рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Экология популяций и сообществ

Экология популяций и сообществ - раздел Экология, Экология   Целью Изучения Экологии Популяций И Сообществ Является Получе...

 

Целью изучения экологии популяций и сообществ является получение знаний об их важнейших характеристиках и свойствах, типах развития и других особенностях, необходимых для решения конкретных хозяйственных и экономических задач. Под сообщест­вом или биоценозом понимается организованная группа популяций, растений, животных и микроорганизмов, живущих совместно в од­них и тех же условиях среды. Биоценозы являются одним из двух основных частей экосистемы.

Каждая популяция характеризуется своей пространственной

структурой, распределением по возрасту и полу и поведенческими особенностями.

Пространственное (территориальное) единство входит в наи­более существенные признаки популяций. Оно по-разному проявляется у растений и животных, да и в последней группе может существенно различаться в зависимости от образа жизни. Для растительных сообществ характерна четкая связь с условиями обитания (прежде всего с климатическими и даже микроклимати­ческими факторами) и ярусное распределение совместно проживающих популяций. Животные могут вести оседлый образ жизни и мо­гут мигрировать на значительные расстояния. Следует различать миграции, за счет которых поддерживается единство вида, и миг­рации, при которых практически вся популяция меняет место оби­тания. В первом случае место обитания покидает только часть популяций, иногда незначительная (например, у зайцев около 1% всех особей), а иногда существенная (например, у синиц до 66%). При другом варианте возможны ежедневные миграции с последующим возвращением на основное место обитания (например, у некоторых видов птиц), миграции, совершаемые один раз в жизни, но с по­следующим возвращением (как у лосося и угря) и миграции без возвращения (у некоторых видов бабочек). Первые из них сравни­ваются с билетом на серию поездок в оба конца, вторые - на по­ездку туда и обратно, третьи - на поездку в один конец. Кроме того, бывают ежегодные (например, у перелетных птиц) и сезон­ные (например, у северных оленей) виды миграций. Для ряда по­пуляций характерен кочевой образ жизни с периодической сменой места обитания (например, у сайгаков, бизонов, зебр и других степных животных).

При оседлом образе жизни особи могут равномерно распреде­ляться по всему ареалу (области своего естественного распрост­ранения) - диффузные популяции; при неравномерности пригодных для жизни участков характерно мозаичное распределение; для по­пуляций с резкими колебаниями численности - пульсирующее. Не­редко выделяют ленточное распределение, например, у водных и околоводных речных популяций.

Возрастная структура или возрастной спектр популяции за­висит от генетической конституции организмов, их физиологичес­ких особенностей, условий обитания и т.д.

У однолетних растений и ряда животных с еще более корот­ким жизненным циклом на протяжении этого цикла в каждый после­дующий отрезок времени популяции будут составлять особи при­мерно одного возраста (так называемые инвазионные популяции).


Для нормальных популяций характерно наличие разных возрастов, для регрессивных - преимущественно старых, не способных к восп­роизведении. У насекомых обычно наблюдаются последовательные генерации ряда поколений в течение одного года. Типичные воз­растные структуры долгоживущих популяций представлены на рис. 1.2. Именно такие возрастные структуры характерны для человека и некоторых видов других животных (например, слонов).

 

 

Рис. 1.2. Возрастные структуры популяций

 

Этологическая структура (от слова этология - наука о по­ведении животных) прежде всего зависит от образа и условий жизни. При одиночном образе жизни в основе поведения особи - борьба за существование. С другими представителями популяции контакты возможны лишь в период размножения или, например, в местах совместной зимовки. При семейном образе жизни складыва­ются родительские пары: иногда только на время воспитания по­томства (например, у воробьев и уток), а иногда на всю жизнь (у лебедей, голубей и журавлей). Для ряда животных характерны групповые поселения - колонии с определенным взаимодействием между их членами (у птиц, сусликов, барсуков и т.д.). Известны временные объединения рыб и птиц (стаи), продолжительные и постоянные объединения некоторых животных - стада с их выра­женными отношениями доминирования и подчинения (вожак стаи, самки, молодняк и т.д.).

Наибольшей сложности этологическая структура достигает у общественных насекомых (пчел, муравьев, термитов, ос), когда наблюдается четкое распределение обязанностей и согласованная совместная деятельность (например, при построении термитника или муравейника).

Рассмотренные характеристики структуры популяций вместе с условиями обитания определяют такие групповые особенности, как численность популяций, плотность их распределения, рождае­мость, смертность, темпы роста и др. У популяций разных видов

свой специфический характер изменений выживаемости в зависи­мости от возраста и свои темпы эволюции. От рождаемости зави­сит биотический потенциал сообществ, т.е., то максимальное по­томство, которое может дать одна особь (одна пара) в год или за свой жизненный цикл. Для одних видов характерна высокая смертность в начальный период жизни (главным образом, при R-отборе), а для других - в пожилом возрасте (при K-отборе). Изменение условий жизни может привести к другому характеру выживаемости и другому уровни биотического потенциала. Всего 100 лет назад средняя продолжительность жизни человека была примерно в 2 раза меньше (главным образом вследствие высокой смертности в детском возрасте и от инфекционных болезней), чем сейчас, а кривая выживаемости имела резкий спад в первые годы жизни.

Существенный интерес представляет плотность распределения популяции, оказывающая значительное влияние на жизнедеятель­ность и выживаемость. Уровень жизнедеятельности и выживаемости резко снижаются при минимальных и чрезмерно высоких значениях плотности, а сам характер зависимости этих показателей от плотности сходен с графиком рис. 1.1. Снижение выживаемости и жизнедеятельности при высокой плотности объясняется массовым эффектом, а при низкой - резким уменьшением контактов между особями.

Рассмотренные выше особенности лежат в основе эволюции популяций. Ее формализованное описание выражено логистической (S-образной) функцией, учитывающей несущую способность окружа­ющей среды (К), исходную численность популяций (N), рождае­мость (r) и смертность (m):

 

(1.1)

 

При любом начальном значении N число особей популяций че­рез какое-то время выходит на устойчивый уровень - уровень насыщения. Разумеется, и устойчивость численности популяций на уровне насыщения, и сам процесс выхода на него не являются гладкими. Непостоянство климатических условий, болезни, кон­куренция могут менять N в несколько раз. Сообщества приспосаб­ливаются к перечисленным факторам: создают запасы пищи, меняют уровень активности и т.д.

Логистическая функция не подходит для формализованного представления динамики популяций с низкой плотностью, в кото­рых каждая особь играет собственную роль и более полно реали­зует свои способности.

Однако, в целом логистическая функция и ее графическое представление с полным основанием могут быть рекомендованы для прогнозирования динамики популяций и объяснения ряда специфи­ческих эффектов, вызываемых изменением К, m и r. Исследование этой функции показало, что при постоянстве несущей способности среды и значениях 0<r<2 наблюдается монотонное приближение N к равновесию; в случае 2<r<2,44 развитие идет с двухлет­ними колебаниями численности, при 2,44<r<2,57 выраженность колебаний возрастает, их период увеличивается в несколько раз, а численность меняется в сотни раз. При r > 2,57 развитие ста­новится хаотическим.

С учетом имеющихся данных о реальных вариантах динамики популяций, результатов ее математического моделирования, а также с учетом конкуренции различных видов из-за ресурсов и воздействий сверхсистем (в наше время такой сверхсистемой для сообществ живых организмов является экономическая деятельность человека) можно выделить 4 основных типа эволюции популяций (рис. 1.3).

Первый тип динамики (рис. 1.3 а) относится к популяциям, полностью заполняющим свою эконишу, второй тип (рис. 1.3 б) -к популяциям, чья численность ограничена конкуренцией, эпизоотиями и т.д., т.е. к популяциям, заполняющим реализованную эконишу. На рис. 1.3 в представлена периодическая популяция,численность которой в каждом периоде изменяется в сотни раз (лемминги, саранча и другие виды грызунов и насекомых). В эко­логии колебания численности периодических популяций называют осиалляциями, а изменения под влиянием абиотических факторов (засух, наводнений и т.д.)- флуктуациями.

Катастрофическая динамика популяций (рис. 1.3 г) может быть вызвана вмешательством человека или вследствие биоценоти

ческих нарушений, обусловленных экономической деятельностью. Например, в Сахеле (Африка) неоправданно высокое содержание скота привело к гибели растительности и превращению цветущего региона в пустыню. Этот процесс сопровождался гибелью растительных и животных популяций. Вторым примером может служить Арал, где вызванные человеком изменения биотопа (резкое снижение поступающей в море воды) привели к гибели богатых прибрежных популяций и превращению плодородной земли в пустыню.

 

 

Рис. 1.3. Основные типы эволюции популяций

 

Вторая основная группа сообществ, называемая биоценозами, которая представляет собой одну из 2 частей экосистем, рас­сматривается ниже.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Экология

С А Бережной В В Романов Ю И Седов.. Экология.. Учебное пособие Второе издание переработанное и дополненное..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Экология популяций и сообществ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Исходные теоретические концепции экологии
  Наибольшее значение для экологии имела биологическая нау­ка и особенно эволюционная теория Ч.Дарвина. Положения о нас­ледственности и изменчивости, естественном и искусственном от­б

Взаимоотношения организма и среды
  К условиям существования или условиям среды относятся не­обходимые организму факторы, без которых его существование не­возможно. Наиболее общая классификация экологических факторов

Общая характеристика
Экосистема является основным понятием экологии. Она может быть представлена самыми различ­ными по масштабу образованиями - от обычной лужи до аквариума, до биосферы в целом. Близким к данному понят

Превращения энергии в экосистемах
Основным источ­ником энергии для экосистем является энергия Солнца. Именно она создает тепло на поверхности планета, кинетическую энергию потоков воздуха и потенциальную энергию гидросферы. Потреб­

Эволюция и устойчивость экосистем
Экосистемы яв­ляются динамическими образованиями с выраженными суточными, сезонными и многолетними ритмами. Первый из них обусловлен циркадианной (околосуточной) периодикой физиологических про­цесс

Состав и границы биосферы
Создателем учения о би­осфере стал Владимир Иванович Вернадский (1863-1945), один из последних великих ученых-энциклопедистов. Он предсказал овла­дение человеком ядерной энергией, освоение космоса

Циркуляция элементов в биосфере
Выше была рас­смотрена циркуляция энергии и вещества в экосистемах. Биосфера представляет собой уникальную планетарную экосистему со сложившимися биогеохимическими циклами циркуляции наиболее важны

Эволюция биосферы
Появившиеся 3 млрд. лет тому назад живые организмы преобразовали планету, резко изменив ее воздушную и водную оболочки, поверхность и почвы. В поступа­тельной эволюции планеты можно в

Человек в биосфере
  Человек справедливо считается венцом эволюции органичес­кого мира. Необычайная сложность такого явления как человек стала причиной многообразия подходов к изучении человека, как объ

Среды жизни человека и формы его адаптации к ним
Как указывалось выше, человек является единственным биологи­ческим видом, распространенным по всей биосфере. Есть регионы с высокой плотностью населения, есть места, где человек появ­ляется только

Адаптивные типы и расы
При анализе человечества как большой системы выделяют следующие биологические уровни сложности: особь, репродуктивная группа, экологическая популя­ция, адаптивный тип, раса, вид-человек разумный. П

Современные воздействия человека на биосферу
Ос­новное воздействие человека на биосферу связано с его экономи­ческой деятельностью. Менее значимы другие аспекты контактов человека с ОС, хотя в определенных условиях и они могут быть значительн

Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере
  Согласно рис. 2.3 для конца XX века характерно резкое ус­корение вектора влияния человечества на биосферу и вхождение нашей жизни в сплошную полосу экологических кризисов и проб­лем

Проблема роста народонаселения
  Около 10 тыс. лет тому назад общая численность людей на планете составляла примерно 5 млн. чел., а период ее удвоения - 3 тыс. лет. Население увеличивалось с возрастаю

Проблема урбанизации
  В XX веке параллельно росту народонаселения планеты шел процесс урбанизации, т.е. сосредоточения населения и экономи­ческой жизни в городах. Если в 1900 г. в городах проживало 224,4

Глобальные последствия загрязнения атмосферы
  Наиболее опасные последствия загрязнения атмосферы заклю­чаются в разрушении озонового экрана и развитии парникового эффекта. Оба эти процесса явились результатом воздействия практи

Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений
  После открытия первого известного человеку вида ионизиру­ющей радиации (ИР) в 1895 г. - рентгеновского излучения -прошло немногим более 100 лет. Опасность ИР для здоровья и жизни бы

Проблема истощения природных ресурсов
  Под природными ресурсами (ПР) понимаются конкретные виды материи и энергии, которые обеспечивают развитие человеческого общества, но формируются в ПС и являются ее компонентами. В с

Региональные экологические проблемы Тверской области
  Наиболее неблагоприятными является экологические условия в областном центре. Город Тверь не относится к городам с очень большими уровнями загрязнений (суммарные выбросы ЗВ

Прогнозирование и оценка экологического риска
  Обзор основных экологических проблем современности целе­сообразно дополнить замечаниями относительно концепции эколо­гического риска, которая в последние 1.5...2 десятилетия ши­роко

Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования
Под охраной природы (ОП) понимается система мероприятий, обеспечивающая сохранение природой ресурсо- и средовоспроизво-дящих функций, а также биологического разнообразия. Природо-пользование включа

Концепция экологической безопасности и устойчивого развития РФ
В последние годы в нашей стране идет широкое обсуждение концепции экологической безопасности и устойчивого развития РФ. Значительная часть предлагаемых мер закреплена указом Пре­зидента РФ N236-94

