Экология популяций

ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ

Понятие о лимитирующем факторе. В 1840г. Ю. Либих сформулировал «закон минимума», согласно которому относительное действие отдельного экологического фактора тем сильнее, чем больше он находится по сравнению с другими факторами в минимуме. Во многом этот закон дополняется законом Шелфорда (закон толерантности) согласно которому лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологического фактора. Диапазон между минимумом и максимумом определяет величину толерантности (выносливости) организма к данному фактору.

Закон ограничивающих лимитирующих факторов (или закон Ф. Блэкмана). Этот закон является расширением закона толерантности Шелфорда, согласно которому факторы среды, наиболее удаляющиеся, от оптимума особенно затрудняют возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий.

Этот закон учитывается в мероприятиях по охране окружающей среды от загрязнения. Превышение нормы вредных примесей в воздухе и воде представляет серьезную угрозу здоровью людей.

Закон совокупного действия факторов. Это закон физиологических взаимодействий состоит в том, что величина урожая зависит от всей совокупности действующих факторов одновременно (закон Митчерлиха-Бауле). Он рассматривается как поправка к закону минимума Либиха. Закон Митчерлиха оформлен в виде математического выражения для взаимодействия экологических факторов.

Популяция, ее структура и динамика. Живые организмы существуют только в форме популяций. Популяцией называют совокупность особей одного вида, населяющих определенное пространство, внутри которого осуществляется та или иная степень обмена генетической информацией.

Иногда делят популяции на географические и экологические, считая вторые подсистемами первых. Каждая популяция имеет определенную структуру: возрастную (соотношение особей разного возраста), сексуальную (соотношение полов), пространственную (колонии, семьи, стаи и т.п.). 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 местообитания требованиям слагающих популяцию организмов. Человек, осваивая природную среду, всегда воздействует на популяции, меняет их параметры и структуру, нарушая их соответствие реальным экологическим факторам. Это может привести к гибели популяции. Крайний случай воздействия на популяцию это уничтожение (геноцид) вида, особенно если вид состоит из одной популяции.

Плотность и численность популяций.

В природной среде поддерживается та численность особей в популяциях обитающих здесь животных и растений, которая в наибольшей степени отвечает интересам сохранения видов. Режим численности зависит от постоянно действующих регулирующих экологических факторов. Численность популяции выражается определенным количеством особей. Популяции могут быть многочисленными: сотни и тысячи у одних видов, а у других они представлены десятками экземпляров. В сельском и лесном хозяйстве от численности растительноядных видов зависит наносимый ими ущерб. Плотность популяции - это численность популяции, отнесенная к единице занимаемого ею пространства или среднее число особей на единицу площади или объема. Так, плотность популяции лося определяется количеством особей, приходящихся на 10 тыс. га, а для дождевых червей штуки на м². Для популяций микроорганизмов используют количество особей в 1 см³ жидкости. Динамика плотности популяций отражает закономерности взаимоотношений между животными и растениями, как биотическими факторами по отношению друг к другу и зависеть от колебаний абиотических факторов среды. Для каждого вида существуют оптимальные пределы плотности его популяций. Варьирование плотности в каждой популяции зависит от состояния всей экологической системы.

Численность и плотность популяции предопределены как режимом экологических факторов в данное время, так и всем предшествующим развитием данной популяции. Объем популяции определяется емкостью экосистемы для представителей популяции данного вида.

Численность организмов, в экологической системе, не бывает постоянной, а изменяется в некоторых пределах. Знание динамики численности популяций необходимо для прогнозирования возможных отрицательных явлений и управления ими. Численность особей в популяции отражает соотношение рождаемости и смертности определяющих баланс популяции. Если рождаемость выше, чем смертность, то популяция численно растет, и наоборот. Под рождаемостью понимают численно выраженную способность популяции к росту. Она зависит от: числа самок в популяции, количества половозрелых особей, плодовитости, числа поколений в году, условий размножения и др. Насекомые способны давать 3-4 поколения в год, мыши дают 5-6 поколений; теплокровные животные всего 1-2 детенышей. Бактерии и простейшие воспроизводятся в течение нескольких часов. Рождаемость может быть нулевой или положительной величиной, но не может быть отрицательной. Смертность можно выразить в количестве особей, погибших за определенный отрезок времени. Под выживаемостью следует понимать число особей в популяции, доживших до возраста размножения. Теоретически скорость роста популяции в нелимитированной факторами среде характеризуется экспоненциальным законом.

Дата добавления: 2014-12-27