Ріст і регулювання чисельності популяцій

Вступ

1. Поняття та типи популяцій

2. Чисельність, густота та ріст популяцій

3. Просторова, статева, вікова і етологічна (ієрархічна) структура популяцій та їх регулювання

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

Демекологія, або популяційна екологія, вивчає умови формування, структуру і динаміку розвитку популяцій окремих видів, а точніше, внутрівидових угруповань, які й називають популяціями. Її завдання — дослідження морфологічних особливостей популяцій, їх вікового складу, чисельності та густоти, народжуваності і смертності, поширення і характеру розселення організмів, вивчення внутрішньовидових і міжвидових стосунків у популяції. Цей розділ екології має велике теоретичне і практичне значення, особливо для використання її для охорони видів, регулювання їх чисельності та динаміки (рибальство, мисливство тощо).

Сучасні уявлення про біологічну популяцію формувалися впродовж століть. Уже в працях шведського природознавця К.Ліннея (1707-1778) бачимо роздуми про рівновагу в природі, основою якої є народжуваність і смертність організмів. Ідею ролі перенаселення, яке може стати причиною катастрофічної смертності організмів, висунув Буффон (1749 р.), а згодом її розвинув

Брюкнер (1767 р.). Еволюційна концепція Ч.Дарвіна (1858 р.) ґрунтується на ідеї популяції і явищ, що в ній відбуваються.

Розвиток популяційної екології сьогодні пов'язаний із новими теоріями флуктуацій, генетичними і біогеоценотичними особливостями розвитку популяцій, вивченням їх енергетичного потенціалу.


1. Поняття та типи популяцій

Знання взаємозв'язку між організмами і навколишнім середовищем, а також взаємозв'язку між живими організмами недостатньо для розуміння деяких фактів. Без відповіді залишаються ряд питань, зокрема:

- Як створюються умови, що сприяють підтриманню життя?

- Чому чисельність одних видів організмів збільшується, а інших - зменшується?

- Чому одні й ті самі види можуть існувати в різних екологічних умовах?

На ці питання дає відповідь "Вчення про популяцію".

Першою надорганізмовою біологічною системою є популяція, яку називають найменшою структурною одиницею екології. Термін "популяція" запозичений з демографії В.Іогансеном у 1905 році для визначення особин одного виду, а інколи навіть однорідної суміші особин різних видів. Саме на популяційному рівні проявляються ознаки як індивідуальних організмів, так і їх сукупності - системи.

Засновником популяційної екології є англійський вчений Ч.Ельтон ("Екологія тварин", 1927), який перевів увагу з окремого організму на популяцію організмів, яку слід вивчати самостійно, оскільки на цьому рівні виявляються особливості екологічних адаптацій і регуляцій.

Отже, популяція - це сукупність особин одного виду рослин, тварин або мікроорганізмів, які протягом тривалого часу і багатьох поколінь існують в межах певної території (ареалу) і вільно схрещуються між собою, проте так чи інакше ізольовані від особин інших груп того самого виду.

Популяції мають не лише основні ознаки виду, а й певні особливості будови тіла окремих особин та пристосованість до специфічних місцевих умов ареалу даного виду. Прикладом цього може бути розбіжність між будовою тіл копитних які проживають в різних географічних умовах. Чим більш північним буде ареал популяції (для північної півкулі), тим більш довге хутро будуть мати тварини, і тим меншими за розмірами будуть роги тварин, тощо. Тому, популяція - це не просто сукупність організмів, а система, що може змінюватись у часі і просторі.

Умови формування, структуру та динаміку розвитку популяцій окремих видів вивчає популяційна екологія. На основі цього розробляються заходи щодо раціональної експлуатації популяцій.

Стабільність популяції залежить як від процесів всередині неї, так і від процесів в сусідніх популяціях. З урахуванням цього виділяють такі типи популяцій:

1). Незалежні ~ мають високий потенціал розмноження, завдяки чому постійно оновлюються без надходження представників виду ззовні;

2). Напівзалежні - можуть існувати тільки за рахунок розмноження власних особин при незначній чисельності, проте інколи можливе надходження в них особин ззовні, що сприяє покращенню популяції;

3). Залежні - розмноження всередині таких популяцій не компенсує втрат, тому вони можуть існувати лише при надходженні особин із сусідніх популяцій;

4). Псевдопопуляції - утворюються внаслідок міграції особин із сусідніх популяцій. Особливо поширені в водних екосистемах, інколи - на суходолі[4, c. 75-77].