Международное сотрудничество по охране ОС
  РФ осуществляет такое сотрудничество в области охраны ОС на двух- и многосторонней основе. Двухстороннее сотрудничество у нас развивается с Великобританией, Германией, Данией, Инди­

Основные формы и методы защиты природной среды и решения экологических проблем
  Специфические (т.е. применяемые для решения конкретных экологических проблем) методы и подходы рассмотрены в разделе 3. В данном подразделе вначале проводятся консервативные и актив

Защита компонентов биосферы
  5.1. Защита атмосферы от материальных загрязнений*   5.1.1. Экологическая характеристика атмосферы. Газообраз­ная оболочка Земли - важ

Характеристика и источники загрязнения атмосферы
Атмосфера состоит из окиси газов и имеет общую массу т или примерно одну миллионную массы Земли. Около 50% ее массы сосредоточена в приземно

Нормирование загрязнений атмосферы
В России и странах СНГ установлены нормативы 3В в атмосферном воздухе ги­гиенического и технического назначения. При гигиеническом нормировании исходят из трех основных принципов вредности

Контроль за состоянием чистоты атмосферы
На тер­ритории РФ осуществляется государственный контроль за чистотой атмосферы в рамках ЕГСЭМ (детально см. выше подраздел 4.3). Согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 и РД 52.04.186-89 кроме стаци­о

Защита_атмосферного воздуха
В настоящее время для защиты атмосферы от материальных загрязнений широко применяют организационно-технические методы защиты и почти забывают о технологических методах. Последние радикально уменьша

Рассеивание выбросов в атмосфере
На ТЭС, ТЭЦ, ме­таллургических заводах, химических комбинатах и т.д. достаточ­но эффективным решением пока остается рассеивание нескольких очищенных выбросов в атмосфере с помощью высоких вертикаль

Методы очистки выбросов
Для очистки выбросов от аэрозолей применяют различные методы очистки, используемые в соответствующих ПУ. Последние классифицируют по принципу очистки на четыре следующие группы. 1. Сухие П

Экологическая характеристика водной среды
Гидрос­фера - важнейший регулятор сбалансированности жизни на Земле. Водой покрыто до 71% поверхности планеты, ее общие запасы сос­тавляют 1,37 млрд.км3, 98% из которых приходная на моря

Водопользование и его виды
Использование воды для удовлетворения нужд населения и хозяйственной деятельности че­ловека называется водопользованием, которое может осущест­вляться с изъятием вода из водоема (для питья, полива

Виды и источники загрязнения водной среды
Под загрязнением воды понимают такое изменение ее состава и свойств, которое делает воду непригодной для одного или нескольких видов водопользования. Под засорением воды понимается накопление в ней

Нормирование качества воды
Нормативы качества во­ды приведены в Санитарных правилах и нормах охраны поверхност­ных вод от загрязнения (СанПиН 4630-88) [10] и Правилах охраны поверхностных вод (1991 г.). Нормы даны для воды х

Контроль качества воды и регламентация спуска СВ в водоемы и канализацию города
Контроль за состоянием водных объектов осуществляют как водопользователи, так и органы гос­контроля - Госкомэкология РФ, Росгидромет через ЕГСЭМ, Госком-санзпидемнадзор РФ, Роскомрыбоводство, их ме

Основные направление защиты водной среды
Рост водопотребления в промышленности и сельском хозяйстве наряду с масштабными загрязнениями водоемов делают актуальной разработ­ку мероприятий по защите водной среды и ограничении потребле­нии во

Методы очистки СВ
Правилами охраны поверхностных вод запрещен сброс неочищенных СВ. Их очистка заключается в обезвреживании (т.е. удалении вредных веществ, попадание кото­рых в водоемы может сделать воду непригодной

Оборотное водоснабжение предприятий
- это такое водоснабжение, при котором СВ после их очистки вновь использу­ются в технологических процессах данных предприятий. Оно явля­ется наиболее перспективным способом уменьшения водопотреблен

Экологическое значение почв
Под почвой понимается обладающий плодородием поверхностный слой земли, сформировавшийся под воздействием воздуха, воды и живых организмов. Земля представляет собой более широкое понятие, которое пр

Антропогенные воздействия на почвы
Почвы относят к природным объектам, которые формируются очень медленно (для увеличения толщины почвы на 2...2,5 см нужно около 100 лет), а разрушаются быстро. Можно выделить следующие формы нарушен

Охрана растительного мира
Флора является одной из двух главных форм жизни на Земле. В любой экосистеме и в биос­фере в целом растения выполняют роль продуцентов и создают ос­новную часть биомассы, ежегодно поглощая около 16

Охрана животного мира (фауны)
Хотя биомасса жи­вотных нашей планеты составляет всего 2%, живого вещества, их роль в биосфере незаменима. Животные отличаются высокими уров­нями энергетики, большой подвижностью и разнообра

Охрана недр
  Недра являются частью земной коры, расположенной ниже почвенного слоя или дна водоемов и водотоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения (или н

Важнейшие параметры ИИ и единицы их измерения
Тяжесть последствий, вызванных воздействием ИИ, зависит от ин­тенсивности и продолжительности их действия на человека. Ин­тенсивность ИИ зависит от количества РВ, которое оценивается его активность

Характеристика и источники РЗ в РФ
Радиационная обстановка в РФ определяется: 1) глобальным радиоактивным фо­ном (естественный радиационный фон или ЕРФ плюс фон, обуслов­ленный проводившимися ранее ядерными испытаниям в мире); 2) на

Радиационный контроль (РК) в РФ
Законодательством РФ установлены государственный надзор и контроль, производс­твенный и общественный контроль за радиационной обстановкой в стране и обеспечением безопасной работы искусственных ист

Защита от ИИ
Основным защитным мероприятием явля­ется полное исключение облучения людей, снижение его до уров­ня, не превышающего нормативов по НРБ-96 (см. табл. 5.7), и уменьшение числа лиц, подвергающихся обл

Принципы обеспечения РБ населения
В нормальных условиях эксплуатации источников ИИ РБ обеспечивается реализа­цией: 1) принципа нормирования, т.е. непревышение допустимых пределов (см. табл. 5.7) индивидуальных доз облучения граждан

Защита населения от акустических загрязнений
Упругие колебания, распространяющиеся в воздухе, твердой и жидкой средах под воздействием какой-либо возмущающей силы, отно­сят к акустическим колебаниям. В диапазоне частот f = 16 Гц... 20 кГц они

Защита населения от вибраций
Вибрациями называют механические колебания материальных точек или тел, непосредс­твенно передаваемые телу человека или отдельным его участкам. Вибрации, передающиеся на тело человека через его опор

Защита населения от воздействий ЗМП промышленной частоты
Неионизирующие ЭМП возникают вдоль ЛЭП и вблизи электроподстанций, работающих под напряжением свыше 1000 В. Как известно, электрическое, поле (ЭП) характеризуется электри­ческой напряженностью Е, к

Защита ОПС от тепловых загрязнений СТЗ)
Они обус­ловлены высокими потреблением и рассеиванием энергии в промыш­ленных центрах и городах. Наиболее уязвимыми к ТЗ с экологи­ческой точки зрения оказываются поверхностные воды в районах с ТЭЦ

Экологическая экспертиза хозяйственной и иной деятельности
  Экологическая экспертиза (ЭЭ) - это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта ЭЭ

Оценка ущерба от загрязнений ОПС
Как известно, загрязнения ОПС наносят ущерб не только природе, но и народному хозяйству, здоровью и самочувствию людей. Он проявляется одновременно в нескольких аспектах: моральном, эстетическом, п

Экономический механизм природопользования в РФ
  Основными элементами современного экономического механизма природопользования в РФ являются плата за загрязнения ОПС и за пользования ПР. Так, с 1993 г. Правительством РФ введен нов

Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в РФ
  Закон РФ "Об охране ОПС" (1991 г.) предоставляет предприятиям, учреждениями организациям, а также гражданам налоговые, кредитные и иные льготы при внедрении ими малоотходн

Основы экологического права и управление охраной природы в рф
  7.1. Источники и содержание экологических правовых норм   Юридическую основу экологического права и природоохранной деятельности в РФ сос

Ответственность за экологические правонарушения
  Под правонарушениями понимается виновное противоправное деяние (действие или бездействие) совершенное вменяемым человеком, достигшим установленного законом возраста. Правонарушения

Управление охраной природы в РФ
Государственное управление природоохранной деятельностью в РФ осуществляют ее высшие органы власти: Федеральное собрание (Государственная Дума и Совет Федерации) с одной стороны (через Комитет по э

Заключение
  Состояние экологического кризиса стало характерной чертой жизни во всех промышленно развитых странах мира, в том числе и в РФ. Экологическое неблагополучие в РФ приводят к

Библиогpафическии список
1. Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология: Учебное пособие. - Тверь: ТвеПИ, 1993. 2. Сборник типовых расчетов и заданий по экологии: Учебное по­собие / С.А. Бережной, В.В. Романо

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги