Обеспечение видами живых организмов устойчивого поддержания биогенного круговорота в биогеоценозе на уровне популяции. Экологические характеристики популяции. Генотип, фенотип, плотность, численность. Структура, динамика, экологические стратегии.
Аннотация к работе
Популяция представляет собой форму существования вида, обеспечивающую приспособленность его к конкретным условиям среды обитания, включая взаимоотношения с другими видами. Популяция обладает многими признаками, которые характеризуют ее как целое: численность, рождаемость, смертность, возрастной и половой состав, характер распределения в пределах ареала. Зависимость численности популяции от среды обитания устанавливает правило К.Фридерихса (1927): «Регулирование численности популяции есть результат комплекса воздействий абиотической и биотической среды в местообитании вида. В данных конкретных условиях живые организмы стремятся максимально реализовать свой биотический потенциал, то есть в каждой популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного количества новых особей. Типы популяции: Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы.Фенотип - совокупность характеристик, присущих индивиду на определенной стадии развития. Плотность популяции - число особей (животных, растений, микроорганизмов) в расчете на единицу объема (воды, воздуха или почвы) или поверхности (почвы или дна водоема). Численность популяции - число организмов, относящихся к одной популяции в каждый момент времени.Каждая популяция имеет определенную структуру: возрастную (соотношение особей разного возраста); Кроме того, каждая популяция имеет определенную численность и амплитуду колебаний этой численности. Структура популяции, ее численность и динамика численности определяются экологической нишей данного вида и конкретно - соответствием условий места обитания (факторов среды) требованиям толерантности слагающих популяцию организмов. Поэтому, влияя на животный или растительный мир, человек всегда воздействует на популяции, меняет их параметры и структуру, зачастую нарушая их соответствие реальным режимам экологических факторов, иногда это может привести к гибели популяции. Популяции могут быть разной степени численности: у одних видов они представлены десятками экземпляров, у других - десятками тысяч. Популяции бактерий в активном иле состоят из миллиардов особей.Определение стратегии популяций обычно связывают концепцией r и k-отбора. В популяциях, состоящих из быстро размножающихся особей, действует r-отбор. R-популяции характеризуются высокой плодовитостью, быстрым размножением, коротким периодом индивидуального развития, малыми размерами особей, но слабой конкурентоспособностью и, как правило, отсутствием заботы о потомстве. Эти популяции быстро расселяются, занимают обширные территории, малоустойчивы, не могут становиться доминантами в сообществах.
План
Содержание популяция биогенный круговорот экологический
Введение
1. Понятие о популяции. Типы. Состав
2. Основные характеристики популяции
2.1 Свойства популяции
3. Структура и динамика популяции
4. Экологические стратегии популяций
Список литературы
Введение
Виды живых организмов обеспечивают устойчивое поддержание биогенного круговорота в биогеоценозе на уровне популяции. Изучением популяций занимаются достаточно давно, и к настоящему времени сложилось определенное понимание особенностей их функционирования.
Популяция представляет собой форму существования вида, обеспечивающую приспособленность его к конкретным условиям среды обитания, включая взаимоотношения с другими видами. Наиболее близким по значению к популяции является известное из курса истории понятие "племя".
Основными экологическими характеристиками популяции являются: величина популяции по занимаемому пространству (ареалу) и по численности особей; структура популяции - возрастная, половая, пространственная; динамика популяции - изменение признаков с течением времени. Популяция обладает многими признаками, которые характеризуют ее как целое: численность, рождаемость, смертность, возрастной и половой состав, характер распределения в пределах ареала.
Численность популяции - число особей на единицу площади или объема - никогда не бывает произвольной и постоянной в течение длительного времени, и изменяется в пределах определенного диапазона, согласно правилу Ю. Одума: «Существуют определенные верхние и нижние пределы численности популяции, которые соблюдаются в природе в условиях стабильности среды обитания».
