Основи екології - Мягченко О. П. - 1.4.2. Екологія популяцій
Термін Популяція (лат. - населення, народ) запозичив із демографії (гр. демос - народ, гр. графо - писати) В. Іогансен в 1903 р.
Для позначення групи організмів одного виду, або гомогенної суміші різних видів. Популяція - це стійка в часі і просторі сукупність організмів одного виду, пов'язаних генетичними, трофічними і територіальними зв'язками.
Найбільш істотні Ознаки популяції - це динаміка чисельності організмів, співвідношення статей, вікового складу, територіальна структура та щільність заселення ареалу, території. Вивчення популяційної структури кожного виду має важливе теоретичне і практичне значення, зокрема при здійсненні заходів раціонального природокористування. Зменшення чисельності популяцій - тривожна ознака. Види, що утворюють невелику кількість популяцій, перебувають під загрозою зникнення і тому потребують особливої уваги, підлягають збереженню, суворій охороні.
Важливі Ознаки популяції - її стабільність, генетична індивідуальність, що забезпечують бар'єри - просторові, часові або Етологічні бар'єри. Просторові, або хорологічні (гр. хорос - простір) бар'єри роз'єднують ареали видів, зменшуючи цим конкуренцію між ними. Іноді популяції можуть бути віддалені одна від іншої великими відстанями, що робить практично неможливим генетичний обмін між організмами. Наприклад, європейський муфлон живе на Корсиці та в Криму. Популяція плямистих оленів живе на Черкащині в Україні, але основний їх ареал - на Далекому Сході.
Хронологічні (гр. часові) Бар'єри ізолюють в часі життєві цикли і ритми організмів різноманітних популяцій. Це має важливе значення для термінів розмноження видів даної популяції, що сприяє збереженню їхньої індивідуальності.
Розділ екології, що вивчає особливості поводження організмів у всіх їх проявах, - Етологія (гр. етос - звичай, поведінка). Етологічні бар'єри - це реакції на взаємовідносини між особинами даної популяції і чужаками. Етологічні бар'єри виявляються при охороні "своєї" території, в ритуалах шлюбного залицяння.
Впливи середовища на популяції викликають процеси, що ведуть до сукцесій (лат. - зміна) і діляться на Автотрофічні та гетеротрофічні. Наприклад, кинуте поле через 150-200 років стає степом - це Сукцесія, або зміна, яка може бути штучною або антропогенною. Наприклад, застосування хімічних сполук в сільському господарстві призводить до змін в рослинному, тваринному світах.
Всі ці взаємовідносини між організмами, природним середовищем характеризують закони біосфери, порушення яких і веде до змін у біосфері, до руйнації її екосистем, що залежить від величини біотичного потенціалу, зображеного на карті (рис. 7).
Рис. 7. Біотичний потенціал природного середовища
Стійкість біосфери зумовлена взаємодією її природних структур з абіотичними факторами, що характеризує біотичний потенціл, або Продуктивність фітомаси (Кр). Він зумовлює можливість зберігати або відновлювати генофонд, біологічне різноманіття та стійкість екосистем різного рівня. Його значення залежить від гідротермічного потенціалу - середньорічного зволоження (W, мм), середньорічного радіаційного балансу (Р, ккал/см2Рік) та тривалості періоду вегетації (Тв, декади). Ці параметри пов'язані з біотичним потенціалом формулою: Кр=WТв/36Р.
Найвищий біотичний потенціал природного середовища в Україні в Карпатах, Прикарпатті, Закарпатті, Поліссі та в Кримських горах, найнижчий - у Північному Приазов'ї, Причорномор'ї. Біотичний потенціал - характеристика інтенсивності життя в різних частинах біосфери, залежність від умов існування.
Розвиток, час існування будь-якої популяції, в тому числі і людей, можна обчислити за формулою Ферхульста (1838) і Пирла (1920): dn/dt=rN(k-N)/k, де: N - чисельність популяції; г - швидкість її збільшення; к - ємність середовища для максимальної кількості особин, або найбільше навантаження на середовище; t - час; (к-N)/k - розмір опірності середовища. Це рівняння показує, що із збільшенням кількості популяцій зменшуються живильні та інші ресурси, екологічний імунітет і збільшується пресинг шкідливих чинників, зростає смертність особин в популяції. Показник смертності можна обчислити за формулою: N/t=(N1+v(t2-t1)-N2)/t2-t1, де: N1 і N2 - чисельність популяції в момент часу Ь1 і Ь2; у - народжуваність в одиницю часу.
З цим пов'язаний принцип В. Оллі (1931) про агрегацію особин та конкуренцію між ними, що сприяє їх виживанню в цілому. Тому як перенаселеність, так і недонаселеність не сприяють агрегації, скопиченню організмів на певній території і виступають в якості лімітуючих факторів.
Важливим є правило популяційного максимуму, або теорія Х. Г. Андреварти - Л. К. Бирча (1954): чисельність природних популяцій обмежена вичерпанням харчових ресурсів та умовами розмноження, недоступністю цих ресурсів та надмірно коротким часом прискорення збільшення кількості особин в популяції.
Важливою є теорія К. Фридерикса про біоценотичну регуляцію чисельності популяції, як результату комплексу впливів абіотичного та біотичного середовищ, які лімітують і формують можливості збільшення чисельності популяції, що закладено на генетичному рівні. Саморегуляція чисельності особин в популяції визначається довжиною світлового дня, наявністю води, поживних речовин та близькістю їх розташування, інтенсивність обміну речовин в організмах, тобто енергетикою системи, яка відпрацьована еволюційно.
Отже, ці закономірності формують біотичний, тобто життєвий потенціал певної території.
Питання
1. Що таке популяція, її ознаки?
2. Що таке бар'єри, їх види, значення?
3. Що таке сукцесії, їх значення?
4. Охарактеризуйте поняття біологічного потенціалу.
5. Як обчислити час існування популяції?
Схожі статті
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.4.1. Організм і середовище
Основи біоекології, поняття про факторіальну екологію. Аутоекологія. Екологічні чинники, їх класифікація, значення для організмів. Властивості природного...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.4. Основи загальної біоекології
Основи біоекології, поняття про факторіальну екологію. Аутоекологія. Екологічні чинники, їх класифікація, значення для організмів. Властивості природного...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.3.4. Закони біосфери
Біосфера Землі - частина космічної системи, якій притаманні певні функції, властивості, що обумовлюються законами Всесвіту - законами хімії, фізики,...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.3.3. Основні функції біосфери
Біосфера Землі - частина космічної системи, якій притаманні певні функції, властивості, що обумовлюються законами Всесвіту - законами хімії, фізики,...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.3.1. Еволюція біосфери Землі
Еволюція - це результат сукупної дії багатьох факторів і передусім - хімічних. Саме хімічні реакції складають основу всіх процесів у будь-якому...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.4.3. Угрупування та екосистеми
Між всіма організмами діють строго визначені відношення, що сприяють утворенню певних угрупувань, їх складних екологічних систем з певною структурою. В...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.2. Сучасна екологія
Як вважають сучасні вчені, екологія об'єднує всі природні, фундаментальні, гуманітарні, соціальні науки і культуру (О. Яблоков, Д. Медоуз, К....
-
Основи екології - Мягченко О. П. - Вступ
Сучасні екологічні проблеми всього світу, України та її регіонів тісно пов'язані між собою, тому фахівцю будь-якої спеціальності необхідно орієнтуватися...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.3.2. Роль космічних впливів на еволюційні процеси
На еволюційні процеси біосфери активно впливають фізико-географічні, космічні явища, ритми, зокрема інтенсивність сонячної активності, на що першим...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - Передмова
Сучасні екологічні проблеми всього світу, України та її регіонів тісно пов'язані між собою, тому фахівцю будь-якої спеціальності необхідно орієнтуватися...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.3. Основи біосферології
За Вернадським, "біосфера являє собою оболонку життя - сферу існування живої речовини" (1934). Він писав, що це "стійка динамічна система, рівновага, що...
-
Історія виникнення екології як науки. Предмет, об'єкти вивчення. Засновники екологічного вчення. Основні розділи сучасної екології, їх завдання. Сучасний...
-
Основи екології - Мягченко О. П. - Розділ 1. Теоретичні основи сучасної екології
Історія виникнення екології як науки. Предмет, об'єкти вивчення. Засновники екологічного вчення. Основні розділи сучасної екології, їх завдання. Сучасний...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.4. Стабільність та динамічність екосистем
З усього викладеного вище можна зробити висновок, що кожна екосистема є динамічною структурою із сотень і навіть тисяч продуцентів, консументів,...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - Глобальна екологія
1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи
1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала...
-
Екологія - Потіш Л. А. - 1.3. Рівні організації живої матерії. Галузі та підрозділи екології
Зміст сучасної екології доцільно виділити, виходячи з концепції рівнів організації живої матерії, які складають "біологічний спектр" планети Земля. На...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.2.1. Харчові взаємовідносини в екосистемах
При вивченні біотичної структури екосистем стає очевидним, що одними з найважливіших взаємовідносин між організмами є харчові, або трофічні, зв'язки....
-
Термін "екологія" походить від грецьких слів oikos (помешкання, дім, місцеперебування, притулок) та logos (вчення). Його запропонував відомий німецький...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.2.2. Нехарчові взаємовідносини в екосистемах
Окрім трофічних існують також інші форми залежності одного виду від іншого, які можуть бути як сприятливими, так і не дуже. Учені підрахували, що якщо в...
-
Екологія - Потіш Л. А. - 1.2. Коротка історія становлення екології як науки
Як і всі інші біологічні науки, екологія розвивалася безперервно, але нерівномірно. І як більшість наук, екологія має свою передісторію. Нагромадження...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 2.2. Структура екосистем
Структура є найважливішою властивістю будь-якої екосистеми. Структуру розуміють як внутрішню будову системи і певні зв'язки між її складниками. Загалом в...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.3. Об'єкти дослідження, методи й основні завдання екології
Сучасна екологія є однією з фундаментальних наук про взаємовідносини живої та неживої природи, новою філософією людства, що перебуває на стадії...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.2.2. Новітні галузі екології
Сучасна екологія нині перебуває у стані постійного розвитку, пошуку нових наукових напрямів для вирішення різноманітних проблем, що виникають у процесі...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.2. Структура сучасної екології
1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала...
-
Екологія - Джигирей B. C. - 1.2. Завдання екології
Предметом дослідження екології є детальне вивчення за допомогою кількісних методів основ структури та функціонування природних та створених людиною...
-
Екологія - Джигирей B. C. - 1.1. Визначення та основні поняття екології
1.1. Визначення та основні поняття екології Термін екологія вперше вжив у 1866 році німецький вчений Е. Геккель. Він походить від грецьких слів oikos, що...
-
Основи екології - Олійник Я. Б. - 1.1. Етапи розвитку екології як науки
Термін "екологія" походить від грецьких слів oikos (помешкання, дім, місцеперебування, притулок) та logos (вчення). Його запропонував відомий німецький...
-
Екологія - Потіш Л. А. - Предмет екології
Визначення, предмет і завдання екології Коротка історія становлення екології як науки Рівні організації живої матерії. Галузі та підрозділи екології...
-
2.1. Основні джерела забруднення атмосферного повітря на промислових підприємствах 2.1.1. Концепція "джерела забруднення" атмосфери "Джерело забруднення"...
Основи екології - Мягченко О. П. - 1.4.2. Екологія популяцій