Популяція та її властивості

План.

ПОПУЛЯЦІЯ І ФІТОЦЕНОЗ

ЛЕКЦІЯ № 10

1. Популяція та її властивості.

2. Ценопопуляції.

3. Екологічна ніша та особливості її заповнення.

4. Класифікація екотипів.

5. Динаміка екотипів.

6. Віковий спектр ценопопуляцій.

7. Стратегія популяції.

Література.

1. Григора I.M., Соломаха В.А. Основи фітоценології. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. — 240 с.

2. Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р. С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1993. – 303 с.

3. Білявський Г. О., Фурдуй Р. С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1995. – 288 с.

4. Дерій С.І., Ілюха В.О. Екологія. — К.: Фітоцентр, 1998. — 196с.

5. Запольський А.К., Салюк А.І. Основи екології: Підручник / за ред. К.М. Ситника. — К.: Вища школа, 2001. — 358 с.

6. Кучерявий В.П. Екологія. — Львів: Світ, 2000. — 500 с.

7. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навч. посібник. — К.: Знання, КОО, 2000. — 203 с.

8. Злобін Ю.А. Основи екології. — К.: Ліра, 1998. — 248 с.

Питання для самостійного опрацювання.

1. Стратегія популяції. (Григора I.M., Соломаха В.А. Основи фітоценології. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – С. 108-109).

У геоботанічній практиці предметом досліджень, як правило, є не окремі види, а групи особин одних і тих же видів, що розвива­ються в різних екологічних і кліматичних умовах, на різних ґрунтах і в різних географічних пунктах, природних і культурних фітоцено­зах. Зрозуміло, що за таких умов особини одного виду матимуть відмінні спадкові (генетичні) особливості, зовнішній вигляд, будову тощо. У зв'язку з цим відбувається еколого-географічне почленування видів. Відомо, що в межах одного виду рослин можуть існувати групи особин з різковідмінними ознаками. Внаслідок по­ліморфізму вид являє собою складну динамічну систему, сукупність окремих груп особин (внутрішньовидових груп), що різняться за однією або кількома ознаками (морфологічними, фізі­ологічними, анатомічними, екологічними, ценотичними, генетичними тощо). Виходячи з цього, елементарною одиницею виду вважають не окремо взяту особину, а популяцію.

Кожна популяція має притаманний лише їй склад особин: до неї входять групи генетично різнорідних (рідко однорідних) особин, а також їх об’єднань біотипів одного виду. Вона займає пев­ну територію і деякою мірою ізольована від сусідніх популяцій. Ха­рактерною рисою популяцій є зв'язок і взаємозумовленість між ними самими, а також між ними і навколишнім середовищем. Таким чином, популяція являє собою своєрідну структурно визна­чену і функціонально активну біологічну систему. Розглянемо детальніше, як формується популяція, яка її струк­тура і яку роль вона відіграє в природі та практичній діяльності лю­дини.

Популяція становить самостійний рівень організації у природ­них системах і є складовою систем вищого рангу (у даному випад­ку – екосистем). Будучи самостійною сукупністю, популяція не є, однак, абсолютно ізольованою, вона взаємозв'язана з іншими по­пуляціями і утворює з ними динамічну систему існування виду зокрема і фітоценозу взагалі. Популяція є елементарною еволю­ційною одиницею складової системи виду і як така відображає генетико-еволюційний і еколого-фітоценотичний шляхи його розвитку. Популяція служить сховищем генофонду і здатна забез­печити розвиток виду в мінливих екологічних умовах середовища. Становлення і генезис популяції обумовлюється такими власти­востями, як здатність до адаптації в нових умовах місцезростання; взаємодія особин у системі виду; функціональна активність та здатність забезпечити кругообіг між різними видами. Вчені розглядають популяцію в різних аспектах:

1. Як генетичну систему чи набір різнозважених генотипів, зв'язаних в єдине ціле;

2. Як групу особин одного виду, що населяють територію з од­норідними умовами і характеризуються однаковими феноло­гічними ритмами та іншими функціональними особливостями;

3. Як групу особин, котра являє собою єдине ціле і відповідно реагує на вплив зовнішнього середовища;

4. Як групу особин, що існують у межах фітоценозу;

5. Як групу особин, що є цілісною системою,в якій зв'язок між особинами досягається за рахунок просторової взаємодії фітогенних полів і передавання спадкових ознак від покоління до поколін­ня.

Кожна популяція має свій ареал. Відповідно до типу остан­нього континуального або ізольованого популяції називаються континуальними або ізольованими.

Континуальні популяції займають обширні зони, вони відзнача­ються високою фенотипічною мінливістю і приурочені до рівних ді­лянок рельєфу, де спостерігається поступова зміна умов місцезростання. Такі популяції складаються з анемофільних (вітрозапильних) та анемохорних (розселення з допомогою повітряних течій) видів з числа голонасінних, тонконогових і айстрових. Площі цих популя­цій великі, охоплюють кілька фітоценозів, окремі внутрішньопопуляційні групи, мають високу трансгресію (буквально означає «вихід за межі») цвітіння, мінливість морфологічних ознак, високу прогресивну гетерогенність.

Ізольовані популяції займають невеликі площі, вони харак­теризуються високим ступенем ізоляції, загальмованим обміном генетичною інформацією (а то й відсутністю його), генетичною го­мозиготністю, зростанням ролі інбридингу (схрещування близькоспоріднених організмів) й адаптацією до умов середовища. Такі популяції утворені ентомофільними (комахозапильними), рідше анемофільними (вітрозапильними) видами. Властиві вони обмеженим водним або над­мірно зволоженим середовищам і властивим для них гідротопам (місцевість, яка характеризується певною вологістю ґрунту). Локальні популяції приурочені до крейдяних або кристалічних субстратів, скель, торфовищ: едельвейс (Leontopodium), росичка (Drosera), жирянка (Pinguicula) з малими розривами, хоча трапляються й диз'юнктивні – з розривами географічного масштабу: дріада восьмипелюсткова (Dryas octopetala), айстра альпійська (Aster alpinus).

Як найповніше використання рослинами природних факторів для свого росту й розвитку забезпечується розміщенням їх у просторі. В популяції, яка займає певну територію, розміщення особин буває

Ø рівномірним,

Ø випадковим

Ø груповим.

Рівномірний розподіл особин має місце за оптимальних умов водно-мінераль­ного живлення на всій площі, зайнятій популяцією. Випадкове розміщення особин на чималій відстані між ними обумовлене роз­порошеністю на площі, зайнятій популяцією, однорідних умов міс­цезростання. За неоднорідних умов місцезростання особини певного виду групуються, що сприяє їхньому виживанню, а отже, й збереженню виду. В природних умовах часто поєднуються рівно­мірний і груповий типи розміщення особин.

Важливим кількісним показником популяції є щільність та чи­сельність особин. За цими ознаками можна судити про вплив по­пуляції на екосистему, її функціональну активність. Чисельність визначають шляхом підрахунку кількості особин на всій площі, зайнятій популяцією, а щільність – як середнє число особин популяції на певній одиниці площі.

Для обліку особин популяції в різних типах рослинності підводять певну велику ділянку (в лісах її розмір може бути 25x25 м 25x50 і більше, на луках і в степу – 10x10 м), і в її межах виді­ляються не менше трьох дослідних облікових ділянок (розміром 1x1 м або 0,25x0,25 м). У лісовому угрупованні вимірюють відстань між найближчими деревами. Потім за даними 100 вимірювань і більше визначають середню відстань між деревами і за цим показником вираховують середню кількість дерев на 1 га, отже, й щільність їх на ділянці.

Популяції за своєю природою мають двоїстий характер: з од­ного боку, вони є частиною екосистеми і відіграють істотну роль у кругообігу речовин, з другого ж боку, популяція є цілісним і непо­дільним елементом, котрий як частина складнішого утворення, мо­же самостійно виконувати всі життєві функції виду. Таким чином, популяції видів, які під впливом різних екологічних факторів не ско­рочують свій ареал, зокрема, виконує у повному обсязі функцію ви­ду, репрезентує його життєдіяльність і продовжує еволюціонувати.

Щоб забезпечити умови для існування виду (вільне схрещу­вання, потік генів, нагромадження їх) популяція повинна займати певний простір, мати певну чисельність особин і бути відносно ізо­льованою від інших близькоспоріднених популяцій цього ж виду. Ізоляція популяції в природі є обов'язковою, завдяки їй відбуваєть­ся еволюція виду.

Як визначити межі популяції? У видів, ареали яких затухають або скорочуються і які представлені однією популяцією, межі ос­танньої визначаються межею виду. Інколи межі популяції виходять за межі екосистеми або ж менші за неї. В таких випадках межі по­пуляції важко визначити. Крім того, популяції не завжди приуроче­ні до одного місцезростання. Так, у сосновому лісі, дерева якого займають едафотоп протягом 100 років і більше, при спороношенні пилинки (носії генів), переносяться вітром на великі відстані, що сприяє розширенню меж популяції. (Дрібні організми, спори, пилок, зачатки рослин, які переносяться вітром, називаються аеропланктоном, і саме завдяки йому здійснюється поширення видів).

Характерною властивістю популяції є розселення потомства, яке потрапивши у відмінні умови біотопу й екотопу, дуже швидко реагує на зміни умов середовища і в кінцевому підсумку пристосовується до них або гине. Адаптація до нових умов місцезростання сприяє розселенню виду, розширенню його ареалу, прогресивному розвитку та еволюції виду.

Кожна популяція має властиві лише їй морфологічні особливості. Вони виявляються в певних пропорціях морфологічної та анатомічної будови як особин, так і її органів.

Дата добавления: 2014-01-04