В природных условиях организмы одного вида расселены неравномерно. В результате вид распадается на группировки, или популяции, соответствующие зонам более плотного заселения.
Популяция (от лат. populus — народ, население) по самому общему определению — это совокупность особей одного биологического вида, которые занимают определенное пространство. Генетики обычно добавляют к этому определению еще и способность этой совокупности особей к самовоспроизведению в течение большого числа поколений. Популяция в определенной степени отделена от других популяций той или иной формой изоляции. Экологически популяция характеризуется величиной, оцениваемой занимаемой территорией (ареалом), численностью особей, возрастным и половым составом. Размеры ареала зависят от радиусов индивидуальной активности организмов данного вида и особенностей природных условий на соответствующей территории.
Биологическим видом называется совокупность особей, способных к скрещиванию и образованию плодовитого потомства, населяющих определенное пространство, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков и типов взаимодействия с абиотической и биотической средой, отдаленных от других таких же особей практически полным отсутствием гибридных форм. Вид представляет собой качественный этап процесса эволюции. Каждый вид в среде занимает определенное место.
Популяция поддерживает свою численность в определенных пределах длительное время в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. Популяция обладает не только биологическими свойствами составляющих ее организмов, но и собственными, которые присущи группе особей в целом. Как и отдельный организм, популяция растет, дифференцируется, поддерживает сама себя, имеет определенный жизненный цикл. Наилучшим образом популяцию как группу организмов характеризует обилие — определенное число особей на данной площади. Мерой обилия особей какой-либо популяции может быть общая численность популяции, ее общая масса или плотность.
Основными характеристиками популяции являются:
1. Численность — показатель, изменяющийся в широких пределах. Минимальная численность ограничивается таким количеством особей, при котором контакты между особями различного пола приводят к появлению полноценного потомства. Если у крупных теплокровных численность приближается к 2000, то это связано с угрозой исчезновения вида. Максимальная численность популяции ограничивается прежде всего местом размещения и запасами пищи. Величина популяции постоянно колеблется, что зависит от изменений экологической ситуации.
2. Плотность популяции — это численность популяции, отнесенная к некоторой единице пространства. Ее обычно измеряют числом особей или биомассой популяции, приходящихся на единицу площади или объема. Чем ниже трофический уровень популяции, тем выше плотность.
3. Возрастной состав популяции. При благоприятных условиях в популяции присутствуют все возрастные группы. Упрощенно в популяции можно выделить три экологические возрастные группы: пререпродуктивную, репродуктивную и пострепро-дуктивную. В развивающихся популяциях преобладают молодые и средние особи (способные к размножению), в сокращающихся — старые особи (неспособные к размножению). Возрастная структура популяций организмов разных видов варьируется в зависимости от продолжительности жизни, интенсивности размножения, возраста достижения половой зрелости.
4. Соотношение полов. У большинства теплокровных соотношение полов для благоприятного развития равняется 50: 50, а, например, у карася соотношение полов 9: 1 в пользу самок. Половой состав популяций обусловливается эволюционно закре
пленными механизмами формирования первичного (на момент зачатия), вторичного (на момент рождения) и третичного (во взрослом состоянии) соотношений полов. В качестве примера можно привести изменение полового состава популяции людей. На момент рождения оно составляет 106 мальчиков на 100 девочек, в возрасте 16—18 лет выравнивается, в возрасте 50 лет насчитывает 85 мужчин на 100 женщин, а в возрасте 80 лет — 50 мужчин на 100 женщин.
5. Рождаемость — это способность популяции к увеличению численности. У менее приспособленных видов, где высока смертность в молодом возрасте, отмечается высокая плодовитость. Низкая плодовитость отмечается у видов, где характерна большая забота о потомстве.
6. Смертность — это показатель, который отражает гибель особей в популяции и зависит от экологических факторов. Даже в самых лучших условиях особи будут умирать от старости. Этот возраст определяется физиологической продолжительностью жизни.
7. Пространственное распределение популяции может быть как равномерным, так и случайным.
Совокупность популяций, которые функционируют в определенном пространстве абиотической среды — биотопе, называется биоценозом.
Биота (от греч. biote — жизнь) — совокупность видов растений, животных и микроорганизмов, объединенных общей областью распространения. В отличие от биоценоза может характеризоваться отсутствием экологических связей между видами.
Биотоп (экотоп) — однородное по абиотическим факторам местообитание, занятое одним и тем же сообществом (например, лесопарк, прибрежная отмель, склон оврага).
Биом — наземные экосистемы, которые относят к одной природно-климатической зоне, имеют общую структуру доминирующей растительности, поэтому могут рассматриваться как единый, большой биогеоценоз.
Различные виды уживаются в одном биоценозе в тех случаях, когда они расходятся по экологическим требованиям и ослабляют тем самым конкуренцию друг с другом. Таким образом, каждый вид использует ресурсы по-своему и имеет свои особенности связей с другими видами.
Положение, которое вид занимает в составе биоценоза, называется его экологической нишей. Экологическую нишу вида характеризуют и пределы устойчивости его по отношению к разным факторам, и характер связи с другими видами, и образ жизни, и распределение в пространстве.
Экологическая ниша отражает все требования вида (популяции) к условиям среды (состав и режим экологических факторов) и место, где эти требования выполняются.
Часто понятие «экологическая ниша» рассматривают как синоним понятия «место обитания», но понятие ниши значительно объемнее и содержательнее.
Характеристики экологической ниши: пища; время и способы питания; место размножения; место укрытия.
Экологические ниши существуют по определенным правилам:
• чем шире требования (пределы толерантности) вида к любому или многим экологическим факторам, тем больше то пространство, которое он может занимать в природе, а значит, тем шире его распространение;
• если режим любого, хотя бы одного экологического фактора в месте обитания особей одного вида изменился таким образом, что его значения выходят за пределы ниши, то это означает разрушение ниши, т. е. ограничение или невозможность сохранения вида в данном месте обитания;
• в каждой экосистеме имеются виды, которые претендуют на одну и ту же нишу или ее элементы (пищу, укрытия); в таком случае неизбежна конкуренция, борьба за обладание нишей.
Подобные отношения отражает правило Гаузе: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу.
Изменения, возникающие в биоценозах, по-разному связаны с их устойчивостью. Если, например, один конкурирующий вид вытесняет другой, существенных изменений в биоценозе не произойдет, особенно если этот вид не относится к числу массовых. Соответствующая экологическая ниша просто окажется занятой другим видом.
Малочисленные виды — наиболее уязвимая часть биоценоза. Их популяции часто находятся на пределе выживаемости. Поэтому они в первую очередь исчезают из сообществ при антропогенных влияниях, ухудшающих условия существования биоценоза. Потери редких и малочисленных видов также до определенного времени существенно не меняют основных биоценотических связей.
Выпадение из состава биоценоза основных видов — средооб-разователей — ведет к разрушению всей системы и смене сообществ. Такие изменения в природе часто производит человек, вырубая леса, создавая излишний вылов рыб в водоемах и т. п. Внезапное разрушение прежде устойчивых сообществ — свойство сложных систем, у которых постепенно ослабевают внутренние связи. Знание этих закономерностей важно для создания искусственных сообществ и поддержания природных биоценозов. При восстановлении степей, лесов, посадке лесопарков следует стремиться создать сложную видовую и пространственную структуру сообществ, подбирая дополняющие друг друга и уживающиеся вместе виды, добиваясь появления разнообразного круга малочисленных форм для стабилизации складывающегося сообщества.
Используемая литература: Графкина М. В., Михайлов В. Л., Иванов К. С.
Экология и экологическая безопасность автомобиля : учебник / М. В. Графкина, В. А. Михайлов, К. С. Иванов. — М. :
ФОРУМ, 2009. — 320 с. — (Высшее образование).
Скачать реферат: