Тест популяция как форма существования вида. §31. Популяция как форма существования вида в природе. Общая характеристика популяции

учитель биологии высшей категории

МОУ-СОШ с. Звонаревка

Урок биологии в 10 классе по теме:

«Популяция, как форма существования вида и как особая генетическая система»

Проверить знания учащихся и повторить материал по теме "Биотические факторы среды".

Оборудование. Мультимедийный проектор, компьютер, электронное учебное пособие «Биология лабораторный практикум. 6-11 класс», таблицы по общей биологии, кодограмма (приложение 1), можно использовать видеоматериалы, презентации.
Ход урока:

Повторение .

Компьютерное тестирование: приложение 3.

Устное повторение.

Представление презентаций по теме отдельными учащимися (по желанию)

Изучение нового материала.

Объяснение с помощью таблиц, кодограммы.
1. Экологическая характеристика вида
Живые организмы, живущие совместно в сообществе, принадлежат к различным видам. Особи различных видов отличаются друг от друга по ряду критериев и не скрещиваются друг с другом, особи одного вида характеризуются сходными видовыми критериями. Каждый вид занимает определенную территорию, ареал. В пределах ареала вид существует в виде популяций - структурных и эволюционных единиц вида. Популяции организмов могут жить только в определенных экологических условиях, если группа популяций живет в географически однородной части видового ареала и отличается устойчивыми морфологическими особенностями от других популяций, то эта группа особей называется подвидом .

Таким образом, к экологическим характеристикам вида относятся ареал , экологические условия , благоприятные для существования особей данного вида и популяционная структура вида . Например, зубры существуют на определенном ареале, предпочитают определенные условия обитания, в настоящее время известно несколько популяций зубров. У бизонов эти же характеристики будут уже другими.

К важным экологическим характеристикам многих видов относятся так же численность вида, половой и возрастной состав, поведенческие адаптации к сезонному изменению климатических факторов.

Численность. Для многих видов характерны периодические и непериодические вспышки численности. Циклические изменения с подъемом численности раз в 4 года характерны для леммингов, песцов, полярной совы. Сезонные колебания численности характерны для многих насекомых, мышевидных грызунов, птиц. Непериодические колебания наблюдаются редко, в результате воздействия комплекса благоприятных абиотических и биотических факторов для данного вида. Например, непериодические вспышки численности наблюдались у непарного шелкопряда, саранчи. Резкий подъем численности наблюдается и у видов, попавших в новые места обитания, классические примеры - размножение кроликов и опунции в Австралии, колорадского жука в Европе.

Половой состав. Соотношение зигот, из которых развиваются особи мужского и женского пола у большинства видов равное, но смертность самцов и самок неодинакова, например, смертность самцов обычно выше у фазанов, утки-кряквы, многих грызунов. Особенно наглядно влияние условий среды на половую структуру видов, в которых происходит чередование половых и партеногенетических поколений. Например, у дафний и тлей все лето популяции представлены только самками, размножающимися партеногенетически, осенью появляются самцы и зимуют оплодотворенные яйца.

Если численность вида невелика, то анализ возрастной структуры помогает прогнозировать численность вида во времени. Например, если преобладают старые особи, не способные размножаться, то это свидетельствует о неблагоприятных условиях и снижении численности. Преобладание молодых особей свидетельствует о благополучном состоянии вида и увеличении его численности.

Вид состоит из популяций, но представляет собой единое целое, так как особи разных популяций встречаются, скрещиваются, происходит постоянный обмен генами между различными популяциями. Целостность вида обеспечивается определенными внутривидовыми взаимоотношениями и в то же время вид репродуктивно изолирован от других видов. Для каждого вида характерен свой кариотип, вследствие различия в числе и строении хромосом особи разных видов не могут скрещиваться друг с другом и давать плодовитое потомство.
2. Экологическая характеристика популяции
Каждый вид существует в форме популяций. Любая популяция существует в определенном сообществе в конкретных условиях и приспособлена к совместной жизни с другими видами, она занимает в природном сообществе определенную экологическую нишу . Экологическая ниша определяется всем комплексом факторов среды, необходимых для существования популяции, вида. Например, у лесных мышей в лесу - одна экологическая ниша, у синиц - другая, дождевые черви, живущие в почве леса, занимают третью экологическую нишу.

Структура популяций . Может быть пространственной, возрастной, половой и генетической . Пространственная структура: разные популяции одного вида занимают различные территории, и на этой территории особи могут располагаться как равномерно (деревья в сосновом лесу), так и мозаично (гнездовья грачей, поселяющихся колониями в рощах и парках). Экологи, изучая природное сообщество, определяют территорию, которую занимает популяция, изучается возрастная структура : соотношение молодых организмов, особей среднего возраста и старых, соотношение полов в популяции. Генетическая структура. Так как генофонд популяции представлен генотипами особей, ее составляющих, понятно, что генофонд разных популяций будет различным, частота встречаемости различных аллелей в разных популяциях будет разной. Важнейшим показателем является численность популяции - общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Для характеристики численности популяции удобно использовать такое понятие, как плотность популяции - число особей, которое приходится на единицу площади или объема. Все эти характеристики помогают оценить состояние популяции, прогнозировать ее будущее.

Численность популяции зависит от баланса рождаемости и смертности, которые, в свою очередь, зависят от абиотических и биотических факторов. При благоприятных климатических условиях и достаточном количестве пищи численность возрастает, при неблагоприятных - уменьшается. Если рождаемость превышает смертность - популяция растущая, если наоборот - популяция становится сокращающейся. Однако популяция - система саморегулирующаяся, существуют верхние и нижние пределы плотности, за которые она выходить не может. Дальнейшее понижение численности грозит вымиранием, при повышении численности выше верхнего предела иссякнет кормовая база, увеличится смертность и произойдет резкое уменьшение численности.

В целях сохранения и рационального использования видов необходимо знать экологические характеристики видов и популяций, знать способы регулирования численности, уметь прогнозировать будущее того или иного вида, особенно тех видов, которые имеют промысловое значение. К мерам, позволяющим сохранить и восстановить численность видов, относятся в первую очередь правильное ведение охотничьего хозяйства и рыбного промысла. Это сроки и места охоты, лицензии на право отстрела определенного количества животных, полный запрет охоты на малочисленные виды, планирование вылова и лов рыбы определенного возраста, воспроизводство малька промысловых видов рыб.

Закрепление . Выполнение учащимися лабораторной работы «Изучение свойств популяций». Работа с электронным учебным пособием «Биология лабораторный практикум. 6-11 класс».

Задание на дом. Изучить текст параграфа 25, ответить на вопросы.

Литература

1. 
   Биология. Базовый уровень. 10 класс. Учебник для учащихся образовательных учреждений. Пономарева И. Н., Корнилова О. А., Лощилина Т. Е.. Москва Изд. центр "Вентана-Граф" 2010.
2. 
   Пименов А.В. Уроки биологии в 10 классе. Развернутое планирование. Ярославль. Академия развития, 2001 г.
3. 
   Пехов А.П. Биология с основами экологии. Санкт–Петербург "Лань" 2000 г.

MULTIMEDIA – ПОДДЕРЖКА КУРСА
Мультимедийный компакт диск

«Биология. Лабораторный практикум. 6-11 класс», Республиканский мультимедиа центр, 2004 г.

Приложение 1. Кодограмма к уроку.

Приложение 2. Карточка у доски.

Запишите номера вопросов,

против них - правильные ответы:

1. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить ++? Приведите примеры.
2. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить +-? Приведите примеры.
3. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить 0+? Приведите примеры.
4. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить 0-? Приведите примеры.
5. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить --? Приведите примеры.
6. 
   Взаимоотношения между акулой и рыбой прилипалой. Данный тип взаимодействия называется:
7. 
   Взаимоотношения между термитами и жгутиковыми простейшими. Взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно. Данный тип взаимодействия называется:
8. 
   Взаимоотношения между раком отшельником и актинией на его раковине. Взаимодействие благоприятно для обоих видов, но не обязательно. Данный тип взаимодействия называется:

Запишите ответы и садитесь на место.

Приложение 3. Тестовое задание.
Тест 1 . Взаимоотношения между популяцией лосей и синицами в лесу, ни одна популяция напрямую не влияет на другую. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Популяция как форма существования вида.

Популяция - это совокупность особей одного вида, длительно существующая на определенной территории (ареале) и отделенная от других популяций той или иной формой изоляции. Популяция является элементарной структурой вида, в форме которой вид существует в природе.

Популяция является элементарной эволюционной структурой. Под действием факторов окружающей среды в популяции постоянно происходят наследственные изменения (мутации). Поскольку мутации передаются потомству, в результате скрещивания они распространяются в популяции и насыщают ее, популяция становится неоднородной. В результате действия факторов эволюции выживают и оставляют потомство те особи, которые приобрели наследственные изменения, полезные в данных условиях среды. Так формируется экологический критерий популяции и вида в целом.

Основными характеристиками популяции являются: плотность, численность, рождаемость, смертность, возрастной состав, характер распределения в пределах территории и темп роста.

Плотность популяции определяется числом особей, приходящихся на единицу площади или объема. Территория, занимаемая разными популяциями одного вида, колеблется и зависит от степени подвижности особей. Каждому виду присуща определенная плотность популяции, отклонения от которой в обе стороны отрицательно сказываются на темпах воспроизводства и жизнедеятельности особей.

Численность - это общее число особей на выделяемой территории. Численность или число особей в популяции различно у разных видов и в значительной мере зависит от стабильности экологической ситуации. Численность не может быть ниже определенных пределов, сокращение чис­ленности за эти пределы может привести к вымиранию популяции. При половом размножении обмен генами превращает популяцию в относительно целостную генетическую систему. Если перекрестное оплодотворение отсутствует и преобладает вегетативное размножение, генетические связи слабее и популяция представляет собой систему клонов или чистых линий, совместно использующих среду. Такие популяции объединены в основном экологическими связями.

Во всех случаях в популяциях действуют законы, позволяющие использовать даже ограниченные ресурсы среды для оставления потомства. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность.

Поддержание численности, оптимальной в данных условиях, называется гомеостазом популяции. Гомеостатические возможности популяций различны и осуществляются они через взаимоотношения особей между собой и с окружающей средой.

Рождаемость - это число новых особей, появившихся в результате размножения в единицу времени. Рождаемость определяется многими факторами, например, биологическим положением вида. Низкая плодовитость характерна для тех видов, которые проявляют большую заботу о потомстве. Рождаемость зависит от скорости полового созревания, числа генераций в году, соотношения в популяции самцов и самок. В огромной степени рождаемость в природе определяется обеспеченностью пищей, возможностью выкормить потомство и влиянием природных условий.

Смертность - показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени. Она бывает очень высокой и изменяется в зависимости от условий среды, возраста и состояния популяции. У большинства видов смертность в раннем возрасте всегда бывает выше, чем у взрослых особей. Факторы смертности очень разнообразны. Она может быть вызвана влиянием абиотических факторов среды (низкие и высокие температуры, ливневые осадки, град, избыточная или недостаточная влажность), биотическими факторами (отсутствие корма, инфекционные заболевания), антропогенными факторами (загрязнение окружающей среды, уничтожение животных, деревьев).

Прирост популяции - это разница между рождаемостью и смертностью, прирост популяции может быть как положительным, так и отрицательным.

Темп роста популяции - это средний прирост популяции за единицу времени.

Возрастной состав - имеет важное значение для ее существования. При благоприятных условиях в популяции имеются все возрастные группы и поддерживается более или менее стабильный возрастной состав. В быстро растущих популяциях преобладают молодые особи, а в сокращающихся - старые, уже не способные интенсивно размножаться. Такие популяции малопродуктивны, недостаточно устойчивы.

Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношение групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуры популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой - под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции имеет, таким образом, приспособительный характер. Разные популяции одного вида имеют как сходные особенности, так и отличительные, характеризующие специфику экологических условий в местах их обитания.

В целом, кроме адаптивных возможностей отдельных особей, на определенных территориях формируются приспособительные черты групповой адаптации популяции как надиндивидуальной системы.

Регуляция численности популяций в биоценозах

Современная теория динамики численности популяций рассматривает колебания численности популяции как авторегулируемый процесс. Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики: модификацию и регуляцию.

Для любой популяции организмов в конкретных условиях свойственен определенный средний уровень численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня имеют разный размах, но в норме после каждого отклонения численность популяции начинает изменяться с обратным знаком.

Модификация - это случайные отклонения численности, возникающие в результате действия самых разнообразных факторов, не связанных с плотностью популяции.

Регуляция - это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию, который совершается под влиянием совсем иных факторов, сила, действия которых определяется плотностью популяции.

Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами не испытывают влияния этих изменений. Действие их, таким образом, одностороннее. К факторам, модифицирующим численность популяций, относятся все абиотические воздействия на сами организмы, качество и количество их корма, активность врагов и т.п. Благоприятная погодная обстановка может послужить причиной массовой вспышки размножения вида и перенаселения занимаемой им территории. Отрицательное воздействие модифицирующих факторов, наоборот, снижает численность популяции иногда до полного ее исчезновения.

Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а сглаживают ее колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню. Это происходит потому, что эффект их воздействия тем сильнее, чем выше плотность популяции.

В качестве регулирующих сил вступают межвидовые и внутривидовые отношения организмов. Разные типы этих отношений определяют быстроту ответных реакций на изменения численности популяций.

Ограничение возможных колебаний численности популяций имеет большое значение не только для их собственного процветания, но и для устойчивого существования сообществ. Успешное сожительство организмов разных видов возможно только при их определенных количественных со­отношениях. Естественным отбором закреплены поэтому самые разнообразные заслоны на пути катастрофического увеличения численности популяций, регуляторные механизмы имеют множественный характер.

Динамика численности популяций в естественной обстановке - это автоматически регулируемый процесс, механизмы стабилизации которого отработаны длительной историей совместного развития видов.

Таким образом, как масштабы, так и ход колебания численности любого вида в природных сообществах исторически обусловлены естественным отбором в зависимости от особенностей биологии, характера внутривидовых связей и межвидовых отношений, к которым приспособлен вид в определенных условиях среды.

Для каждого биологического вида существует оптимум экологических факторов, который характеризуется наибольшей степенью благоприятности для существования вида.

Максимальной степени благоприятности воздействия факторов на организм соответствует умеренная скорость развития организмов при минимальной затрате энергии и наименьшая смертность, а также наибольшая продолжительность существования взрослых особей и их высокая плодовитость.

Популяция – совокупность особей одного биологического вида, населяющих одну территория, имеющих общий генофонд (совокупность генотипов всех особей популяции.) и возможность свободно скрещиваться.

Популяция представляет собой форму внутривидовой организации или форму существования вида, обеспечивающую наиболее полное использование данной группой особей природных ресурсов территории, к которой популяция приурочена. Биологическое значение популяции состоит в наиболее полном и рациональном использовании энергетических ресурсов, позволяющем обеспечить оставление потомства. При половом размножении обмен генами превращает популяцию в целостную генетическую систему. Если размножение происходит вегетативным путем (побегами, почками и т.д.) или другими способами, то популяция представляет собой систему клонов, или чистых линий, совместно использующих среду. В современной биологии популяция рассматривается как элементарная единица в процессе эволюции, способная реагировать на изменения среды перестройкой своего генофонда.

Говоря об экологических популяциях, необходимо отметить большое разнообразие их масштабов. У одного и того же вида в разной среде популяции могут сильно различаться. Эти различия обусловлены:

а) площадью ареала популяции – они могут занимать территорию, сравнимую по площади с материком (популяции песца, кряквы), и могут ограничиваться несколькими квадратными метрами (некоторые амфибии и моллюски);

б) количеством особей, образующих популяцию, – популяция может объединять миллионы особей (комары) или всего несколько десятков животных (крупные хищники);

в) количеством микропопуляций – одни популяции представлены множеством микропопуляций, приуроченных к разным биотопам, другие – едины в пространственном отношении.

Таким образом, популяции представляют собой весьма разнообразные видовые группировки, количество и особенности которых соответствуют пестроте и условиям местообитания, специфическим свойствам среды и биологии самих животных.

Важно учитывать многообразие взаимодействия организмов со средой. В соответствии с этим подходом популяции выделяются:

а) по способу поддержания численности и времени существования:

– постоянные популяции, возникающие в оптимальных местообитаниях, они способны к самовоспроизведению и не нуждаются в притоке особей извне для поддержания своей численности;

– временные популяции существуют не только за счет внутреннего потенциала, но и в результате иммиграции особей извне;

б) по способности к самовоспроизведению:

– независимые популяции – способны воспроизводиться самостоятельно; приток особей в их репродукции не играет существенной роли;

– полузависимые популяции – могут самовоспроизводиться, но иммиграция особей заметно повышает численность;

– зависимые – смертность внутри популяции не компенсируется приплодом, без иммиграции особей популяция вымирает;

– псевдопопуляции – совершенно не способны к самовоспроизведению, целиком зависят от притока извне. На о-ве Монерон обитает популяция тепловодного моллюска морское ухо. Они не нерестятся в этих холодных водах. Популяция же поддерживается за счет приноса личинок от берегов Японии с теплым Цусимским течением;

– временные , илипериодически возникающие популяции – образуются за счет выселения особей из постоянных популяций в малоблагоприятные местообитания в периоды резкого возрастания численности постоянных популяций;

– гемипопуляции , илиполупопуляции – группировки особей, принадлежащие к отдельным возрастным фазам развития животных, при этом на разных этапах своего возрастного развития (онтогенеза) они имеют резкие различия как морфологические, так и экологические (взрослые донные моллюски и их свободно плавающие пелагические личинки).

Структуры популяции:

1. Половая ( Рис.7.1) .Численное соотношение полов, т.е. половой состав, и особенно доля размножающихся самок в популяции, имеет большое значение для дальнейшего роста ее численности. Соотношение полов зависит, прежде всего, от биологии вида и сильно различается умоногамных (самец за сезон спаривается с одной самкой) иполигамных животных. Для первых (например, журавли, лебеди) нормой является соотношение полов 1:1. Для вторых (например, морские котики, павианы) типично преобладание самок. Среди моногамных животных почти постоянно имеются «резервные» самцы. Это уже половозрелые, но еще не размножающиеся животные; они представляют собой репродуктивный резерв популяции. Неравномерность гибели разных полов, неодинаковая их выживаемость распространены среди животных. Как правило, более жизнеспособными являются самки. В молодом возрасте самки и самцы различаются поведением. Самцы обычно более подвижны, менее привязаны к убежищам, поэтому чаще становятся жертвами хищников и непогоды.

При неблагоприятных условиях, когда популяция находится в депрессии, выживаемость самок резко возрастает и процент женских особей сильно превышает норму. Это явление имеет важное адаптивное значение, поскольку именно от самок зависит восстановление подорванной популяции. Экологические и поведенческие различия между особями мужского и женского пола могут быть сильно выражены. Так, самцы комаров питаются нектаром растений и слизывают росу, а самки являются кровососущими.

Рис.7.1Соотношение половозрелых самцов и самок разных возрастов в популяции травяной лягушки

2.Возрастная ( Рис.7.3) .У долгоживущих и размножающихся многократно видов возникает относительно устойчивая структура популяции с длительным существованием различных поколений. У видов с непродолжительным периодом взрослого состояния ежегодно сменяется значительная часть популяции. Численность такой популяции неустойчива и может резко различаться в отдельные годы, а возрастная структура популяции сильно варьирует.Возрастной состав популяции определяется несколькими причинами, среди которых можно указать на время достижения половой зрелости, общую продолжительность жизни, длительность периода размножения, продолжительность жизни поколения, частоту приплода, смертность, тип динамики численности.

Рис.7.3 Возрастная структура ели

3. Географическая - это крупная территориальная группировка особей общего населения вида. Она адаптирована к особенностям климата, рельефа и составу живого населения разных биогеоценозов на большом географическом пространстве ареала вида.

4. Экологическая - это группа особей, обладающая свойством целостности, с особым местообитанием, характеризуется единством экологических реакций на внешние воздействия. У обитателей одного природного сообщества развивается особый, уникальный, но единообразный тип реакций, образа жизни биологических ритмов. Популяции такого типа отграничены, но не изолированы друг от друга. А следовательно довольно часто происходит обмен генетической информацией.

5. Этологическая – закономерности совместного поведения животных изучает наукаэтология . Формы совместного сосуществования в популяции чрезвычайно различны.

При одиночном образе жизни особи популяции независимы и обособлены друг от друга. Однако такое поведение характерно для многих видов лишь на определенных стадиях жизненного цикла. Они часто образуют временные агрегации в местах зимовок, в период, предшествующий оплодотворению.

При семейном образе жизни усиливается связь между родителями и потомством. Например, у птиц забота о птенцах продолжается до поднятия их на крыло; у некоторых млекопитающих детеныши воспитываются в семейных группах в течение нескольких лет.

Семья у животных основана не только на половом инстинкте и необходимости совместной заботы о потомстве, но и на территориальной общности. Своеобразной семьей является львиный прайд. Основу прайда составляют львицы, они охотятся, выращивают львят. Обычно в прайд входят несколько львиц и их детеныши, 2–3 молодых самца и обязательно доминирующий самец. Он не всегда самый крупный или самый сильный, но остальные самцы признают его главенство, а он, в свою очередь, терпит их присутствие. Состарившихся и больных львов прайд не защищает, а изгоняет.

Внутривидовые группировки – стаи, стада, колонии, гаремы. Абиотические условия в большинстве случаев одинаково действуют как на одиночную особь, так и на группу. Иначе влияют на индивида и группу индивидов биотические факторы.

Стаи – подвижные, обычно временные объединения. Скопления животных часто связаны с местами изобилия пищи или достаточно надежными убежищами.

Стада – более длительные и постоянные объединения животных. Они включают особей одного вида, которые сохраняют какое-либо время близость друг к другу, сходно себя ведут, нередко характеризуются одинаковым ритмом активности. Основой группового поведения в стадах являются взаимоотношения доминирования – подчинения.

Колонии – это групповое поселение оседлых животных. Они могут быть длительными или возникать лишь на период размножения (птицы– чайки, гагары и др.).

Гарем – небольшая устойчивая группа размножающихся полигамных животных (серый тюлень, морской котик, кашалот).

6. Элементарная - это небольшая группировка особей одного вида в биогеоценозе. В состав входят близкие в генетическом плане особи. Различие между микропопуляциями определяются средой обитания.

Плотность популяции – это число особей на единицу площади (Рис.7.4). Верхний предел плотности популяции определяется количеством самого дефицитного ресурса. Особую группу организмов составляют растения – однолетники. Плотность их популяций может возрастать практически не ограниченно. Это возможно за счёт того, что с увеличением плотности уменьшается размер особи.

Рис.7.4 Плотность популяции волка

Конкуренция приводит к значительным колебаниям плотности. Плотность популяции непостоянна и колеблется из года в год потому, что количество самого дефицитного ресурса в отдельные года непостоянно.

Вспышка плотности популяции жертв вызывает вспышку плотности популяции хищников потому, что хищники, питающиеся жертвами, имеют достаточно еды. Следовательно, они не погибают из-за недостатка пищи. И большинство популяций выживает. Ведь, чем больше уровень дефицитного ресурса, тем выше плотность популяции, т.е. чем больше жертв, тем больше хищников. Плотность популяции зависит от количества пропитания, т.е. если в лесу вырастет много шишек, грибов и желудей и т.д., то популяция белок увеличится.

Популяция - это совокупность особей одного вида, дли­тельно существующая на определенной территории (ареале) и отделенная от других популяций той или иной формой изоляции. Популяция является элементарной структурой вида, в форме которой вид существует в природе.

Популяция является элементарной эволюционной струк­турой. Под действием факторов окружающей среды в попу­ляции постоянно происходят наследственные изменения (мутации). Поскольку мутации передаются потомству, в ре­зультате скрещивания они распространяются в популяции и насыщают ее, популяция становится неоднородной. В ре­зультате действия факторов эволюции выживают и остав­ляют потомство те особи, которые приобрели наследствен­ные изменения, полезные в данных условиях среды. Так формируется экологический критерий популяции и вида в целом.

Основными характеристиками популяции являются: плот­ность, численность, рождаемость, смертность, возрастной состав, характер распределения в пределах территории и темп роста.

Плотность популяции определяется числом особей, приходящихся на единицу площади или объема. Терри­тория, занимаемая разными популяциями одного вида, колеблется и зависит от степени подвижности особей. Каж­дому виду присуща определенная плотность популяции, отклонения от которой в обе стороны отрицательно ска­зываются на темпах воспроизводства и жизнедеятельнос­ти особей.

Численность - это общее число особей на выделяемой территории. Численность или число особей в популяции различно у разных видов и в значительной мере зависит от стабильности экологической ситуации. Численность не мо­жет быть ниже определенных пределов, сокращение чис­ленности за эти пределы может привести к вымиранию по­пуляции. При половом размножении обмен генами превра­щает популяцию в относительно целостную генетическую систему. Если перекрестное оплодотворение отсутствует и преобладает вегетативное размножение, генетические связи слабее и популяция представляет собой систему клонов или чистых линий, совместно использующих среду. Такие попу­ляции объединены в основном экологическими связями.

Во всех случаях в популяциях действуют законы, позво­ляющие использовать даже ограниченные ресурсы среды для оставления потомства. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою числен­ность.

Поддержание численности, оптимальной в данных усло­виях, называется гомеостазом популяции. Гомеостатические возможности популяций различны и осуществляются они через взаимоотношения особей между собой и с окру­жающей средой.

Рождаемость - это число новых особей, появившихся в результате размножения в единицу времени. Рождаемость определяется многими факторами, например, биологиче­ским положением вида. Низкая плодовитость характерна для тех видов, которые проявляют большую заботу о потом­стве. Рождаемость зависит от скорости полового созревания, числа генераций в году, соотношения в популяции самцов и самок. В огромной степени рождаемость в природе опреде­ляется обеспеченностью пищей, возможностью выкормить потомство и влиянием природных условий.

Смертность - показатель, отражающий количество по­гибших в популяции особей за определенный отрезок вре­мени. Она бывает очень высокой и изменяется в зависимо­сти от условий среды, возраста и состояния популяции. У большинства видов смертность в раннем возрасте всегда

бывает выше, чем у взрослых особей. Факторы смертности очень разнообразны. Она может быть вызвана влиянием абиотических факторов среды (низкие и высокие темпера­туры, ливневые осадки, град, избыточная или недостаточ­ная влажность), биотическими факторами (отсутствие кор­ма, инфекционные заболевания), антропогенными факто­рами (загрязнение окружающей среды, уничтожение жи­вотных, деревьев).

Прирост популяции - это разница между рождаемос­тью и смертностью, прирост популяции может быть как по­ложительным, так и отрицательным.

Темп роста популяции - это средний прирост популя­ции за единицу времени.

Возрастной состав - имеет важное значение для ее суще­ствования. При благоприятных условиях в популяции име­ются все возрастные группы и поддерживается более или менее стабильный возрастной состав. В быстро растущих популя­циях преобладают молодые особи, а в сокращающихся - ста­рые, уже не способные интенсивно размножаться. Такие по­пуляции малопродуктивны, недостаточно устойчивы.

Популяции свойственна определенная организация. Рас­пределение особей по территории, соотношение групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, пове­денческим и генетическим особенностям отражают структу­ры популяции. Она формируется, с одной стороны, на осно­ве общих биологических свойств вида, а с другой - под вли­янием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции имеет, таким образом, приспособительный характер. Разные популяции одного вида име­ют как сходные особенности, так и отличительные, харак­теризующие специфику экологических условий в местах их обитания.

В целом, кроме адаптивных возможностей отдельных особей, на определенных территориях формируются приспособительные черты групповой адаптации популяции как надиндивидуальной системы.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Экология: экзаменационные ответы

На сайте сайт читайте: "экология: экзаменационные ответы"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Биосфера. Основные понятия и характеристики
Понятие о биосфере. Современные концепции биосферы Структура биосферы Функции биосферы Границы жизни в биосфере Круговорот веществ в биосфере Биогенная

Человек и биосфера
Что изучает экология человека Экологическая дифференциация человечества. Понятие об адаптивных типах Человечество как экологический фактор Связь между экологической ситуа

Основные методы экологии
Традиционное деление экологии на общую, (изучение ос­новных принципов организации и функционирования био­логических систем) и частную (изучение конкретных групп живых организмов) отражает не стольк

Среда обитания
Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания. Среда - это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания. Любое живое существо живет в сл

Характеристика основных методов анализа и моделирования экологических процессов
Надорганизменные системы, которые изучает экология - популяции, биоценозы, экосистемы - чрезвычайно слож­ны. В них наблюдается огромное количество взаимосвязей, прочность и постоянство которых пост

Вид и его экологическая характеристика
Вид - элементарная структурная единица в системе жи­вых организмов, качественный этап в их эволюции. Вид - это совокупность особей, обладающих сходством внутреннего и внешнего строения, би

Регуляция численности популяций в биоценозах
Современная теория динамики численности популяций рассматривает колебания численности популяции как авторегулируемый процесс. Выделяют две принципиально раз­ные стороны популяционной динамики: моди

Характер связей между организмами в экосистеме
В состав любой экосистемы или биоценоза обычно вхо­дит множество видов растений, животных, грибов, бакте­рий, каждый из которых представлен здесь популяцией. Все живые организмы испытывают влияние

Гомеостатические реакции организмов на изменение экологической ситуации
Для большинства видов экологический оптимум биоло­гической активности ограничен жесткими рамками. Сохра­нение должного уровня биологической активности, несмот­ря на колебания интенсивности экологич

Основные пути адаптации в экосистемах
Адаптация- это процесс приспособления строения и функций организмов (особей, популяций, видов) к меняю­щимся условиям среды. С течением времени любые условия существования изме­няю

Концепция биогеоценоза
Всю полноту взаимодействия и взаимозависимости жи­вых организмов и элементов неживой природы в области распространения жизни отражает концепция биогеоценоза В.Н. Сукачева. Биогеоценоз - эт

Биоценоз и его главные характеристики
Биоценоз - это самоподдерживающаяся, саморегулирую­щаяся система, состоящая из определенного комплекса видов, в которой осуществляется круговорот веществ и энергии. К важнейшим характерист

Понятие о динамике, или эволюции биоценозов
Биоценозы не остаются неизменными, они развиваются, эволюционируют, в них постоянно происходят изменения в состоянии и жизнедеятельности организмов и соотношении популяций. Все многообразные измене

Пищевые сети и цепи
Существование любого биоценоза возможно только при постоянном притоке энергии. По существу, вся жизнь на Земле существует за счет энергии солнечного излучения, которая переводится фотосинтезирующим

Экологическая пирамида. Правило экологической пирамиды
Экологическая пирамида - это графическое изображе­ние потерь энергии в цепях питания. Цепи питания - это устойчивые цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энер

Сравнение биоценоза и агроценоза. Пути повышения продуктивности агроценоза
Агроценоз- это биоценоз, искусственно созданный че­ловеком для своих целей с определенным уровнем и харак­тером продуктивности. В настоящее время агроценозами занято около

Понятие «биосфера». Современные концепции биосферы
Биосфера - это часть оболочек земного шара, населенная живыми организмами и активно преобразующаяся ими. Термин «биосфера» предложен австралийским геологом Э. Зюссом в 1875 г. для обозначения оболо

Структура биосферы
Биосфера- это часть оболочек земного шара, населен­ная живыми организмами, т.е. часть атмосферы, гидросфе­ры и литосферы. Атмосфера- воздушная оболочка Зе

Функции биосферы
Главную роль в теории биосферы В.И. Вернадского игра­ет представление о живом веществе и его функциях. Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов.