Зависимость численности популяции от среды обитания устанавливает правило К.Фридерихса (1927): «Регулирование численности популяции есть результат комплекса воздействий абиотической и биотической среды в местообитании вида. Видовую способность к размножению при отсутствии ограничений со стороны среды характеризует биотический потенциал популяции». В данных конкретных условиях живые организмы стремятся максимально реализовать свой биотический потенциал, то есть в каждой популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного количества новых особей. Рост популяций организмов в естественных условиях ограничивается запасами пищи и доступным пространством, пригодным для местообитания - т. е. емкостью среды или воздействием лимитирующих (ограничивающих) факторов - сопротивлением среды. Причем эти факторы влияют на численность опосредованно, через изменение системы биотических взаимодействий.
1. Понятие о популяции
Популяция (от лат. populatio - население) - совокупность всех представителей данного вида, занимающих определенную область в одно и то же время. Важная особенность популяции - большое генотипическое сходство составляющих ее особей и как следствие сходство во всех свойствах и признаках по сравнению с особями даже соседних популяций того же вида. Это объясняется тем, что внутри популяции случайное свободное скрещивание и "перемешивание" особей осуществляются легче и чаще, чем между различными популяциями, изза их территориальной обособленности друг от друга.
Популяция - самая мелкая из групп особей, способная к эволюционному развитию, поэтому ее и называют элементарной эволюционной единицей. Отдельно взятый организм не является элементарной эволюционной единицей, так как его генотип остается неизменным на протяжении всей жизни. Популяция, благодаря большой численности особей, представляет собой непрерывный поток поколений. Популяция представляет собой не хаотическое скопление особей, а устойчивое, имеющее определенную структуру образование. Особи популяции различаются по возрасту, полу, генотипу, но тесно связаны между собой. Большинство связей направлено на воспроизводство популяции, что определяется, прежде всего, взаимоотношениями между полами и возрастными группами. Длительное устойчивое существование популяции зависит от численности особей в ней.
Типы популяции: Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций (рис.1): элементарную, экологическую, географическую.
Элементарная (локальная) популяция - это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.
Пример. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере.
Экологическая популяция - совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.
Пример. Популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.
Географическая популяция - совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко - у животных и птиц - во время миграций, у растений - при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.
Пример. У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.
Состав: Условно в популяции можно выделить три экологические возрастные группы: пререпродуктивная - группа особей, возраст которых не достиг способности воспроизведения; репродуктивная - группа, воспроизводящая новые особи; пострепродуктивная - особи, утратившие способность участвовать в воспроизведении новых поколений. Длительность этих возрастов по отношению к общей продолжительности жизни сильно варьирует у разных организмов.
Состоит из особей разного возраста (зачатки, новорожденные, молодые, взрослые и старые); особи популяций различаются между собой по полу (мужские и женские); особи характеризуются наибольшим числом связей, непрерывно обмениваются информацией (наследственной, биохимической и сигнальной); особи одной популяции имеют больше сходства, чем особи разных популяций одного вида; в ней более вероятны встречи самцов и самок; имеют определенную численность и плотность особей; границы ареала популяций часто совпадают с границами биогеоценозов.
Смешиванию популяций мешает географическая изоляция (горы, реки, дороги и др.) и биологическая изоляция (различие в сроках и повадках спаривания у животных, у растений разные сроки цветения, несовместимость пыльцы и рыльца пестика и др.). Очевидно, что наборы условий в различных местообитаниях могут несколько различаться. Под влиянием разных условий в отдельных популяциях могут возникать и накапливаться свойства, отличающие их друг от друга. Это может проявляться в небольших отклонениях строения организмов, принадлежащих к разным популяциям, их физиологических показателей других характеристик. Таким образом, популяции, как и отдельные организмы, обладают изменчивостью. Как и среди организмов, среди популяций невозможно найти двух полностью тождественных.
Список литературы
1. Ю.Л. Хотунцев. «Экология и экологическая безопасность»: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2002, - 480 с.
2. Экология: Учебное пособие / Под ред. проф. В.В. Денисова. Серия «Учебный курс». - Ростов н /Д: Издательский центр «МАРТ», 2002. - 640 с.
3. Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 703 с.
4. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. - Ростов н /Д: изд-во «Феникс», 2001 - 576 с.
5. Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1997. - 512 с.