Федеральне агентство з освіти
ГОУ "Санкт-Петербурзький державний політехнічний університет "
РЕФЕРАТ
з дисципліни: Екологія
на тему: Коливання чисельності в природних популяціях
Зміст
Введення
1. Поняття чисельності популяцій
2. Коливання чисельності популяцій
Висновок
Список літератури
Введення
Популяція ( від лат. - Populus - народ, населення) - одне з центральних понять в екології та позначає сукупність особин одного виду, яка володіє загальним генофондом і має спільну територію. Вона є першою надорганізменну біологічної системою. Основною властивістю популяцій, як і інших біологічних систем є те, що вони знаходяться в безперервному русі, постійно змінюються. Це відбивається на всіх параметрах: продуктивності, стійкості, структурі, розподілі в просторі.
До числа найважливіших властивостей популяцій відноситься динаміка властивої їм чисельності особин і механізми її регулювання. Усяке значне відхилення чисельності особин у популяціях від оптимальної пов'язано з негативними наслідками для її існування. У зв'язку з цим популяції зазвичай мають адаптаційні механізми, що сприяють як зниженню чисельності, якщо вона значно перевищує оптимальну, так і її відновленню, якщо вона зменшується нижче оптимальних значень.
Зміна чисельності супроводжується перебудовою вікової структури. Коли чисельність збільшується, що відбувається при наявності достатньої кількості необхідних ресурсів (їжі, простору), відзначається зростання частки молодих особин. Зростання чисельності популяції в кінцевому рахунку призводить до зменшення ресурсів, необхідних особинам. Спад чисельності супроводжується зменшенням частки особин молодших віків і підвищенням смертності і продовжується аж до настання наступного сприятливого періоду, який зумовлює чергове збільшення чисельності. Актуальність даної теми полягає в тому, що необхідно комплексне вивчення таких серйозних показників екології, як коливання чисельності популяцій, адже серйозні їх відхилення можуть призвести до зникнення цілих видів.
1. Поняття чисельності популяцій
Чисельність популяції - це загальна кількість особин енної виду, присутнє на тій чи іншій території. Наприклад, популяція уссурійського тигра налічує близько 300 особин, ладожской нерпи - близько 10 тис., азіатського лева - близько 70 особин, зубрів - близько 2 тис.
Чисельність популяції - важлива екологічна характеристика популяції. Число особин в популяції має величезне еволюційне значення. Але важлива не загальна чисельність особин в популяції, а ефективна чисельність - репродуктивна чисельність - та частина популяції, яка формує генофонд наступного покоління (Генетично ефективна величина).
Для людини ефективна чисельність дорівнює 45, для домової миші - 10, для комара аедес і дрозофіли - 500, для молюска Ціпі немораліс - 230, для мокриці (сухопутного раку) - 19 особин.
По досягненні заключної фази росту розміри популяції продовжують коливатися від покоління до покоління навколо деякої більш або менш постійної величини. При цьому чисельність одних видів змінюється нерегулярно з великою амплітудою коливань (комахи-шкідники, бур'яни), коливання чисельності інших (наприклад, дрібних ссавців) мають відносно постійний період, а в популяціях третини видів чисельність коливається від року до року незначно (довгоживучі великі хребетні і деревні рослини).
У природі в основному зустрічаються три види кривих зміни чисельності популяції: відносно стабільний, стрибкоподібний і циклічний Види, у яких чисельність з року в рік перебуває на рівні підтримуючої ємності середовища, мають достатньо стабільні популяції. Така сталість характерно для багатьох видів дикої природи і зустрічається, наприклад, в незайманих тропічних вологих лісах, де середньорічна кількість опадів і температура змінюються день від дня і з року в рік вкрай мало.
В інших видів коливання чисельності популяцій носять правильний циклічний характер.
Ряд видів, таких, як єнот, в основному мають достатньо стабільні популяції, проте час від часу їх чисельність різко зростає (підскакує) до найвищого значення, а потім різко падає до деякого низького, але відносно стабільного рівня. Ці види відносять до популяціям зі стрибкоподібним зростанням чисельності Раптове збільшення чисельності відбувається при тимчасовому підвищення ємності середовища для даної популяції і може бути пов'язане з поліпшенням кліматичних умов (факторів) та харчування або різким зменшенням чисельності хижаків (включаючи мисливців). Після перевищення нової, більш високої ємності середовища в популяції зростає смертність і її розміри різко скорочуються.
Протягом історії в різних країнах не раз спостерігалися випадки краху популяцій людини, наприклад, в Ірландії в 1845 р., коли в результаті зараження грибком загинув весь врожай картоплі. Оскільки раціон харчування ірландців сильно залежав від картоплі, до 1900 р. половина восьмимільйонний населення Ірландії померла від голоду або емігрувала в інші країни.
Проте чисельність людства на Землі в цілому і у багатьох регіонах зокрема продовжує зростати. Люди шляхом технологічних, соціальних і культурних змін неодноразово збільшували для себе підтримуючу ємність планети. По суті, вони змогли змінити свою екологічну нішу за рахунок збільшення виробництва продуктів харчування, боротьби з хворобами і використання великих кількостей енергетичних і матеріальних ресурсів, щоб зробити зазвичай непридатні для життя райони Землі населеними.
Сучасна концепція автоматичного регулювання чисельності популяцій базується на поєднанні двох принципово різних явищ: модифікацій, чи випадкових коливань чисельності, і регуляцій, що діють за принципом кібернетичної зворотного зв'язку та нівелюють коливання. В Відповідно до цього виділяють модифікуючі (незалежні від щільності популяції) і регулюють (залежні від щільності популяції) екологічні чинники, причому перші з них впливають на організми або безпосередньо, або через зміни інших компонентів біоценозу. По суті, модифікуючі фактори являють собою різні абіотичні чинники. Регулюючі чинники пов'язані з існуванням і активністю живих організмів (біотичні фактори), оскільки лише живі істоти здатні реагувати на щільність своєї популяції і популяцій інших видів за принципом негативного зворотного зв'язку. Якщо впливу модифікуючих факторів призводять лише до перетворень (модифікаціям) коливань чисельності, не усуваючи їх, то регулюючі чинники, вирівнюючи випадкові відхилення, стабілізують (регулюють) чисельність на певному рівні. Однак на різних рівнях чисельності популяції регулюючі чинники принципово різні. При досягненні популяцією жертви ще більш високою чисельності створюються умови для поширення хвороб і, нарешті, граничний чинник регуляції - внутрішньовидова конкуренція, яка веде до вичерпанню доступних ресурсів і розвитку стресових реакцій в популяції жертви.
Таким чином, щоб отримати вичерпну інформацію про те, які чинники викликають коливання чисельності, теоретично потрібні дані про фізико-хімічних умовах, забезпеченості ресурсами, життєвому циклі цих організмів та вплив конкурентів, хижаків, паразитів і т.д., причому потрібно знати, як всі ці фактори впливають на народжуваність, смертність і міграцію.
Загальна зміна чисельності природної популяції визначається такими процесами, як народжуваність, смертність та міграція особин.
Народжуваність розрізняють абсолютну і питому. Абсолютна народжуваність - це кількість нових особин, що з'явилися за одиницю часу, а питома - те ж саме кількість, але віднесене до певному числу ...
