ειδικός- η ίδια ποσότητα, αλλά εκχωρείται σε συγκεκριμένο αριθμό ατόμων. Για παράδειγμα, ένας δείκτης της γονιμότητας ενός ατόμου είναι ο αριθμός των παιδιών που γεννιούνται ανά 1000 άτομα κατά τη διάρκεια του έτους. Η γονιμότητα καθορίζεται από πολλούς παράγοντες: τις περιβαλλοντικές συνθήκες, τη διαθεσιμότητα τροφής, τη βιολογία του είδους (ο ρυθμός σεξουαλικής ωρίμανσης, ο αριθμός των γενεών κατά τη διάρκεια της εποχής, η αναλογία αρσενικών και θηλυκών στον πληθυσμό).

Σύμφωνα με τον κανόνα της μέγιστης γονιμότητας (αναπαραγωγή), υπό ιδανικές συνθήκες, εμφανίζεται ο μέγιστος δυνατός αριθμός νέων ατόμων στους πληθυσμούς. το ποσοστό γεννήσεων είναι περιορισμένο φυσιολογικά χαρακτηριστικάείδος.

Παράδειγμα: Σε 10 χρόνια, μια πικραλίδα μπορεί να γεμίσει ολόκληρη Γη, με την προϋπόθεση να φυτρώσουν όλοι οι σπόροι του. Ιτιές, λεύκες, σημύδες, λεύκες και τα περισσότερα ζιζάνια παράγουν εξαιρετικά άφθονους σπόρους. Τα βακτήρια διαιρούνται κάθε 20 λεπτά και μέσα σε 36 ώρες μπορούν να καλύψουν ολόκληρο τον πλανήτη σε ένα συνεχές στρώμα. Η γονιμότητα είναι πολύ υψηλή στα περισσότερα είδη εντόμων και χαμηλή σε αρπακτικά και μεγάλα θηλαστικά.

Θνησιμότητα, Ακριβώς όπως ο ρυθμός γεννήσεων, μπορεί να είναι απόλυτος (ο αριθμός των ατόμων που πέθαναν σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα) ή συγκεκριμένος. Χαρακτηρίζει το ποσοστό μείωσης του πληθυσμού από θάνατο λόγω ασθένειας, γήρατος, αρπακτικών, έλλειψης τροφής και παιχνιδιών κύριος ρόλοςστη δυναμική του πληθυσμού.

Υπάρχουν τρεις τύποι θνησιμότητας:

Το ίδιο σε όλα τα στάδια ανάπτυξης. σπάνια, υπό βέλτιστες συνθήκες.

Αυξημένη θνησιμότητα σε Νεαρή ηλικία; χαρακτηριστικό των περισσότερων ειδών φυτών και ζώων (στα δέντρα, λιγότερο από το 1% των φυταρίων επιβιώνουν μέχρι την ωρίμανση, στα ψάρια - 1-2% των γόνου, στα έντομα - λιγότερο από το 0,5% των προνυμφών).

Υψηλός θάνατος σε μεγάλη ηλικία. συνήθως παρατηρείται σε ζώα των οποίων τα προνυμφικά στάδια λαμβάνουν χώρα σε ευνοϊκές, ελάχιστα μεταβαλλόμενες συνθήκες: έδαφος, ξύλο, ζωντανοί οργανισμοί.

Σταθεροί, αυξανόμενοι και μειούμενοι πληθυσμοί

Ο πληθυσμός προσαρμόζεται στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες ενημερώνοντας και αντικαθιστώντας άτομα, δηλ. διαδικασίες γέννησης (ανανέωσης) και παρακμής (θάνατος), που συμπληρώνονται από διαδικασίες μετανάστευσης. Σε έναν σταθερό πληθυσμό, τα ποσοστά γεννήσεων και θανάτων είναι κοντά και ισορροπημένα. Μπορεί να είναι μεταβλητές, αλλά η πυκνότητα του πληθυσμού διαφέρει ελαφρώς από κάποια μέση τιμή. Η εμβέλεια του είδους ούτε αυξάνεται ούτε μειώνεται.

Σε έναν αυξανόμενο πληθυσμό, το ποσοστό γεννήσεων υπερβαίνει το ποσοστό θνησιμότητας. Οι αυξανόμενοι πληθυσμοί χαρακτηρίζονται από εστίες μαζικής αναπαραγωγής, ειδικά σε μικρά ζώα (ακρίδες, σκαθάρι με 28 κηλίδες, σκαθάρι της πατάτας του Κολοράντο, τρωκτικά, κοράκια, σπουργίτια· μεταξύ των φυτών - αμβροσία, χοιρινό χοίρο Sosnovsky στη βόρεια Δημοκρατία της Κόμη, πικραλίδα, Himalayayan , εν μέρει δρυς μογγολικά). Οι πληθυσμοί μεγάλων ζώων συχνά αναπτύσσονται υπό τις συνθήκες του αποθεματικού καθεστώτος (άλκες στο φυσικό καταφύγιο Magadan στην Αλάσκα, ελάφια sika στο φυσικό καταφύγιο Ussuri, ελέφαντες στο ΕΘΝΙΚΟ ΠΑΡΚΟΚένυα) ή εισαγωγή (άλκες στην περιοχή του Λένινγκραντ, μοσχοβολιστά μέσα ανατολική Ευρώπη, οικόσιτες γάτες σε χωριστές οικογένειες). Όταν συμβαίνει υπερπύκνωση στα φυτά (συνήθως συμπίπτει με την έναρξη του κλεισίματος του θόλου), αρχίζει η διαφοροποίηση των ατόμων σε μέγεθος και κατάσταση ζωής, αυτοαραίωση πληθυσμών και στα ζώα (συνήθως συμπίπτει με την επίτευξη της σεξουαλικής ωριμότητας των νεαρών ζώων ) αρχίζει η μετανάστευση σε παρακείμενες ελεύθερες περιοχές.

Εάν το ποσοστό θνησιμότητας υπερβαίνει το ποσοστό γεννήσεων, τότε ένας τέτοιος πληθυσμός θεωρείται ότι μειώνεται. Στο φυσικό περιβάλλον, μειώνεται σε ένα ορισμένο όριο, και στη συνέχεια ο ρυθμός γεννήσεων (γονιμότητα) αυξάνεται ξανά και ο πληθυσμός πηγαίνει από τη μείωση στην αύξηση. Τις περισσότερες φορές, οι πληθυσμοί των ανεπιθύμητων ειδών αυξάνονται ανεξέλεγκτα, ενώ οι πληθυσμοί των σπάνιων, λειψάνων και πολύτιμων ειδών μειώνονται, τόσο από οικονομική όσο και από αισθητική άποψη.

Δομή πληθυσμού

Κάτω από δημογραφική δομήοι πληθυσμοί, καταρχήν, κατανοούν τη σύνθεση του φύλου και της ηλικίας του. Επιπλέον, συνηθίζεται να μιλάμε για χωρική δομήπληθυσμοί - δηλαδή για τα χαρακτηριστικά της κατανομής των ατόμων σε έναν πληθυσμό στο διάστημα.

Η γνώση της δομής του πληθυσμού επιτρέπει στον ερευνητή να εξάγει συμπεράσματα σχετικά με την ευημερία ή τα μειονεκτήματά του. Για παράδειγμα, εάν δεν υπάρχουν γενεσιουργά (δηλαδή ικανά να παράγουν απογόνους) άτομα στον πληθυσμό και υπάρχουν πολλά άτομα μεγάλης ηλικίας (γεροντικά), τότε μπορεί να υπάρξει δυσμενής πρόγνωση. Ένας τέτοιος πληθυσμός μπορεί να μην έχει μέλλον. Συνιστάται να μελετήσετε τη δομή του πληθυσμού στη δυναμική: γνωρίζοντας τις αλλαγές της σε αρκετά χρόνια, μπορεί κανείς να μιλήσει με πολύ μεγαλύτερη σιγουριά για ορισμένες τάσεις.

Ηλικιακή δομή του πληθυσμού

Αυτός ο τύπος δομής σχετίζεται με την αναλογία ατόμων διαφορετικών ηλικιών στον πληθυσμό. Τα άτομα της ίδιας ηλικίας συνήθως ομαδοποιούνται σε κοόρτες, δηλαδή ηλικιακές ομάδες.

Η ηλικιακή δομή των πληθυσμών των φυτών περιγράφεται με μεγάλη λεπτομέρεια. Διακρίνει (σύμφωνα με τον T.A. Robotnov) τις ακόλουθες ηλικίες (ηλικιακές ομάδες οργανισμών):

• λανθάνουσα περίοδος - η κατάσταση του σπόρου.
• προγεννητική περίοδος (περιλαμβάνει τις καταστάσεις σπορόφυτου, νεαρού φυτού, ανώριμο φυτό και παρθένου φυτού)·
• γενετική περίοδος (συνήθως χωρίζεται σε τρεις υποπεριόδους - νεαρά, ώριμα και ηλικιωμένα γενεσιουργά άτομα).
• μεταγεννητική περίοδος (περιλαμβάνει τις καταστάσεις του υπογεροντικού φυτού, του γεροντικού φυτού και της φάσης θανάτου).

Οι πληθυσμοί των ζώων μπορούν επίσης να χωριστούν σε διαφορετικά ηλικιακά στάδια. Για παράδειγμα, τα έντομα που αναπτύσσονται με πλήρη μεταμόρφωση περνούν από τα στάδια του αυγού, της προνύμφης, της νύμφης και του ιμάγκο (ενήλικο έντομο). Σε άλλα ζώα (που αναπτύσσονται χωρίς μεταμόρφωση), μπορούν επίσης να διακριθούν διάφορες καταστάσεις που σχετίζονται με την ηλικία, αν και τα όρια μεταξύ τους μπορεί να μην είναι τόσο σαφή.

Δομή φύλου του πληθυσμού

Η δομή του φύλου, δηλαδή η αναλογία φύλου, σχετίζεται άμεσα με την αναπαραγωγή του πληθυσμού και τη σταθερότητά του.

Είναι σύνηθες να διακρίνουμε πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτογενείς αναλογίες φύλου σε έναν πληθυσμό. Πρωταρχική αναλογία φύλωνκαθορίζεται από γενετικούς μηχανισμούς - την ομοιομορφία της απόκλισης των φυλετικών χρωμοσωμάτων. Για παράδειγμα, στους ανθρώπους, τα χρωμοσώματα XY καθορίζουν την ανάπτυξη του αρσενικού φύλου και τα χρωμοσώματα XX την ανάπτυξη του γυναικείου φύλου. Σε αυτή την περίπτωση, η κύρια αναλογία φύλων είναι 1:1, δηλαδή εξίσου πιθανή.

Δευτερεύουσα αναλογία φύλουείναι η αναλογία των φύλων τη στιγμή της γέννησης (μεταξύ των νεογνών). Μπορεί να διαφέρει σημαντικά από το πρωτογενές για διάφορους λόγους: την επιλεκτικότητα των ωαρίων στο σπέρμα που φέρει το χρωμόσωμα Χ ή Υ, την άνιση ικανότητα γονιμοποίησης αυτού του σπέρματος και διάφορους εξωτερικούς παράγοντες. Για παράδειγμα, οι ζωολόγοι έχουν περιγράψει την επίδραση της θερμοκρασίας στη δευτερεύουσα αναλογία φύλων στα ερπετά. Ένα παρόμοιο μοτίβο είναι χαρακτηριστικό για ορισμένα έντομα. Έτσι, στα μυρμήγκια εξασφαλίζεται η γονιμοποίηση σε θερμοκρασίες άνω των 20 C και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες γεννιούνται μη γονιμοποιημένα αυγά. Τα τελευταία εκκολάπτονται σε αρσενικά, και από τα γονιμοποιημένα, κυρίως θηλυκά.

Τριτογενής αναλογία φύλωνείναι η αναλογία φύλων μεταξύ των ενήλικων ζώων.

Χωρική πληθυσμιακή δομή

Η χωρική δομή ενός πληθυσμού αντανακλά τη φύση της κατανομής των ατόμων στο χώρο.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι κατανομής ατόμων στο διάστημα:

• στολή(τα άτομα κατανέμονται ομοιόμορφα στο χώρο, σε ίσες αποστάσεις μεταξύ τους), ο τύπος ονομάζεται επίσης ομοιόμορφη κατανομή.
• ιερατικώς, ή μωσαϊκό (δηλαδή, "κηλιδωμένα", τα άτομα βρίσκονται σε απομονωμένες συστάδες).
• τυχαίος, ή διάχυτη (τα άτομα κατανέμονται τυχαία στο χώρο).

Η ομοιόμορφη κατανομή είναι σπάνια στη φύση και προκαλείται συχνότερα από έντονο ενδοειδικό ανταγωνισμό (όπως, για παράδειγμα, στα αρπακτικά ψάρια).

Η τυχαία κατανομή μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε ομοιογενές περιβάλλον και μόνο σε είδη που δεν παρουσιάζουν καμία τάση σχηματισμού ομάδων. Ως παράδειγμα σχολικού βιβλίου ομοιόμορφης κατανομής, αναφέρεται συνήθως η διανομή του σκαθαριού Tribolium σε αλεύρι.

Η κατανομή σε ομάδες είναι πολύ πιο συνηθισμένη. Συνδέεται με τα χαρακτηριστικά του μικροπεριβάλλοντος ή με τα χαρακτηριστικά συμπεριφοράς των ζώων.

Η χωρική δομή έχει σημαντική οικολογική σημασία. Πρώτα απ 'όλα, ένας συγκεκριμένος τύπος χρήσης εδάφους επιτρέπει στον πληθυσμό να χρησιμοποιεί αποτελεσματικά τους περιβαλλοντικούς πόρους και να μειώνει τον ενδοειδικό ανταγωνισμό. Η αποτελεσματική χρήση του περιβάλλοντος και ο μειωμένος ανταγωνισμός μεταξύ των μελών ενός πληθυσμού του επιτρέπουν να ενισχύσει τη θέση του σε σχέση με άλλα είδη που κατοικούν σε ένα δεδομένο οικοσύστημα.

Μια άλλη σημαντική σημασία της χωρικής δομής ενός πληθυσμού είναι ότι διευκολύνει την αλληλεπίδραση των ατόμων μέσα σε έναν πληθυσμό. Χωρίς ένα ορισμένο επίπεδο ενδοπληθυσμιακών επαφών, ο πληθυσμός δεν θα είναι σε θέση να εκτελέσει τόσο τις λειτουργίες του είδους (αναπαραγωγή, εγκατάσταση) όσο και τις λειτουργίες που σχετίζονται με τη συμμετοχή στο οικοσύστημα (συμμετοχή σε κύκλους ουσιών, δημιουργία βιολογικών προϊόντων κ.λπ.).

Ιδιότητες πληθυσμού:αυτοαναπαραγωγή, μεταβλητότητα, αλληλεπίδραση με άλλους πληθυσμούς, σταθερότητα.



Η έννοια του πληθυσμού στην οικολογία

ΔΙΑΛΕΞΗ Νο 4

ΘΕΜΑ: ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΠΛΗΘΥΣΜΟΥ

ΣΧΕΔΙΟ:

1. Η έννοια του πληθυσμού στην οικολογία.

2. Βασικά χαρακτηριστικά του πληθυσμού.

3. Πληθυσμιακή δομή.

3.1. Χωρική και ηθολογική δομή πληθυσμών.

3.2. Φύλο και ηλικιακή δομή του πληθυσμού.

4. Δυναμική πληθυσμού.

4.1. Καμπύλες επιβίωσης.

4.2. Αύξηση πληθυσμού και καμπύλες ανάπτυξης.

4.3. Πληθυσμιακές διακυμάνσεις.

Γονιμότητα- (γονιμότητα) καθορίζεταιο αριθμός των νέων ατόμων που εμφανίζονται ανά μονάδα χρόνου ως αποτέλεσμα της αναπαραγωγής. Η χαμηλή γονιμότητα είναι χαρακτηριστική για εκείνα τα είδη που φροντίζουν πολύ τους απογόνους τους. Επιπλέον, η γονιμότητα εξαρτάται από τον ρυθμό ωρίμανσης, τον αριθμό των γενεών ανά έτος, την αναλογία αρσενικών και θηλυκών στον πληθυσμό, τη διαθεσιμότητα τροφής, την επίδραση των καιρικών συνθηκών και άλλους παράγοντες.

Θνησιμότητα πληθυσμού- Αυτόο αριθμός των ατόμων που πέθαναν κατά τη διάρκεια μιας ορισμένης περιόδου. Υπάρχουν τρεις τύποι θνησιμότητας. Το πρώτο χαρακτηρίζεται από την ομοιότητα σε όλες τις ηλικίες. το δεύτερο είναι η αυξημένη θνησιμότητα ατόμων σε πρώιμα στάδιαανάπτυξη; ο τρίτος τύπος χαρακτηρίζεται από αυξημένη θνησιμότητα ενηλίκων (ηλικιωμένων) ατόμων.

Διάφοροι παράγοντες θνησιμότητας. Αυτές είναι κυρίως: φυσικές συνθήκες (χαμηλές και υψηλές θερμοκρασίες, βροχοπτώσεις, ξηρασία κ.λπ.), βιολογικούς παράγοντες(έλλειψη τροφής, ασθένειες κ.λπ.) και ανθρωπογενείς (ρύπανση του περιβάλλοντος, αποψίλωση δασών, κυνήγι κ.λπ.).

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Η έννοια του πληθυσμού και τα κύρια ομαδικά χαρακτηριστικά του.

Πληθυσμός- ένα σύνολο οργανισμών του ίδιου είδους που κατοικούν από κοινού σε μια κοινή περιοχή, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και διασταυρώνονται ελεύθερα. Ο πληθυσμός είναι η στοιχειώδης μορφή ύπαρξης ενός είδους στη φύση. Ένα είδος οργανισμού μπορεί να περιλαμβάνει πολλούς, μερικές φορές πολλούς, πληθυσμούς, λίγο πολύ απομονωμένους μεταξύ τους. Στους πληθυσμούς, όλες οι μορφές συνδέσεων που χαρακτηρίζουν τις διαειδικές σχέσεις εκδηλώνονται σε διαφορετικούς βαθμούς, αλλά η αμοιβαιότητα και ο ανταγωνισμός είναι πιο έντονοι. Υπάρχουν επίσης συγκεκριμένες ενδοειδικές σχέσεις: α) μεταξύ ατόμων διαφορετικών φύλων. β) μεταξύ των γενεών γονέα και κόρης. Η πιο σημαντική ιδιότητα ενός πληθυσμού είναι η ικανότητά του να αναπαράγεται.

Ένας πληθυσμός ως ομαδική ένωση ατόμων έχει τα ακόλουθα κύρια χαρακτηριστικά:

1) αριθμός- ο συνολικός αριθμός ατόμων στην περιοχή που έχει εκχωρηθεί· ο αριθμός δεν είναι σταθερός, γιατί εξαρτάται από πολλούς παράγοντες (ρυθμός αναπαραγωγής, θάνατος ατόμων ως αποτέλεσμα γήρατος, ασθένεια, καταστροφή από αρπακτικά, μετανάστευση). εάν για κάποιο λόγο είναι αδύνατο να προσδιοριστεί το μέγεθος του πληθυσμού, τότε προσδιορίζεται η πυκνότητά του.

2) πυκνότητα πληθυσμού -ο μέσος αριθμός (βιομάζα) ατόμων ανά μονάδα επιφάνειας ή όγκος χώρου που καταλαμβάνει ο πληθυσμός·

3) ποσοστό γεννήσεων -ο αριθμός των νέων ατόμων (αυγά, σπόροι) που εμφανίστηκαν σε έναν πληθυσμό ανά μονάδα χρόνου, ανά συγκεκριμένο αριθμό μελών του (για παράδειγμα, ο αριθμός των απογόνων που παράγονται από ένα θηλυκό ανά έτος· στους ανθρώπους, το ποσοστό γεννήσεων είναι συνήθως εκφράζεται ως ο αριθμός των γεννήσεων ανά 1000 άτομα ανά έτος). διαφοροποιούν απόλυτοςΚαι ειδικό ποσοστό γεννήσεων·το πρώτο χαρακτηρίζεται από τον συνολικό αριθμό των ατόμων που γεννήθηκαν (για παράδειγμα, εάν είναι σε έναν πληθυσμό τάρανδος, αριθμώντας 16 χιλιάδες κεφάλια ετησίως. 2 χιλιάδες ελαφάκια γεννήθηκαν σε ένα χρόνο, τότε αυτός ο αριθμός εκφράζει το απόλυτο ποσοστό γεννήσεων). Το συγκεκριμένο ποσοστό γεννήσεων υπολογίζεται ως η μέση μεταβολή του αριθμού ανά άτομο σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα (σε αυτό το παράδειγμα θα είναι, δηλαδή ένα νεογέννητο ανά οκτώ μέλη του πληθυσμού ανά έτος).

4) θνησιμότητα -ένας δείκτης που αντικατοπτρίζει τον αριθμό των ατόμων που πέθαναν σε έναν πληθυσμό για μια ορισμένη χρονική περίοδο, εκφραζόμενος είτε ως ποσοστό συνολικός αριθμόςάτομα ή ο μέσος αριθμός θανάτων ανά 1000 άτομα ανά έτος· διαφοροποιούνται ανάλογα απόλυτοςΚαι συγκεκριμένη θνησιμότητα; Η τιμή του ειδικού ποσοστού γεννήσεων ή του ειδικού ποσοστού θνησιμότητας χρησιμοποιείται για τη σύγκριση του ποσοστού γεννήσεων ή του ποσοστού θνησιμότητας σε διαφορετικούς πληθυσμούς·

5) ανάπτυξη του πληθυσμού -διαφορά μεταξύ του ποσοστού γεννήσεων και του ποσοστού θνησιμότητας· η αύξηση μπορεί να είναι θετική και αρνητική.

6) ρυθμός ανάπτυξης- μέση αύξηση του πληθυσμού ανά μονάδα χρόνου.

Η μελέτη των πληθυσμών έχει σημαντικές πρακτικές εφαρμογές: για παράδειγμα, για τον έλεγχο του αριθμού των παρασίτων, την αποκατάσταση του αριθμού των άγριων ζώων, την ορθολογική χρήση βιολογικών πόρων (αλίευση ψαριών κ.λπ.), τη διατήρηση σπάνιων ειδών.

Δομή πληθυσμού.

Ένας πληθυσμός χαρακτηρίζεται από μια συγκεκριμένη οργάνωση (δομή). Σχηματίζεται με βάση τις γενικές βιολογικές ιδιότητες του είδους, υπό την επίδραση πληθυσμών άλλων ειδών και αβιοτικών περιβαλλοντικών παραγόντων.

Η δομή του πληθυσμού είναι προσαρμοστικής φύσης. Διαφορετικοί πληθυσμοί του ίδιου είδους έχουν χαρακτηριστικά γνωρίσματα, χαρακτηρίζοντας τις ιδιαιτερότητες των περιβαλλοντικών συνθηκών στους οικοτόπους τους.

Η δομή του πληθυσμού μπορεί να είναι χωρική, ηλικία, φύλο, γενετική και περιβαλλοντική.

Χωρική δομήκαθορίζεται από την κατανομή των ατόμων στην πληθυσμιακή επικράτεια. Όλα τα άτομα σε έναν πληθυσμό έχουν ατομικό και ομαδικό χώρο. Υπάρχουν ορισμένες ακτίνες τροφικής (διατροφής) και αναπαραγωγικής δραστηριότητας. Υπάρχουν δύο αντίθετες διαδικασίες σε έναν πληθυσμό - η απομόνωση και η συγκέντρωση. Παράγοντες απομόνωσης είναι ο ανταγωνισμός μεταξύ των ατόμων για φαγητό όταν είναι σπάνιο και ο άμεσος ανταγωνισμός. Αυτό οδηγεί σε στολήή τυχαίοςκατανομή των ατόμων. Η συγκέντρωση - η ένωση ατόμων σε ομάδες - αν και αυξάνει τον ανταγωνισμό μεταξύ τους, συμβάλλει στην επιβίωση της ομάδας στο σύνολό της λόγω της αλληλοβοήθειας. Η συνάθροιση οδηγεί σε γεματο κοσμοκατανομή των ατόμων στον πληθυσμό. Για παράδειγμα, οργανισμοί πολλών ειδών προτιμούν να ζουν σε κοπάδια (πουλιά) ή αγέλες (θηλαστικά).

Ηλικιακή δομήΈνας πληθυσμός καθορίζεται από τον αριθμό και την αναλογία ατόμων διαφορετικών ηλικιών, αντανακλά την ένταση της αναπαραγωγής, το ποσοστό θνησιμότητας και το ρυθμό αλλαγής γενεών. Σε έναν σταθερό πληθυσμό, οι ομάδες διαφορετικών ηλικιών έχουν περίπου την ίδια αναλογία, το ποσοστό γεννήσεων είναι ίσο με το ποσοστό θνησιμότητας και το μέγεθος του πληθυσμού παραμένει σχεδόν αμετάβλητο. Ο αυξανόμενος πληθυσμός αντιπροσωπεύεται κυρίως από νεαρά άτομα, όπου το ποσοστό γεννήσεων υπερβαίνει το ποσοστό θνησιμότητας. Εάν σε έναν πληθυσμό κυριαρχούν τα γεροντικά άτομα, τότε ο αριθμός του μειώνεται.

Σεξουαλική δομή- τον αριθμό και την αναλογία ανδρών και θηλυκών του πληθυσμού. Ο γενετικός χρωμοσωμικός προσδιορισμός του φύλου δύο παραγόντων εξασφαλίζει ίσο αριθμό φύλων. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, η αναλογία των φύλων καθορίζεται από ορμονικούς παράγοντες που δρουν μετά τη γονιμοποίηση, καθώς και από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ως αποτέλεσμα, η αναλογία των φύλων στον πληθυσμό κυμαίνεται με τα χρόνια, αποκλίνοντας από 1:1.

Γενετική δομήκαθορίζεται από τη μεταβλητότητα και την ποικιλομορφία των γονότυπων, τις συχνότητες των παραλλαγών των μεμονωμένων γονιδίων, καθώς και τη διαίρεση του πληθυσμού σε ομάδες γενετικά όμοιων ατόμων, μεταξύ των οποίων λαμβάνει χώρα συνεχής ανταλλαγή. Η ποικιλομορφία των γονότυπων εξαρτάται από το μέγεθος του πληθυσμού και από εξωτερικούς παράγοντες που επηρεάζουν τη δομή του. Σε μικρούς απομονωμένους και σταθερούς πληθυσμούς, η συχνότητα της ενδογαμίας αυξάνεται φυσικά, γεγονός που μειώνει τη γενετική ποικιλότητα και αυξάνει τον κίνδυνο εξαφάνισης.

Οικολογική δομή - αυτή είναι η υποδιαίρεση ενός πληθυσμού σε ομάδες ατόμων που αλληλεπιδρούν διαφορετικά με περιβαλλοντικούς παράγοντες. Οι ομάδες προσδιορίζονται με βάση τη διατροφή (άτομα διαφορετικών φύλων και ηλικιών έχουν διαφορετικές προτιμήσεις για τα τρόφιμα), από ενδεικτική συμπεριφορά και από φυσική δραστηριότητα. Συχνά παρατηρείται κατανομή λειτουργιών κατά το κυνήγι θηραμάτων και τη φροντίδα των απογόνων. Όλοι οι πληθυσμοί χαρακτηρίζονται επίσης από φαινολογική διαφοροποίηση (διαφορετικοί χρόνοι έναρξης και λήξης εποχιακών κύκλων ανάπτυξης και συμπεριφοράς: χειμερία νάρκη, σεξουαλική δραστηριότητα, τήξη, ανθοφορία, καρποφορία, πτώση φύλλων κ.λπ.).

Δυναμική του πληθυσμού.

Ένας πληθυσμός δεν μπορεί να υπάρξει χωρίς συνεχείς αλλαγές, λόγω των οποίων προσαρμόζεται στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι αλλαγές στον αριθμό των οργανισμών με την πάροδο του χρόνου ονομάζονται δυναμικήπληθυσμούς. Οι ιδέες για την αύξηση του πληθυσμού είναι απαραίτητες για να κατανοήσουμε την ικανότητά τους να επαναφέρουν αριθμούς, καθώς και να κατανοήσουμε ορισμένες ιδιότητες της δυναμικής.

Οποιοσδήποτε πληθυσμός είναι θεωρητικά ικανός για απεριόριστη αύξηση σε αριθμούς εάν δεν περιορίζεται από παράγοντες εξωτερικό περιβάλλον. Σε αυτή την περίπτωση, ο ρυθμός αύξησης του πληθυσμού θα εξαρτηθεί μόνο από το μέγεθος βιοτικό δυναμικό (b.p.),χαρακτηριστικό του είδους. Το B.P. αντικατοπτρίζει το θεωρητικό μέγιστο των απογόνων από ένα ζευγάρι ή άτομο ανά μονάδα χρόνου. Το B.P. εκφράζεται με τον συντελεστή r και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

όπου ΔN είναι η αύξηση του πληθυσμού.

Δt είναι η χρονική περίοδος κατά την οποία παρατηρείται αύξηση του ΔΝ.

N 0 - αρχικό μέγεθος πληθυσμού.

Στη φύση, το B.P. ενός πληθυσμού δεν υλοποιείται ποτέ πλήρως. Συνήθως η τιμή του είναι η διαφορά μεταξύ του ποσοστού γεννήσεων και του ποσοστού θνησιμότητας στους πληθυσμούς:

όπου: σε - αριθμός γεννήσεων,

d είναι ο αριθμός των νεκρών ατόμων στον πληθυσμό την ίδια χρονική περίοδο.

Αύξηση πληθυσμού και καμπύλες ανάπτυξης.Εάν το ποσοστό γεννήσεων σε έναν πληθυσμό υπερβαίνει το ποσοστό θνησιμότητας, τότε ο πληθυσμός θα αυξηθεί (αν οι αλλαγές λόγω της μετανάστευσης είναι ασήμαντες). Για να κατανοήσουμε τα πρότυπα αύξησης του πληθυσμού, είναι χρήσιμο να εξετάσουμε πρώτα ένα μοντέλο που περιγράφει την ανάπτυξη ενός βακτηριακού πληθυσμού μετά τον εμβολιασμό σε φρέσκο ​​μέσο καλλιέργειας. Σε αυτό το νέο και ευνοϊκό περιβάλλον, οι συνθήκες για την αύξηση του πληθυσμού είναι βέλτιστες και παρατηρείται εκθετική ανάπτυξη (σε σχήμα J). Αυτή η καμπύλη ανάπτυξης ονομάζεται εκθετικός, ή λογαριθμική (Εικ. 1).

Εικ.2. Λογιστική καμπύλη αύξησης πληθυσμού (σε σχήμα S)

Τελικά, φτάνει σε ένα σημείο όπου, για διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης των πόρων τροφίμων και της συσσώρευσης τοξικών μεταβολικών αποβλήτων, η εκθετική ανάπτυξη καθίσταται αδύνατη. Αρχίζει να επιβραδύνεται έτσι ώστε η καμπύλη ανάπτυξης να πάρει σιγμοειδές (σχήματος S) σχήμα και ονομάζεται επιμελητεία(Εικ. 2).

Η καμπύλη σιγμοειδούς και J είναι δύο μοτίβα αύξησης του πληθυσμού. Υποτίθεται ότι όλοι οι οργανισμοί μοιάζουν πολύ μεταξύ τους, έχουν ίση ικανότητα αναπαραγωγής και ίση πιθανότητα θανάτου, έτσι ώστε ο ρυθμός αύξησης του πληθυσμού στην εκθετική φάση εξαρτάται μόνο από το μέγεθός του και δεν περιορίζεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. τα οποία παραμένουν σταθερά.

Στη φύση μετά την εκθετική φάση περαιτέρω ανάπτυξηΟ πληθυσμός ακολουθεί ένα λογιστικό μοντέλο, με τον ρυθμό αύξησης του πληθυσμού να μειώνεται γραμμικά καθώς αυξάνεται ο πληθυσμός, στο μηδέν σε μια ορισμένη τιμή του Κ. Η τιμή του Κ ονομάζεται βιολογική ικανότητα του περιβάλλοντος(ο βαθμός ικανότητας του φυσικού ή του φυσικού-ανθρωπογόνου περιβάλλοντος να παρέχει κανονική δραστηριότητα ζωής σε συγκεκριμένο αριθμό οργανισμών χωρίς αισθητή διαταραχή του ίδιου του περιβάλλοντος).

Μια καμπύλη επιβίωσης μπορεί να ληφθεί ξεκινώντας με έναν πληθυσμό νεογνών και στη συνέχεια σχεδιάζοντας τον αριθμό των επιζώντων σε συνάρτηση με το χρόνο. Ο κατακόρυφος άξονας συνήθως απεικονίζει είτε τον απόλυτο αριθμό των επιζώντων ατόμων είτε το ποσοστό τους στον αρχικό πληθυσμό:

Κάθε είδος έχει μια χαρακτηριστική καμπύλη επιβίωσης, το σχήμα της οποίας εξαρτάται εν μέρει από τη θνησιμότητα των ανώριμων ατόμων. Τυπικά παραδείγματα φαίνονται στο σχήμα 3.

100

Εικ.3. Τρεις τύποι καμπυλών επιβίωσης

Τα περισσότερα ζώα και φυτά υπόκεινται σε γήρανση, η οποία εκδηλώνεται με μείωση της ζωτικότητας με την ηλικία μετά από μια περίοδο ωριμότητας. Μόλις αρχίσει η γήρανση, η πιθανότητα θανάτου μέσα σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα αυξάνεται. Οι άμεσες αιτίες θανάτου μπορεί να είναι διαφορετικές, αλλά βασίζονται στη μείωση της αντίστασης του οργανισμού σε δυσμενείς παράγοντες (για παράδειγμα, ασθένειες). Η καμπύλη Α στο Σχ. 2 είναι πολύ κοντά στην ιδανική καμπύλη επιβίωσης για έναν πληθυσμό στον οποίο η γήρανση είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τη θνησιμότητα. Ένα παράδειγμα θα ήταν ο ανθρώπινος πληθυσμός στη σύγχρονη ανεπτυγμένη χώραμε υψηλό επίπεδο ιατρικής περίθαλψης και ορθολογικής διατροφής, όπου οι περισσότεροι άνθρωποι ζουν μέχρι τα βαθιά γεράματα. Μια καμπύλη παρόμοια με την καμπύλη Α είναι επίσης χαρακτηριστική των ετήσιων καλλιεργούμενων φυτών όταν γερνούν ταυτόχρονα σε ένα δεδομένο χωράφι.

Μια καμπύλη τύπου Β είναι χαρακτηριστική για πληθυσμούς οργανισμών με υψηλά ποσοστά θνησιμότητας νωρίς στη ζωή, όπως τα πρόβατα του βουνού ή ο ανθρώπινος πληθυσμός σε μια χώρα όπου η πείνα και οι ασθένειες είναι ευρέως διαδεδομένες. Μια ομαλή καμπύλη τύπου Β μπορεί να ληφθεί εάν η θνησιμότητα είναι σταθερή σε όλη τη διάρκεια της ζωής των οργανισμών (50% για μια συγκεκριμένη μονάδα χρόνου). Αυτό μπορεί να συμβεί όταν η τύχη γίνεται ο κύριος παράγοντας που καθορίζει τη θνησιμότητα και τα άτομα πεθαίνουν πριν αρχίσει η αισθητή γήρανση. Μια παρόμοια καμπύλη είναι χαρακτηριστική για πληθυσμούς ορισμένων ζώων (για παράδειγμα, ύδρα), που δεν κινδυνεύουν ιδιαίτερα σε νεαρή ηλικία. Τα περισσότερα ασπόνδυλα και φυτά εμφανίζουν επίσης αυτό το είδος καμπύλης, αλλά η υψηλή θνησιμότητα μεταξύ των νεαρών ατόμων κάνει το αρχικό τμήμα της καμπύλης να κατεβαίνει ακόμη πιο απότομα.

Υπάρχουν μικρές ενδοειδικές διαφορές στις καμπύλες επιβίωσης. Μπορεί να οφείλονται σε διάφορους λόγους και συχνά σχετίζονται με το φύλο. Στους ανθρώπους, για παράδειγμα, οι γυναίκες ζουν λίγο περισσότερο από τους άνδρες, αν και οι ακριβείς λόγοι για αυτό είναι άγνωστοι.

Σχεδιάζοντας καμπύλες επιβίωσης για διάφοροι τύποι, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η θνησιμότητα για άτομα διαφορετικών ηλικιών και, επομένως, να βρεθεί σε ποια ηλικία ένα συγκεκριμένο είδος είναι πιο ευάλωτο. Έχοντας διαπιστώσει τα αίτια θανάτου σε αυτή την ηλικία, μπορεί κανείς να καταλάβει πώς ρυθμίζεται το μέγεθος του πληθυσμού.

Σχετική πληροφορία.