Файл: Рындевич. Основы экологии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.09.2020

Просмотров: 5087

Скачиваний: 27

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

46 

Так

в

 

одном

 

крупном

 

озере

 

из

-

за

 

различия

 

условий

 

могут

 

существо

-

вать

 

несколько

 

локальных

 

популяций

 

ершей

 

или

 

какого

-

либо

 

друго

-

го

 

вида

 

рыб

Нередко

 

эти

 

популяции

 

объединяются

  (

например

для

 

зимовки

). 

Такое

 

смешение

 

особей

 

элементарных

 

популяций

 

стирает

 

границы

 

между

 

ними

В

 

принципе

эти

 

границы

 

выделить

 

иногда

 

достаточно

 

сложно

 

Экологическая

 

популяция

 

слагается

 

из

 

локальных

 

популяций

 

и

 

представляет

 

собой

 

совокупность

 

особей

 

вида

приуроченных

 

к

 

конкретным

 

экосистемам

.  

Например

белка

 

(Sciurus vulgaris)

 

заселяет

 

различные

 

типы

 

ле

-

са

поэтому

 

могут

 

быть

 

четко

 

выделены

  «

сосновые

», «

елово

-

пихтовые

» 

и

 

другие

 

экологические

 

популяции

 

этого

 

вида

 [16].  

Экологические

 

популяции

как

 

и

 

локальные

слабо

 

изолированы

 

друг

 

от

 

друга

и

 

обмен

 

особями

 

и

 

соответственно

 

генетической

 

ин

-

формацией

 

между

 

ними

 

происходит

 

довольно

 

часто

но

 

реже

чем

 

между

 

элементарными

 

популяциями

Особи

 

в

 

экологических

 

популя

-

циях

 

внешне

 

не

 

отличаются

 

друг

 

от

 

друга

но

 

могут

 

отличаться

 

неко

-

торыми

 

аспектами

 

поведения

к

 

примеру

пищевого

Это

 

связано

 

с

 

различием

 

условий

 

обитания

 

в

 

разных

 

экосистемах

 

и

 

соответственно

 

различием

 

в

 

спектре

 

пищевых

 

объектов

  (

если

 

конечно

 

вид

 

не

 

имеет

 

узкой

 

пищевой

 

специализации

). 

Так

водный

 

жук

-

полоскун

 

(Acilius)

 

в

 

естественных

 

экосистемах

  (

болот

озер

рек

питается

 

в

 

основном

 

донными

 

беспозвоночными

  (

личинками

 

насекомых

 

и

 

кольчатыми

 

червями

), 

а

 

в

 

рыборазводных

 

прудах

 

переходит

 

на

 

питание

 

мальками

 

первых

 

возрастов

 

рыб

изменяя

 

свое

 

охотничье

 

поведение

.

 

Географическая

 

популяция

 

слагается

 

из

 

экологических

 

и

 

охва

-

тывает

 

группу

 

особей

заселяющих

 

территорию

 

с

 

географически

 

однородными

 

условиями

.  

Географические

 

популяции

 

довольно

 

четко

 

разграничены

 

разны

-

ми

 

географическим

 

барьерами

 (

горы

крупные

 

реки

пустыни

 

и

 

т

д

.) 

и

 

относительно

 

изолированы

Особи

 

в

 

них

 

различаются

 

рядом

 

мор

-

фологических

анатомических

экологических

физиологических

поведенческих

 

характеристик

окраской

густотой

 

шерсти

плодо

-

витостью

размерами

 

и

 

т

д

.  

В

 

природе

 

границы

 

и

 

размеры

 

популяций

 

определяются

 

осо

-

бенностями

 

не

 

только

 

заселяемой

 

территории

но

 

и

 

главным

 

обра

-

зом

 

свойствами

 

самой

 

популяции

В

 

основе

 

всегда

 

лежит

 

степень

 

ее

 

генетического

 

и

 

экологического

 

единства

Как

 

указывает

  

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

47

Н

П

Наумов

раздробление

 

вида

 

на

 

множество

 

мелких

 

территори

-

альных

 

группировок

 

является

 

процессом

 

приспособления

 

к

 

огром

-

ному

 

разнообразию

 

местных

 

условий

Это

 

увеличивает

 

генетиче

-

ское

 

многообразие

 

вида

 

и

 

обогащает

 

его

 

генофонд

 [16]. 