Характерними ознаками популяцій є їх структура, під якою розуміють її склад за статевовіковими, генетичними, фенотипними та іншими ознаками. Кожна популяція має певний, властивий лише їй, темп і ритм обміну речовин в екосистемі. Отже, кожний вид має структуру, яка властива лише йому. Вивчення популяційної структури виду має надзвичайно важливе теоретичне і практичне значення при здійсненні заходів раціонального природокористування. Популяції завжди перебувають під впливом багатьох факторів і їх реакція на конкретний фактор залежать від взаємного розташування або спільних дій представників популяцій.

Загибель або різке скорочення чисельності популяції, як правило, викликає ланцюгову реакцію в більшому угрупувати - біоценозі, і може спричинити коливання чисельності і навіть загибель деяких популяцій інших видів.

Наприклад, зникнення одного виду рослин викликає загибель від 3-4 (наприклад, в лісі) до 20-30 (наприклад, в степах) видів тварин.

Різні популяції одного виду організмів можуть мати як спільні ознаки структури, так і відмінні, які зумовлені специфікою екологічних умов їх існування. Від структури популяції в значній мірі залежить її адаптація до умов існування та майбутній розвиток.

Отже, структура популяції не є стабільною, а змінюється під впливом різних факторів середовища: кліматичних умов, збільшення або зменшення кількості природних ворогів, тощо. Знання стану і динаміки розвитку популяцій дають змогу екологам виявляти наявність або відсутність окремих видів, визначати їх рідкісність, стійкість до змін середовища, тощо.

Людина своєю діяльністю може впливати на популяції прямо чи опосередковано, змінюючи при цьому їх параметри і структуру. Інколи цей вплив може призводити до загибелі популяцій і цьому може сприяти вирубування лісів та господарське освоєння територій, забруднення середовищ існування, надмірна експлуатація популяції, необґрунтоване знищення хижих тварин, тощо.

Стійкість популяцій до будь-яких впливів визначається, перед усім, збереженням і підтриманням просторово-генетичної структури. Тому особливо небезпечним є будівництво і спорудження доріг, полів та інших антропогенних об'єктів, які часто призводять до порушення цієї структури популяцій. Ареал популяції при цьому розбивається на окремі "острівці", густота її розселення знижується, контакти між особинами популяції стають рідкими. Все це призводить до швидкої загибелі популяції. До зовнішніх впливів, у тому числі і впливу людини, найбільш стійкими є популяції із складною віковою структурою, наприклад, хрущі, сухопутні жаби, землерийки, тощо. Упродовж свого тривалого життя популяція займає певну територію і зберігає якусь середню статистичну кількість особин. Тому приступаючи до вивчення популяції, насамперед намагаються визначити чисельність і щільність особин, тобто визначити ці два показники стану популяції, які свідчать про ступінь її впливу на екосистему в цілому і функціональну значимість. Чисельність популяції — загальна кількість особин на даній території або в даному об'ємі (води, ґрунту, повітря), які належать до однієї популяції. Розрізняють неперіодичні (такі, що рідко спостерігаються) і періодичні (постійні) коливання чисельності популяцій[1, c. 62-64].

Щільність популяцій — середня кількість особин на одиниці площі чи об'єму. Розрізняють середню й екологічну щільності. Середня щільність — це кількість особин (або біомаса) на одиницю всього простору. Екологічна щільність — кількість особин (або біомаса) на одиницю заселеності простору (тобто доступної площі або об'єму, які фактично можуть бути зайняті популяцією). При збільшенні чисельності щільність популяції не росте лише у випадку її розселення, розширення ареалу.

Існують різні методи підрахунку чисельності і щільності популяцій. Розмір території, на якій здійснюється підрахунок, залежить передусім від розміру особин (мурашка чи олень), можливостей їх підрахунку (нерухоме дерево і рухлива тварина), типів розподілу чи дисперсії. Для великих хижаків площа підрахунку може сягати 100 км2. Для підрахунку дерев, білок чи мурашників можна взяти площу 1 га, тоді як для личинок травневого хруща чи дощового черв'яка — 1 м2. У водному середовищі або ґрунті поряд з одиницею площі для дрібних і мікроскопічних мешканців беруть одиницю об'єму 1 дм3 або 1л, 1 см3 або 1 мл. Максимальною щільністю особин популяції вважається така, яка вже не може підтримуватися екосистемою. Мінімальна щільність особин на певній території не дає можливостей для їх розмноження, а отже, для і