Границы жизни в биосфере
В.И. Вернадский определил биосферу как термодинами­ческую оболочку с температурой от -50 до +50 градусов и давлением около 1 атмосферы. Эти условия и определяют границы жизни для большинства органи

Круговорот веществ в биосфере
Главная функция биосферы заключается в осуществле­нии круговорота химических элементов. Глобальный био­тический круговорот совершается при участии всех населя­ющих планету организмов. Он заключаетс

Биогенная миграция атомов
В.И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, основа которой - взаимодействие живого и косного вещества: «живые организмы являются функцией биосфе­ры и теснейшим образом материально и эн

Основные этапы эволюции биосферы
Эволюция биосферы на протяжении большей части ее истории осуществлялась под влиянием двух главных фак­торов: естественных геологических и климатических изме­нений на планете и изменений видового со

Понятия о биогенезе и ноогенезе
В настоящее время наиболее актуальным становится раз­работанное В.И. Вернадским учение о биосфере и неизбеж­ности ее эволюционного превращения в принципиально из­мененную оболочку Земли, управляему

Условия устойчивости, стабильности биосферы
Биосфера выступает как огромная, чрезвычайно слож­ная экологическая система, работающая в стационарном режиме на основе тонкой регуляции всех ее составляющих частей и процессов. Стабильнос

Характеристика потока энергии в биосфере
Поддержание жизнедеятельности организмов и кругово­рот веществ в экосистемах возможны только за счет посто­янного притока энергии. Более 99% энергии, поступающей на поверхность Земли, составляет из

Характеристика химического состава атмосферы как геосферы и части биосферы
Атмосфера Земли - это газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосферой называют ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с ней как единое целое. Масса атмосферы составляет 5,

Характеристика химического состава гидросферы как геосферы и части биосферы
Гидросфера - водная оболочка Земли. Вследствие высо­кой подвижности воды проникают повсеместно в различные природные образования. Вода находится в виде паров и об­лаков в земной атмосфере, формируе

Характеристика химического состава литосферы как геосферы и части биосферы
Земная кора- наиболее неоднородная оболочка Земли, образованная различными минеральными ассоциациями в виде осадочных, изверженных и метаморфических горных пород, различных форм за

Характеристика биомассы поверхности суши, почвы и Мирового океана
Биомассой называют количество живого вещества всех групп растительных и животных организмов в биосфере. Общая масса живого вещества на Земле была впервые под­считана В.И. Вернадским, который в 1927

Ресурсы биосферы и современные демографические проблемы
С философской и экономической точек зрения, главной причиной ухудшения экологической инфраструктуры сре­ды обитания человека следует считать процессы резкого рас­хождения интересов технократических

Закономерности зависимости организмов от факторов среды
В связи с деятельностью живого вещества планеты фор­мируется современный химический состав атмосферы и ра­створенного вещества гидросферы. Поскольку все участки биосферы формируются в результате де

Сущность концепции экологического риска
Природная среда представляет человеку условия обита­ния и ресурсы для жизнедеятельности. Развитие хозяйствен­ной деятельности человека улучшает условия существова­ния людей, но требует увеличения р

Особенности экологии городов и крупных сельскохозяйственных районов
Экологические проблемы городов, главным образом, наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транс­порта и промышленных предприятий,

Понятие о стратегии устойчивого экологического развития
Впервые идея разработки Всемирной стратегии охраны природы была выдвинута в конце 70-х годов международ­ными организациями: Международным союзом охраны природы и природных ресурсов (МСОП), Программ

Экологические принципы охраны человека и природы
С точки зрения философии принцип целесообразности должен быть принят в качестве определяющего критерия организации. Принимая этот критерий за основной, поня­тие организации можно определить как цел

Понятие об экологическом кризисе
Качественно новый этап в развитии биосферы наступил с возникновением человеческого общества. На новых этапах антропогенеза интенсивность воздействия людей на среду обитания не отличалась от воздейс

Экологические принципы природопользования
Развитие человеческого общества невозможно без взаи­модействия с окружающей средой, без воздействия на при­роду, без использования ее ресурсов. Человек получает от природы все необходимое для жизни

Понятия о биогеохимических провинциях и геохимических заболеваниях
Территории на земном шаре, на которых вследствие ес­тественного неравномерного распределения химических эле­ментов в литосфере, гидросфере и атмосфере наблюдается недостаток или избыток какого-то х

Экологическая экспертиза, ее цели и задачи
Важной функцией государственного экологического кон троля является экологическая экспертиза как комплекс мер юридического и экономического характера. Ее механизм воплощает три основных компонента:

Экологическая преступность. Виды экологических преступлений
Экологическая преступность- сложная совокупность экологических преступлений, то есть общественно опасных, виновных, противоправных, причиняющих вред окружаю­щей природной среде и з

Понятие об экологическом паспорте предприятия
Комплексные экологические требования применительно к каждому отдельному предприятию конкретизируются в его экологическом паспорте. Экологический паспорт про­мышленного предприятия-

Что изучает экология человека
В настоящее время термином «экология человека» обо­значают область экологии, касающуюся взаимодействия человека с окружающей средой. Особенностью экологии человека как самостоятельной науки являетс

Экологическая дифференциация человечества. Понятие об адаптивных типах
Результатом действия природных факторов на протяже­нии истории человечества является экологическая диффе­ренциация населения земного шара, подразделение его на адаптивные типы. Ада

Человечество как экологический фактор
Человек в окружающей среде, с одной стороны, является объектом взаимодействия экологических факторов, с дру­гой - сам оказывает воздействие на среду. С этой точки зре­ния человек и человечество в ц

Связь между экологической ситуацией и здоровьем населения. Причины и типы основных патологий
В нынешних условиях развития общества на первое мес­то выдвигаются не количественные показатели потребления экономических благ на душу населения, а качественные, и среди них важнейшее значение имее

Изменение климата в результате деятельности человека
За последние 5 лет стало очевидно, что человеческая де­ятельность оказывает заметное влияние на глобальный кли­мат, так как в результате сжигания ископаемого топлива, изменений в землепользовании и

Кислотные дожди
Одной из важнейших (глобальных) проблем является дальний перенос в атмосфере различных загрязняющих ве­ществ. Впервые проблема дальнего переноса возникла в связи с распространением на большие расст

Разрушение озонового слоя
Одной из глобальных проблем является разрушение озо­нового слоя Земли. Озон образуется в стратосфере из моле­кулярного кислорода путем присоединения к нему атомар­ного кислорода, который образуется

Смог и фотохимический туман
В ряде городов атмосферные выбросы столь значитель­ны, что при неблагоприятной для самоочищения атмосфе­ры погоде (безветрие, температурная инверсия, при кото­рой дым стелется к земле, антициклонал

Пути поступления вредных веществ в организм
Вредные вещества могут поступать в организм тремя пу­тями: через легкие при вдыхании, через желудочно-кишеч­ный тракт с пищей и водой, через неповрежденную кожу путем резорбции. Поступлени

Распределение, превращение и выделение ядов из организма
Поступившие в организм вредные химические вещества подвергаются разнообразным превращениям, почти все орга­нические вещества вступают в различные химические реак­ции: окисления, восстановления, гид

Комбинированное действие вредных веществ
В настоящее время, в связи с развитием промышленности и нарастанием процессов урбанизации, создаются условия по­ступления в организм человека одновременно нескольких или многих вредных химических в

Принципы нормирования химических веществ в окружающей среде
Каков же предел содержания химических веществ в ок­ружающей среде, где количественные границы этого преде­ла для безопасности жизнедеятельности? В связи с этой проблемой и возникло понятие предельн

Основные экологические нормативные показатели
Основными экологическими нормативными показателя­ми предприятий, технических средств, технологий являют­ся предельно допустимые выбросы и предельно допустимые сбросы. Предельно допустимый

Порядок определения платы за загрязнение окружающей среды
В соответствии с Порядком определения платы за загряз­нение окружающей среды, размещение отходов, другие виды вредной деятельности, введенным постановлением Прави­тельства РФ, с августа 1992 года у

Основные положения экологического законодательства
Законодательство в области экологической безопасности представляет сложную систему, включающую все норматив­но-правовые акты и нормы законодательства страны, пред­метом регулирования которых являют

Правовые аспекты охраны лесов
Лесное законодательство Российской Федерации направ­лено на обеспечение рационального и неистощительного ис­пользования лесов, их охрану, защиту и воспроизводство, исходя из принципов устойчивого у

Основные правовые принципы и положения в области охраны животного мира и особо охраняемых природных территорий
Основными принципами в области охраны и использова­ния животного мира, сохранения и восстановления среды его обитания являются: обеспечение устойчивого существования и устойчивого исполь

Основные принципы государственного законодательства в области охраны атмосферного воздуха
Государственное управление в области охраны атмосферного воздуха основывается на следующих принципах: приоритет охраны жизни и здоровья человека, настоящего и будущего поколений;

Основы реализации, цели водного законодательства Российской Федерации
Водное законодательство Российской Федерации регу­лирует отношения в области использования и охраны вод­ных объектов в целях обеспечения прав граждан на чис­тую воду и благоприятную водную среду; п

Техногенные системы и их взаимодействие с окружающей средой
Современная научно-техническая революция значитель­но усложняет взаимоотношения между обществом, произ­водством и природой. Современные масштабы производствен­ной деятельности, объемы которой удваи

Мониторинг окружающей среды. Цели, задачи, объекты исследования
Важнейшим вопросом стратегии регулирования качества окружающей природной среды (ОПС) является вопрос со­здания системы, способной определять наиболее критиче­ские источники и факторы антропогенного

Виды мониторинга окружающей среды
Мониторинг состояния окружающей среды предусматри­вает постоянное наблюдение за процессами, происходящи­ми в природе и техносфере, с целью предвидения измене­ний их качества, ухудшения среды обитан

Существующие уровни мониторинга окружающей среды и его организация
Эффективность любой системы (вида) мониторинга во многом определяется его организацией, что представляет собой сложную, многоплановую задачу. Прежде всего, сложность организации мониторинг