 

Примерами

 

географических

 

популяций

 

могут

 

служить

 

популя

-

ции

 

бурого

 

медведя

 

(Ursus arctos)

 

в

 

разных

 

частях

 

его

 

ареала

Так

тяньшаньский

 

бурый

 

медведь

 

имеет

 

более

 

густую

 

и

 

светлую

 

шерсть

чем

 

евразийский

 

медведь

а

 

американский

 

бурый

 

медведь

 

кодьяк

обитающий

 

на

 

Аляске

значительно

 

крупнее

 

и

 

темнее

 

ок

-

рашен

чем

 

оба

 

вышеупомянутых

Часто

 

географические

 

популя

-

ции

 

в

 

систематике

 

рассматриваются

 

в

 

качестве

 

специальной

 

таксо

-

номической

 

категории

 — 

подвидов

.  

Изоляция

 

даже

 

между

 

отдельными

 

географическими

 

популя

-

циями

 

не

 

абсолютна

Особи

 

мигрируют

переходя

 

из

 

одной

 

попу

-

ляции

 

в

 

другую

преодолевая

 

барьеры

В

 

первую

 

очередь

это

 

мо

-

лодые

 

особи

у

 

которых

 

срабатывает

 

инстинкт

 

расселения

Обмен

 

особями

 

между

 

разными

 

географическими

 

популяциями

 

влечет

 

и

 

обмен

 

генетической

 

информацией

Это

 

возможно

 

потому

что

не

-

смотря

 

на

 

различия

все

 

особи

 

в

 

разных

 

географических

 

популяци

-

ях

 

относятся

 

к

 

одному

 

виду

например

к

 

виду

 

бурый

 

медведь

 

Совокупность

 

всех

 

популяций

 

представляет

 

собой

 

более

 

круп

-

ную

 

биологическую

 

макросистему

которая

 

называется

 

видом

.  

 
 

3.1.3 

Понятие

 

вида

 

 

Вид

 

— 

биологическая

 

макросистема

состоящая

 

из

 

организмов

обладающих

 

характерными

 

особенностями

 

внешнего

 

и

 

внутренне

-

го

 

строения

поведения

генетическими

экологическими

биохими

-

ческими

 

и

 

физиологическими

 

особенностями

занимающих

 

опре

-

деленную

 

территорию

  (

ареал

), 

свободно

 

скрещивающихся

 

между

 

собой

 

и

 

дающих

 

плодовитое

 

потомство

.  

Популяции

 

являются

 

внутривидовыми

 

группировками

Любая

 

популяция

 

выступает

 

в

 

качестве

 

генетической

 

единицы

 

вида

Их

 

изменения

 

обусловливают

 

эволюцию

 

данного

 

вида

.  

В

 

отличие

 

от

 

популяции

 

вид

как

 

биологическая

 

система

не

 

об

-

ладает

 

способностью

 

к

 

саморегуляции

Саморегуляция

 

таких

 

пара

-

метров

как

 

численность

 

вида

 

или

 

его

 

плотность

 

может

 

осуществ

-

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

48 

ляться

 

только

 

на

 

уровне

 

популяции

биоценоза

 

и

 

т

д

С

 

точки

 

зре

-

ния

 

теоретической

 

экологии

исходя

 

из

 

вышесказанного

вид

 — 

это

 

систематическая

 

биосистема

используемая

 

для

 

классификации

реально

 

несуществующая

 

группировка

 

взаимосвязанных

 

организ

-

мов

Хотя

 

с

 

точки

 

зрения

 

систематики

именно

 

вид

 

является

 

реаль

-

но

 

существующей

 

категорией

в

 

отличие

 

от

 

родов

семейств

триб

отрядов

 

и

 

т

д

.  

 
 

3.1.4 

Основные

 

параметры

 

популяции

 

 

Основными

 

параметрами

 

популяции

 

являются

 

численность

 

и

 

плотность

 

Численность

 

популяции

 — 

это

 

общее

 

количество

 

особей

 

на

 

данной

 

территории

 

или

 

в

 

данном

 

объеме

 

Она

 

никогда

 

не

 

бывает

 

постоянной

 

и

 

зависит

 

от

 

соотноше

-

ния

 

рождаемости

 

и

 

смертности

В

 

процессе

 

размножения

 

про

-

исходит

 

рост

 

популяции

смертность

 

способствует

 

снижению

 

ее

 

численности

 

Численность

 

в

 

популяциях

 

разных

 

видов

 

может

 

значительно

 

раз

-

личаться

Она

 

зависит

 

от

 

факторов

 

окружающей

 

среды

от

 

размеров

 

особей

 

и

 

других

 

показателей

У

 

мелких

 

травянистых

 

растений

чер

-

вей

мелких

 

членистоногих

 

она

 

может

 

достигать

 

сотен

 

тысяч

 

и

 

бо

-

лее

У

 

одноклеточных

 

организмов

 

численность

 

особей

 

в

 

одной

 

по

-

пуляции

 

может

 

составить

 

несколько

 

миллионов

Популяции

 

же

 

крупных

 

организмов

 (

животные

 

и

 

растения

чаще

 

всего

 

бывают

 

не

-

большими

 

по

 

численности

.  

Плотность

 

популяции

 

— 

это

 

количество

 

особей

 

или

 

биомас

-

сы

 

на

 

единицу

 

площади

 

или

 

объема

.  

Численность

 

и

 

плотность

 

популяции

 

зависят

 

от

 

рождаемости

 

и

 

смертности

.  

Рождаемость

 

популяции

 — 

это

 

количество

 

особей

появив

-

шихся

 

на

 

свет

 

за

 

определенный

 

период

Например

рождаемость

 

в

 

локальной

 

популяции

 

лося

 

составила

 15 

особей

 

в

 

год

В

 

экологии

 

рождаемость

 

могут

 

рассчитывать

 

и

 

как

 

число

 

вновь

 

появившихся

 

особей

 

в

 

единицу

 

времени

 

на

 

одну

 

особь

 

в

 

популяции

Например

если

 

в

 

популяции

 

лосей

 

численностью

 100 

особей

 

за

 

год

 

появи

-

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

49

лось

 15 

новорожденных

то

 

рождаемость

 

составит

 0,15, 

или

 15% 

(15 

делится

 

на

 100).  

Средняя

 

величина

 

рождаемости

 

определенного

 

вида

 

определя

-

ется

 

исторически

 

как

 

приспособление

обеспечивающее

 

пополне

-

ние

 

убыли

 

численности

 

популяции

 

в

 

результате

 

смерти

 

особей

У

 

видов

 

экологически

 

непластичных

 

к

 

определенным

 

факторам

 

вы

-

сокая

 

смертность

 

в

 

молодом

 

возрасте

 

компенсируется

 

значитель

-

ной

 

рождаемостью

В

 

качестве

 

таких

 

факторов

 

могут

 

выступать

 

температура

хищники

паразиты

 

и

 

др

Например

одна

 

особь

 

тли

 

рода

 

Hyalopterus

 

за

 

теплый

 

сезон

 

может

 

дать

 15 

поколений

по

 50 

особей

 

в

 

каждом

Такая

 

высокая

 

рождаемость

 

позволяет

 

эффектив

-

но

 

противостоять

 

прессингу

 

хищников

 

и

 

других

 

неблагоприятных

 

факторов

 

среды

А

 

зеленая

 

яблоневая

 

тля

 

(Aphis pomi)

 

в

 

южных

 

регионах

 

Европы

 

может

 

давать

 

до

 17 

поколений

 

за

 

лето

Смертность

 

популяции

 — 

это

 

количество

 

особей

погибших

 

за

 

определенный

 

период

Она

 

изменяется

 

в

 

зависимости

 

от

 

условий

 

среды

возраста

 

и

 

состояния

 

популяции

 

и

 

выражается

 

в

 

процентах

 

к

 

начальной

 

или

 

чаще

 

к

 

средней

 

ее

 

величине

Смертность

 

в

 

популя

-

ции

 

может

 

объясняться

 

и

 

гибелью

 

в

 

силу

 

возраста

 (

от

 

старости

), 

в

 

силу

 

действия

 

различных

 

негативных

 

факторов

  (

голод

хищники

низкая

 

температура

антропогенное

 

воздействие

 

и

 

т

д

.).  

Смертность

как

 

и

 

рождаемость

имеет

 

не

 

только

 

видоспеци

-

фичные

 

черты

  (

их

 

показатели

 

могут

 

быть

 

характерны

 

для

 

кон

-

кретных

 

видов

 

и

 

отдельных

 

популяций

), 

но

в

 

первую

 

очередь

зависит

 

от

 

условий

 

окружающей

 

среды

 

и

 

состояния

 

популяции

Например

крупные

 

животные

  (

киты

слоны

), 

принося

 

обычно

 

не

 

больше

 

одного

 

детеныша

 

на

 

одну

 

самку

могут

 

повысить

 

свою

 

рождаемость

 

благодаря

 

оптимальным

 

условиям

 

существования

 

(

соотношение

 

полов

достаточное

 

количество

 

пищи

 

и

 

т

д

.), 

что

 

будет

 

способствовать

 

большей

 

выживаемости

снижению

 

смерт

-

ности

 

и

соответственно

росту

 

численности

 

популяции

Рождае

-

мость

 

зависит

 

также

 

от

 

наличия

 

репродуктивных

 

самок

 

и

 

самцов

их

 

физиологического

 

состояния

.  

Высокая

 

рождаемость

 

не

 

всегда

 

является

 

надежным

 

гарантом

 

повышения

 

численности

 

популяции

В

 

случае

 

если

 

родители

 

не

 

заботятся

 

о

 

сохранении

 

потомства

до

 

взрослого

 

состояния

 

дожи

-

вают

  

не

  

многие

 

особи

и

 

заметного

 

роста

 

популяции

 

не

 

наблюдается

.  

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

50 

 

 

Рисунок

 3.1.2 — 

Мучной

 

хрущак

 [4]

 

Так

у

 

жука

 

мучного

 

хрущака

 

(Tenebrio)

 

из

 12 000 

яиц

отло

-

женных

 

самкой

вылупились

 

все

-

го

 773 

личинки

 (6%) (

рис

. 3.1.2). 

Остальные

 

яйца

 

погибли

 [14]. 

А

 

до

 

взрослого

 

состояния

 

до

-

живает

 

в

 

десятки

 

раз

 

меньше

 

особей

Для

 

большинства

 

видов

 

смертность

 

в

 

раннем

 

возрасте

 

всегда

 

выше

чем

 

у

 

взрослых

 

особей

У

 

многих

 

рыб

 

до

 

взрос

-

лой

  

фазы

  

доживает

  1—2%  

от

 

 

числа

 

выметанной

 

икры

у

 

насекомых

 — 0,3—0,5% 

от

 

отложенных

 

яиц

 [16]. 

Это

 

доказывает

что

 

в

 

поддержании

 

численности

 

и

 

плот

-

ности

 

популяции

 

важную

 

роль

 

играет

 

выживаемость

 

особей

 (

доля

 

особей

доживших

 

до

 

определенного

 

возраста

). 

 
 

3.1.5 

Структура

 

популяций

 

 

Различают

 

пространственную

возрастную

 

и

 

половую

 

структуру

 

популяции

.  

Пространственная

 

структура

 — 

это

 

характер

 

распределения

 

особей

 

в

 

пространстве

.  

Особи

 

в

 

популяции

 

могут

 

заселять

 

территорию

 

спонтанно

т

е

их

 

расселение

 

носит

 

случайный

 

характер

  (

рис

. 3.1.3). 

Так

напри

-

мер

располагаются

 

особи

 

березы

 

повислой

 

(Betula pendula)

 

в

 

мо

-

лодом

 

березняке

.  

Такое

 

же

 

расселение

 

свойственно

 

и

 

другим

 

видам

 

деревьев

се

-

мена

 

которых

 

разносятся

 

ветром

Среди

 

насекомых

 

случайное

 

рас

-

пределение

 

в

 

пространстве

 

свойственно

 

колорадским

 

жукам

 

(Leptinotarsa decemlineata)

 

на

 

картофельном

 

поле

.  

Некоторые

 

виды

 

расселятся

 

группами

  (

стаями

стадами

коло

-

ниями

 

и

 

т

д

.) 

по

 

территории

занимаемой

 

популяцией

Данное

 

рас

-

селение

 

носит

 

групповой

 

характер

Такая

 

пространственная

 

структу

-

ра

 

свойственна

 

многим

 

парнокопытным

 (

олени

антилопы

жирафы

и

 

хищным

 (

волки

львы

гиены

млекопитающим

грызунам

 (

крысы

полевки

суслики

), 

птицам

 (

чайки

пингвины

грачи

ткачики

).  

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У