Օրգանիզմների քանակի տատանումներ. բնապահպանական կարգավորումը: Օրգանիզմների քանակի տատանումներ Ցիկլային և ոչ ցիկլային տատանումներ։ Բնակչության դինամիկայի էկզոգեն և էնդոգեն գործոններ. Կապ արևային գործունեության հետ Մոսկալևա Ա.Դ., կենսաբանության ուսուցիչ

Հարց 1. Ի՞նչ է բնակչության դինամիկան: Ի՞նչ գործոններ են առաջացնում բնակչության տատանումներ:

Բնակչության դինամիկան ամենակարեւոր էկոլոգիական գործընթացն է, որը բնութագրվում է ժամանակի ընթացքում դրանք կազմող օրգանիզմների քանակի փոփոխությամբ: Բնակչության փոփոխությունները բարդ գործընթաց են, որն ապահովում է պոպուլյացիաների կայունությունը, օրգանիզմների կողմից շրջակա միջավայրի ռեսուրսների ամենաարդյունավետ օգտագործումը և, վերջապես, իրենց օրգանիզմների հատկությունների փոփոխությունը՝ նրանց կյանքի փոփոխվող պայմաններին համապատասխան:

Բնակչության դինամիկան սերտորեն կախված է այնպիսի ցուցանիշներից, ինչպիսիք են պտղաբերությունը և մահացությունը, որոնք անընդհատ փոփոխվում են՝ կախված բազմաթիվ գործոններից: Երբ ծնելիությունը գերազանցում է մահացության մակարդակը, բնակչությունն ավելանում է, և հակառակը. թիվը նվազում է, երբ մահացությունը բարձրանում է ծնելիությունից: Օրգանիզմների կենսապայմանների մշտական ​​փոփոխությունները հանգեցնում են այս կամ այն ​​գործընթացի ավելացմանը։ Արդյունքում բնակչության թիվը տատանվում է։

Բնակչության տատանումները կարող են պայմանավորված լինել կենսապայմանների սեզոնային փոփոխություններով՝ գործոններ՝ աբիոտիկ (ջերմաստիճան, խոնավություն, լույս և այլն) կամ կենսաբանական (մակաբույծ վարակների զարգացում, գիշատիչ, մրցակցություն)։ Բացի այդ, բնակչության դինամիկայի վրա ազդում է բնակչությունը կազմող անհատների՝ գաղթելու կարողությունը՝ թռչել, թափառել և այլն։

Հարց 2. Ի՞նչ նշանակություն ունի բնակչության դինամիկան բնության մեջ:

Պոպուլյացիայի դինամիկ փոփոխությունները ապահովում են պոպուլյացիաների կայունությունը, դրանց կազմող օրգանիզմների կողմից էկոլոգիական ռեսուրսների ամենաարդյունավետ օգտագործումը և, վերջապես, իրենց օրգանիզմների հատկությունների փոփոխությունը՝ նրանց կյանքի փոփոխվող պայմաններին համապատասխան:

Հարց 3. Որո՞նք են կարգավորող մեխանիզմները՝ մենք: Բերեք օրինակներ։

Բնակչությունները բնական կերպով կարգավորելու իրենց թվաքանակը կարգավորող մեխանիզմների շնորհիվ, որոնք ունեն օրգանիզմների վարքային կամ ֆիզիոլոգիական ռեակցիաների բնույթ՝ բնակչության խտության փոփոխությանը: Դրանք ավտոմատ կերպով գործարկվում են, երբ բնակչության խտությունը հասնում է չափազանց բարձր կամ շատ ցածր արժեքների: նյութը կայքից

Որոշ տեսակների մոտ դրանք դրսևորվում են ծանր ձևով, ինչը հանգեցնում է անհատների ավելցուկի մահվան (բույսերի մեջ ինքնանոսրացում, որոշ կենդանատեսակների մարդակերություն, թռչունների բնից «հավելյալ» ճտերի դուրս նետում) և մյուսների մոտ։ - փափկված ձևով. արտահայտվում է պտղաբերության նվազմամբ պայմանավորված ռեֆլեքսների մակարդակով (սթրեսային ռեակցիաների տարբեր դրսևորումներ) կամ նյութերի արտազատմամբ, որոնք դանդաղեցնում են աճը (դաֆնիա, շերեփուկներ - երկկենցաղների թրթուրներ) և զարգացումը (հաճախ հանդիպում են ձկների մեջ):

Հետաքրքիր են բնակչության թվաքանակի սահմանափակման դեպքերը վարքագծի այնպիսի փոփոխություններով՝ խտության աճով, որոնք, ի վերջո, հանգեցնում են անհատների զանգվածային արտագաղթի։

Օրինակ, սիբիրյան մետաքսի թիթեռների պոպուլյացիայի ավելցուկային աճի դեպքում թիթեռների մի մասը (հիմնականում էգերը) ցրվում են մինչև 100 կմ հեռավորության վրա:

Չե՞ք գտել այն, ինչ փնտրում էիք: Օգտագործեք որոնումը

Այս էջում նյութեր թեմաներով.

• օրգանիզմների քանակի էկոլոգիական կարգավորում.
• օրգանիզմների ներկայացման քանակի տատանումներ
• Օրգանիզմների քանակի տատանումներ թեմայով շնորհանդես. Էկոլոգիական կարգավորում. Բեռնել.
• տվյալների արխիվացում
• ներկայացում օրգանիզմների քանակի տատանումների մասին

Մանրամասն լուծում § 80 պարբերություն կենսաբանության մեջ 10-րդ դասարանի ուսանողների համար, հեղինակներ Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. 2014 թ

1. Ի՞նչ գործոններ են ազդում բնակչության թվի վրա:

Պատասխանել. Տեսակային բազմազանության ցածր մակարդակ ունեցող բնական համակարգերում պոպուլյացիաների վրա մեծ ազդեցություն են ունենում աբիոտիկ և մարդածին գործոնները: Դա կախված է եղանակից, շրջակա միջավայրի քիմիական կազմից և աղտոտվածության աստիճանից։ Տեսակային բազմազանության բարձր մակարդակ ունեցող համակարգերում պոպուլյացիայի տատանումները հիմնականում վերահսկվում են բիոտիկ գործոններով:

Բնապահպանական բոլոր գործոնները, կախված բնակչության թվի վրա իրենց ազդեցության բնույթից, կարելի է բաժանել երկու խմբի.

Բնակչության խտությունից անկախ գործոնները փոխում են պոպուլյացիաների չափը մեկ ուղղությամբ՝ անկախ դրանցում անհատների թվից։ Աբիոտիկ և մարդածին (բացառությամբ մարդու շրջակա միջավայրի գործունեության) գործոնները ազդում են անհատների թվի վրա՝ անկախ բնակչության խտությունից: Այսպիսով, խստաշունչ ձմեռները նվազեցնում են պոիկիլոթերմիկ կենդանիների (օձեր, գորտեր, մողեսներ) պոպուլյացիաների թիվը։ Սառույցի հաստ շերտը և սառույցի տակ բավարար թթվածնի բացակայությունը ձմռանը նվազեցնում են ձկների պոպուլյացիաների թիվը։ Չոր ամառներն ու աշունները, որին հաջորդում են ցրտաշունչ ձմեռները, նվազեցնում են Կոլորադոյի կարտոֆիլի բզեզի պոպուլյացիան: Կենդանիների անվերահսկելի կրակոցները կամ ձկների թակարդում բռնելը նվազեցնում է նրանց պոպուլյացիաների վերականգնողական կարողությունները: Շրջակա միջավայրում աղտոտիչների բարձր կոնցենտրացիաները բացասաբար են ազդում բոլոր զգայուն տեսակների առատության վրա:

Շրջակա միջավայրի հզորությունը (բնակչության առավելագույն չափը) որոշվում է շրջակա միջավայրի կարողությամբ՝ բնակչությանը ապահովելու անհրաժեշտ ռեսուրսներով՝ սնունդ, կացարան, հակառակ սեռի անհատներ և այլն: Երբ բնակչության թիվը մոտենում է շրջակա միջավայրի կարողություններին: , սննդի պակաս կա դրա ավելացած սնվելու պատճառով։ Եվ հետո գործի է դրվում պոպուլյացիայի չափի կարգավորման մեխանիզմը ռեսուրսի համար ներտեսակային մրցակցության միջոցով։ Եթե ​​բնակչության խտությունը բարձր է, ապա այն կարգավորվում է մրցակցության աճի արդյունքում մահացության աճով։ Որոշ անհատներ մահանում են կա՛մ սննդի բացակայության պատճառով (խոտակերներ), կա՛մ կենսաբանական կամ քիմիական պատերազմի հետևանքով: Մահացության աճը հանգեցնում է խտության նվազմանը։ Եթե ​​բնակչության խտությունը ցածր է, ապա այն համալրվում է ծնելիության բարձրացմամբ՝ պայմանավորված պարենային ռեսուրսների նորացմամբ, մրցակցության թուլացմամբ։

Կենսաբանական պատերազմը ուղղակի հարձակման միջոցով (նույն տեսակի գիշատիչներ) բնակչության ներսում մրցակիցների սպանությունն է: Պարենային ռեսուրսների կտրուկ նվազումը կարող է հանգեցնել մարդակերության (սեփական տեսակի ուտելու): Քիմիական պատերազմը քիմիական նյութերի արտազատումն է, որոնք դանդաղեցնում են աճն ու զարգացումը կամ սպանում երիտասարդ անհատներին (բույսեր, ջրային կենդանիներ): Քիմիական պատերազմի դրսևորումը կարելի է նկատել շերեփուկների զարգացման մեջ։ Բարձր խտության դեպքում ավելի մեծ շերեփուկները ջրի մեջ արձակում են նյութեր, որոնք արգելակում են փոքր անհատների աճը: Հետեւաբար, միայն խոշոր շերեփուկներն են ավարտում իրենց զարգացումը: Դրանից հետո սկսում են աճել փոքրիկ շերեփուկները։

Պոպուլյացիայի չափի կարգավորումը սննդի ռեսուրսների քանակի միջոցով հստակ երևում է գիշատիչների և որսի պոպուլյացիաների փոխազդեցության օրինակում: Նրանք փոխադարձ ազդեցություն ունեն միմյանց առատության և խտության վրա՝ առաջացնելով երկու պոպուլյացիաների թվաքանակի կրկնվող վերելքներ և անկումներ։ Ավելին, տատանումների այս համակարգում գիշատիչների թվի աճը հետ է մնում փուլային որսի քանակի ավելացումից։

Գերբնակեցված պոպուլյացիաներում թվերի կարգավորման կարևոր մեխանիզմը սթրեսային արձագանքն է: Բնակչության խտության աճը հանգեցնում է անհատների միջև հանդիպումների հաճախականության ավելացմանը, ինչը նրանց մոտ առաջացնում է ֆիզիոլոգիական փոփոխություններ, որոնք հանգեցնում են կա՛մ ծնելիության նվազմանը, կա՛մ մահացության աճին, ինչն էլ պատճառ է հանդիսանում բնակչության թվի նվազման։ . Սթրեսն օրգանիզմում անդառնալի փոփոխություններ չի առաջացնում, այլ միայն հանգեցնում է մարմնի որոշ գործառույթների ժամանակավոր արգելափակման։ Գերբնակեցման վերացումով արագ վերականգնվում է վերարտադրվելու ունակությունը։

Բնակչության խտությունից կախված բնակչության կարգավորման բոլոր մեխանիզմները միացված են մինչև բնապահպանական ռեսուրսների ամբողջական սպառումը: Դրա շնորհիվ պոպուլյացիաներում իրականացվում է թվաքանակի ինքնակարգավորում։

2. Բնակչության մեծության ցիկլային տատանումների ի՞նչ օրինակներ գիտեք:

Պատասխանել. Բնության մեջ պոպուլյացիաները տատանվում են։ Այսպիսով, միջատների և մանր բույսերի առանձին պոպուլյացիաների թիվը կարող է հասնել հարյուր հազարավոր և մեկ միլիոն անհատների: Ի հակադրություն, կենդանիների և բույսերի պոպուլյացիաները կարող են լինել համեմատաբար փոքր թվով:

Ցանկացած բնակչություն չի կարող բաղկացած լինել ավելի փոքր թվով անհատներից, քան անհրաժեշտ է ապահովելու այս միջավայրի կայուն իրականացումը և բնակչության կայունությունը շրջակա միջավայրի գործոնների նկատմամբ՝ բնակչության նվազագույն չափի սկզբունքը:

Պոպուլյացիայի նվազագույն չափը տեսակային է: Նվազագույնից դուրս գալը բնակչությանը տանում է մահվան։ Այսպիսով, Հեռավոր Արևելքում վագրի հետագա հատումը անխուսափելիորեն կհանգեցնի անհետացման, քանի որ մնացած ստորաբաժանումները, բավարար հաճախականությամբ բուծող գործընկերներ չգտնելով, կմահանան մի քանի սերունդների ընթացքում: Նույնը սպառնում է հազվագյուտ բույսերին (խոլորձ «Վեներա հողաթափ» և այլն):

Բնակչության խտության կարգավորումը տեղի է ունենում, երբ էներգիան և տիեզերական ռեսուրսները լիովին օգտագործվում են: Բնակչության խտության հետագա աճը հանգեցնում է սննդի մատակարարման նվազմանը և, հետևաբար, պտղաբերության նվազմանը։

Բնական պոպուլյացիաների թվաքանակում կան ոչ պարբերական (հազվադեպ դիտվող) և պարբերական (մշտական) տատանումներ։

Պոպուլյացիաների թվի պարբերական (ցիկլային) տատանումներ. Դրանք սովորաբար կատարվում են մեկ սեզոնի կամ մի քանի տարվա ընթացքում։ Ցիկլային փոփոխություններ՝ միջինը 4 տարի հետո թվաքանակի աճով, գրանցվել են տունդրայում ապրող կենդանիների՝ լեմինգների, ձնառատ բուերի, արկտիկական աղվեսների մոտ։ Առատության սեզոնային տատանումները բնորոշ են նաև բազմաթիվ միջատների, մկանանման կրծողների, թռչունների և ջրային մանր օրգանիզմների։

«Գոյություն ունեն որոշակի վերին և ստորին սահմաններ բնակչության միջին չափերի վերաբերյալ, որոնք հարգվում են բնության մեջ, կամ որոնք տեսականորեն կարող են գոյություն ունենալ կամայականորեն երկար ժամանակով»:

Օրինակ. Չվող մորեխների մոտ, փոքր քանակությամբ, միայնակ փուլի թրթուրները վառ կանաչ գույնի են, իսկ հասունները՝ գորշ-կանաչավուն։ Զանգվածային բազմացման տարիներին մորեխն անցնում է բեմականացված փուլի։ Թրթուրները ձեռք են բերում վառ դեղին գույն՝ սև բծերով, իսկ մեծահասակները դառնում են կիտրոնի դեղնավուն։ Փոխվում է նաև անհատների մորֆոլոգիան։

Հարցեր § 80-ից հետո

1. Ի՞նչ է բնակչության դինամիկան:

Պատասխանել. Բնակչության դինամիկան ժամանակի ընթացքում նրա հիմնական կենսաբանական ցուցանիշների փոփոխությունների գործընթացներն են: Բնակչության դինամիկայի ուսումնասիրության մեջ հիմնական նշանակությունը տրվում է առատության, կենսազանգվածի և բնակչության կառուցվածքի փոփոխություններին։ Բնակչության դինամիկան ամենակարևոր կենսաբանական և էկոլոգիական երևույթներից է։ Կարելի է ասել, որ բնակչության կյանքը դրսևորվում է նրա դինամիկայի մեջ։

Բնակչությունը չի կարող գոյություն ունենալ առանց մշտական ​​փոփոխությունների, որոնց շնորհիվ նա հարմարվում է փոփոխվող կենսապայմաններին։ Ցուցանիշները, ինչպիսիք են պտղաբերությունը, մահացությունը և տարիքային կառուցվածքը, շատ կարևոր են, բայց դրանցից ոչ մեկը չի կարող օգտագործվել ընդհանուր բնակչության դինամիկան դատելու համար:

Բնակչության դինամիկայի կարևոր գործընթաց է բնակչության աճը (կամ պարզապես «բնակչության աճը»), որը տեղի է ունենում, երբ օրգանիզմները տեղավորվում են նոր բնակավայրերում կամ աղետից հետո: Աճի բնույթը տարբեր է. Պարզ տարիքային կառուցվածք ունեցող պոպուլյացիաներում աճը արագ է և պայթյունավտանգ: Բարդ տարիքային կառուցվածք ունեցող պոպուլյացիաներում այն ​​հարթ է, աստիճանաբար դանդաղում է։ Ամեն դեպքում, բնակչության խտությունը մեծանում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ չեն սկսել գործել բնակչության աճը սահմանափակող գործոնները (սահմանափակումը կարող է կապված լինել բնակչության կողմից սպառված ռեսուրսների լիարժեք օգտագործման կամ այլ տեսակի սահմանափակումների հետ): Ի վերջո, ձեռք է բերվում հավասարակշռություն, որը պահպանվում է։

2. Ո՞րն է բնակչության կարգավորման երեւույթը: Ո՞րն է դրա նշանակությունը էկոհամակարգում:

Պատասխանել. Երբ բնակչության աճն ավարտվում է, նրա թվերը սկսում են տատանվել քիչ թե շատ հաստատուն արժեքի շուրջ։ Հաճախ այդ տատանումները պայմանավորված են կենսապայմանների սեզոնային կամ տարեկան փոփոխություններով (օրինակ՝ ջերմաստիճանի, խոնավության, սննդի մատակարարման փոփոխություններ): Երբեմն դրանք կարող են դիտվել որպես պատահական:

Որոշ պոպուլյացիաներում բնակչության տատանումները կանոնավոր ցիկլային բնույթ են կրում:

Ցիկլային տատանումների ամենահայտնի օրինակները ներառում են կաթնասունների որոշ տեսակների առատության տատանումները: Օրինակ՝ եռամյա և չորս տարվա պարբերականությամբ ցիկլերը բնորոշ են մկանանման շատ կրծողների (մկներ, ձագեր, լեմինգներ) և նրանց գիշատիչների (բևեռային բու, արկտիկական աղվեսներ):

Միջատների պոպուլյացիաների ցիկլային տատանումների ամենահայտնի օրինակը ակրիդոիդների պարբերական բռնկումներն են: Թափառող մորեխի ներխուժման մասին տեղեկությունները գալիս են հին ժամանակներից։ Մորեխներն ապրում են անապատներում և չոր վայրերում։ Երկար տարիներ այն չի արտագաղթում, չի վնասում մշակաբույսերին և մեծ ուշադրություն չի գրավում իր վրա։ Սակայն ժամանակ առ ժամանակ մորեխների պոպուլյացիաների խտությունը հասնում է հրեշավոր չափերի։ Մարդկանց կուտակումների ազդեցության տակ միջատները ենթարկվում են արտաքին տեսքի մի շարք փոփոխությունների (օրինակ՝ նրանց ավելի երկար թեւեր են զարգացնում) և սկսում թռչել գյուղատնտեսական տարածքներ՝ ուտելով ամեն ինչ իրենց ճանապարհին։ Բնակչության նման պայթյունների պատճառները, ըստ երևույթին, պայմանավորված են բնապահպանական պայմանների անկայունությամբ։

3. Ի՞նչ դեր են խաղում աբիոտիկ և բիոտիկ գործոնները բնակչության խտության փոփոխության հարցում:

Պատասխանել. Որոշ օրգանիզմների պոպուլյացիաների թվի կտրուկ տատանումների պատճառ կարող են լինել տարբեր աբիոտիկ և բիոտիկ գործոններ։ Երբեմն այդ տատանումները լավ համընկնում են կլիմայական պայմանների փոփոխության հետ: Այնուամենայնիվ, որոշ դեպքերում անհնար է բացատրել որոշակի բնակչության թվաքանակի փոփոխությունները արտաքին գործոնների ազդեցությամբ: Բնակչության տատանումների պատճառները կարող են ընկած լինել ինքնին. ապա խոսվում է բնակչության դինամիկայի ներքին գործոնների մասին։

Հայտնի են դեպքեր, երբ գերբնակեցման պայմաններում մի շարք կաթնասուններ ենթարկվում են ֆիզիոլոգիական վիճակի կտրուկ փոփոխության։ Նման փոփոխություններն առաջին հերթին ազդում են նեյրոէնդոկրին համակարգի օրգանների վրա՝ ազդելով կենդանիների վարքի վրա, փոխելով նրանց դիմադրողականությունը հիվանդությունների և տարբեր տեսակի սթրեսների նկատմամբ։

Երբեմն դա հանգեցնում է անհատների մահացության աճին և բնակչության խտության նվազմանը: Սպիտակ նապաստակները, օրինակ, գագաթնակետային ժամանակաշրջաններում հաճախ հանկարծակի սատկում են, այսպես կոչված, «շոկային հիվանդությունից»:

Նման մեխանիզմները, անկասկած, կարելի է դասակարգել որպես բնակչության ներքին կարգավորիչներ: Դրանք ավտոմատ կերպով գործարկվում են, հենց որ խտությունը գերազանցի որոշակի շեմային արժեքը:

Ընդհանուր առմամբ, բնակչության թվի վրա ազդող բոլոր գործոնները (կարևոր չէ, թե դրանք սահմանափակում են, թե նպաստում են բնակչության վերարտադրությանը) բաժանվում են երկու մեծ խմբի.

- անկախ բնակչության խտությունից;

- կախված բնակչության խտությունից.

Գործոնների երկրորդ խումբը հաճախ կոչվում է կարգավորող կամ խտության վերահսկում:

Պետք չէ մտածել, որ կարգավորման մեխանիզմների առկայությունը միշտ պետք է կայունացնի բնակչությանը։ Որոշ դեպքերում նրանց գործողությունը կարող է հանգեցնել թվերի ցիկլային տատանումների նույնիսկ մշտական ​​կենսապայմաններում:

Պատմեք մեզ ծանոթ կենդանիների և բույսերի պոպուլյացիաների սեզոնային փոփոխությունների մասին (հիշեք անձնական դիտարկումները):

Պատասխանել. Կենդանիների և բույսերի շատ տեսակների մոտ պոպուլյացիայի տատանումները պայմանավորված են կենսապայմանների սեզոնային փոփոխություններով (ջերմաստիճան, խոնավություն, լույս, սննդի մատակարարում և այլն): Ցուցադրված են պոպուլյացիաների թվի սեզոնային տատանումների օրինակներ՝ մոծակների երամ, չվող թռչուններ, տարեկան խոտաբույսեր. տաք սեզոնին, ձմռանը, այդ երևույթները գործնականում ոչնչի են վերածվում:

Առավել մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում տարեցտարի տեղի ունեցող պոպուլյացիաների թվի տատանումները: Դրանք կոչվում են միջտարեկան, ի տարբերություն ներտարեկան կամ սեզոնային: Բնակչության միջտարեկան դինամիկան կարող է ունենալ տարբեր բնույթ և դրսևորվել փոփոխությունների հարթ ալիքների (թիվ, կենսազանգված, բնակչության կառուցվածք) կամ հաճախակի կտրուկ փոփոխությունների տեսքով:

Երկու դեպքում էլ այդ փոփոխությունները կարող են լինել կանոնավոր, այսինքն՝ ցիկլային կամ անկանոն՝ քաոսային։ Առաջինները, ի տարբերություն երկրորդների, պարունակում են տարրեր, որոնք կրկնվում են կանոնավոր ընդմիջումներով (օրինակ, յուրաքանչյուր 10 տարին մեկ բնակչությունը հասնում է որոշակի առավելագույն արժեքի)։

Թռչունների որոշ տեսակների (օրինակ՝ քաղաքային ճնճղուկը) կամ ձկների (մռայլ, գոբբիներ և այլն) թվի տարեցտարի տատանումները ցույց են տալիս պոպուլյացիայի չափի անկանոն փոփոխությունների օրինակ, որը սովորաբար կապված է. կլիմայական պայմանների փոփոխություններ կամ շրջակա միջավայրի աղտոտվածության փոփոխություններ, որոնք ապրում են նյութերով, որոնք վնասակար ազդեցություն ունեն օրգանիզմների վրա:

Հետաքրքիր են մեծ տիտի քաղաքում բնակչության տատանումների դիտարկումները։ Նրա թիվը քաղաքում ձմռանը ամռան համեմատ ավելանում է 10 անգամ։

Օգտագործելով լրացուցիչ գրականություն, բերեք կենդանիների կամ բույսերի թվի ցիկլային տատանումների օրինակներ:

Պատասխանել. Բնական պոպուլյացիաների համար կան.

1) թվերի սեզոնային փոփոխություններ՝ կապված շրջակա միջավայրի գործոնների սեզոնային փոփոխությունների հետ,

2) եղանակային փոփոխություններով պայմանավորված տատանումներ. Առատության սեզոնային փոփոխություններն առավել ցայտուն են շատ միջատների, ինչպես նաև միամյա բույսերի մեծ մասի մոտ:

Պոպուլյացիայի զգալի տատանումների օրինակներ են ցույց տալիս հյուսիսային կաթնասունների և թռչունների որոշ տեսակներ, որոնք ունեն կամ 9-10 կամ 3-4 տարվա ցիկլեր: 9-ից 10 տարի տատանումների դասական օրինակ է Կանադայում նապաստակի և լուսանների առատության փոփոխությունը, երբ նապաստակի առատության գագաթները մեկ տարի կամ ավելի նախորդում են լուսանների առատության գագաթնակետին:

Բույսերի պոպուլյացիաների դինամիկ վիճակը գնահատելու համար կատարվում է տարիքային (օնտոգենետիկ) վիճակների վերլուծություն։ Պոպուլյացիայի կայուն վիճակի ամենահեշտ սահմանվող նշանը լիարժեք օնտոգենետիկ սպեկտրն է: Նման սպեկտրները կոչվում են հիմնական (բնութագրական), դրանք որոշում են պոպուլյացիաների վերջնական (դինամիկորեն կայուն) վիճակը։

Ցիկլային տատանումների ամենահայտնի օրինակները ներառում են հյուսիսային կաթնասունների որոշ տեսակների առատության համատեղ տատանումները: Օրինակ, եռամյա և չորս տարվա պարբերականությամբ ցիկլերը բնորոշ են հյուսիսային մկների բազմաթիվ կրծողների (մկներ, ձագեր, լեմինգներ) և նրանց գիշատիչների (ձյունոտ բուեր, արկտիկական աղվեսներ), ինչպես նաև նապաստակներ և լուսաններ:

Եվրոպայում լեմինգները երբեմն հասնում են այնպիսի բարձր խտության, որ սկսում են գաղթել իրենց գերբնակեցված բնակավայրերից։ Ե՛վ լեմինգների, և՛ մորեխների մոտ թվաքանակի աճի ամեն դեպք չէ, որ ուղեկցվում է միգրացիայով։

Երբեմն պոպուլյացիայի ցիկլային տատանումները կարելի է բացատրել համայնքներում կենդանական և բույսերի տարբեր տեսակների պոպուլյացիաների բարդ փոխազդեցությամբ:

Դիտարկենք, որպես օրինակ, եվրոպական անտառներում միջատների որոշ տեսակների առատության տատանումները, ինչպիսիք են սոճու ցեցը և խեժի ցեցը, որոնց թրթուրները սնվում են ծառերի տերևներով: Դրանց թվի գագաթնակետերը կրկնվում են մոտ 4-10 տարի հետո։

Այս տեսակների առատության տատանումները որոշվում են ինչպես ծառերի կենսազանգվածի դինամիկայով, այնպես էլ միջատակեր թռչունների առատության տատանումներով։ Քանի որ անտառում ծառերի կենսազանգվածը մեծանում է, ամենամեծ և ամենահին ծառերը ենթարկվում են թրթուրների թրթուրներին և հաճախ մահանում են բազմակի տերևազատումից (տերևների կորուստից):

Փայտի մեռնելը և քայքայվելը սննդանյութերը վերադարձնում է անտառային հողին: Դրանք իրենց զարգացման համար օգտագործվում են երիտասարդ ծառերի կողմից, որոնք ավելի քիչ զգայուն են միջատների հարձակման նկատմամբ: Երիտասարդ ծառերի աճին նպաստում է նաև լուսավորության բարձրացումը՝ մեծ պսակներով ծեր ծառերի մահվան պատճառով: Այդ ընթացքում թռչունները կրճատում են բողբոջների թիվը։ Սակայն ծառերի աճի արդյունքում այն ​​(թիվը) կրկին սկսում է աճել և գործընթացը կրկնվում է։

Եթե ​​նկատի ունենանք փշատերեւ անտառների գոյությունը երկար ժամանակ, ապա պարզ է դառնում, որ տերեւակլանը պարբերաբար երիտասարդացնում է փշատերեւ անտառի էկոհամակարգը, հանդիսանում է նրա անբաժանելի մասը։ Հետևաբար, այս թիթեռի թվի աճը աղետ չի ներկայացնում, ինչպես կարող է թվալ յուրաքանչյուրին, ով ցիկլի որոշակի փուլում տեսնում է մեռած և մեռնող ծառեր։

Որոշ պոպուլյացիաների թվի կտրուկ տատանումների պատճառ կարող են լինել տարբեր աբիոտիկ և կենսաբանական գործոններ։ Երբեմն այդ տատանումները լավ համընկնում են կլիմայական պայմանների փոփոխության հետ: Այնուամենայնիվ, որոշ դեպքերում անհնար է բացատրել որոշակի բնակչության թվաքանակի փոփոխությունները արտաքին գործոնների ազդեցությամբ: Բնակչության տատանումների պատճառները կարող են ընկած լինել ինքնին. ապա խոսվում է բնակչության դինամիկայի ներքին գործոնների մասին

օրգանիզմների քանակի տատանումներ.
ԲՆԱՊԱՀՊԱՆԱԿԱՆ ԿԱՐԳԱՎՈՐՈՒՄ

Առաջադրանքներ : ծանոթանալ բնակչության էկոլոգիական բնութագրերին, բացահայտել կարգավորման մեխանիզմները.

Բովանդակության տարրեր. բնակչության դինամիկա, ծնելիություն, մահացություն, կարգավորող մեխանիզմներ, թվերի ցիկլային տատանումներ։

Դասի տեսակը: համակցված.

Սարքավորումներաղյուսակներ, որոնք ցույց են տալիս տեսակների պոպուլյացիայի կառուցվածքը, տեսակների թվի ցիկլային տատանումները:

Դասերի ժամանակ

I. Կազմակերպչական պահ.

II. Ուսանողների գիտելիքների ստուգում.

Կենսաբանական թելադրանք.

1. Մրցակցությունը հարաբերություն է ...

2. Սիմբիոտիկ հարաբերություն է հաստատվում...

3. Որոճող կենդանիների ստամոքսում և աղիքներում մշտապես բնակեցված են խմորումներ առաջացնող մանրէներ։ Սա օրինակ է…

4. Մրցակցության օրինակ է հարաբերությունները ...

5. Շերտավորումը այնպիսի միջտեսակային հարաբերությունների օրինակ է, ինչպիսին է ...

6. Եթե երկու տեսակներն էլ շահում են փոխազդեցությունից, ապա սա օրինակ է ...

7. Եթե մի տեսակի անհատները ուտում են մեկ այլ տեսակի անհատներ, հարաբերությունների այս ձևը ցույց է տալիս ...

8. Ինչպե՞ս է կոչվում հանգույցային բակտերիաների և հատիկաբույսերի փոխհարաբերությունների ձևը:

9. Շարքի սերմերը տարածվում են մարդու օգնությամբ։ Սա
օրինակ...

10. Ինչպե՞ս է կոչվում շնաձկան և ձկնաբուծական կապի ձևը:

III. Նոր նյութ սովորելը.

Ինչպես գիտեք,բնակչությունը - նույն տեսակի անհատների խումբ, որոնք շփվում են միմյանց հետ և միասին ապրում ընդհանուր տարածքում:

Բնակչությունը դինամիկ է. Նրանք անընդհատ փոխվում են։ Այս փոփոխությունների շարժունակությունն ու ուժը արտացոլում ենդինամիկ բնութագրեր . Բնակչության վիճակը բնութագրվում է այնպիսի ցուցանիշներով, ինչպիսիք են ծնելիությունը, մահացությունը, անհատների մուտքն ու վտարումը, թիվը, աճի տեմպերը։ Սա հաշվի է առնում ժամանակը:

Բնակչության չափը դրանում գտնվող անհատների ընդհանուր թիվն է: Այս արժեքը բնութագրվում է փոփոխականության լայն շրջանակով, սակայն այն չի կարող ցածր լինել որոշակի սահմաններից: Այս սահմաններից դուրս բնակչության կրճատումը կարող է հանգեցնել բնակչության անհետացման:

Խտություն պոպուլյացիաներ անհատների թիվն է մեկ միավորի տարածքի կամ ծավալի համար: Բնակչության աճի հետ նրա խտությունը, որպես կանոն, մեծանում է. նույնը մնում է միայն անհատների ցրման և տեսականու ընդլայնման դեպքում։

Տարածական կառուցվածքը բնակչությունը բնութագրվում է օկուպացված տարածքում անհատների բաշխման առանձնահատկություններով և կարող է փոփոխվել ժամանակի ընթացքում. դա կախված է տարվա եղանակից, բնակչության թվից, տարիքից և սեռից և այլն:

Սեռական կառուցվածքը արտացոլում է բնակչության տղամարդկանց և կանանց որոշակի հարաբերակցությունը: Պոպուլյացիայի սեռական կառուցվածքի փոփոխությունները ազդում են նրա դերի վրա էկոհամակարգում, քանի որ շատ տեսակների արուներն ու էգերը տարբերվում են միմյանցից իրենց սննդակարգով, կյանքի ռիթմով, վարքագծով և այլն: Էգերի համամասնության գերակշռությունը տղամարդկանց նկատմամբ ապահովում է ավելի ինտենսիվ: բնակչության աճ.

Բնակչության տարիքային կառուցվածքը արտացոլում է պոպուլյացիաների տարբեր տարիքային խմբերի հարաբերակցությունը` կախված կյանքի տեւողությունից, սեռական հասունացման սկզբի ժամանակից, ծննդաբերության մեջ սերունդների թվից, սեզոնում սերունդների թվից և այլն:

էկոլոգիական կառուցվածքը պոպուլյացիաներ ցույց է տալիս օրգանիզմների տարբեր խմբերի վերաբերմունքը շրջակա միջավայրի պայմաններին:

պտղաբերություն օրական, ամսական կամ տարում ծնված երիտասարդների թիվն է ևմահացությունը նույն ժամանակահատվածում մահացածների թիվն է։

Կարգավորող մեխանիզմներ – գործընթացներ, որոնք ավտոմատ կերպով կարգավորում են բնակչության կայունությունը։ Անհրաժեշտ է թիվը մեծացնելիս կամ նվազեցնելիս։ Կարգավորող մեխանիզմները առաջացնում ենբնակչության ցիկլային տատանումները , որոնք կախված են.

џ կենսապայմանների կայունության վրա,

џ տեսակի կյանքի տևողությունը,

џ սննդի քանակը,

վերարտադրվելու ունակություն,

џ մարդկային ազդեցություն.

Բնակչության կայունության պայմանները

IV. Ուսումնասիրված նյութի համախմբում.

Բնապահպանական խնդիրների լուծում.

Առաջադրանք1.

Սեռի որոշման գենետիկ մեխանիզմը ապահովում է, որ սերունդները բաժանվեն ըստ սեռի 1:1 հարաբերակցությամբ: Շատ կենդանիների պոպուլյացիաներում էգերի և արուների հարաբերակցությունը կարող է զգալիորեն շեղվել 1:1-ից: Ի՞նչ եք կարծում, ի՞նչը կարող է նման շեղումներ առաջացնել: Կարո՞ղ են դրանք հարմարվողական լինել:

Առաջադրանք2.

Շատ կենդանիներ տարվա մի մասն անցկացնում են միայնակ կամ զույգերով, իսկ որոշ եղանակներին երամներ են կազմում։ Բերեք նման կենդանիների օրինակներ և վերլուծեք, թե նրանց ապրելակերպի ինչ հատկանիշների հետ է կապված այս երևույթը:

Առաջադրանք3.

Տիեզերքում անհատների բաշխման երկու ծայրահեղ տեսակները միատեսակ են (որոնցում մեկ այլ անհատի մոտ գտնվելու հավանականությունը փոքր է, քան նրանից որոշ հեռավորության վրա գտնվելու հավանականությունը) և խումբը (անհատները կազմում են խմբեր): Ի՞նչ պայմաններում են առաջանում բաշխման այս երկու տեսակները: Դիտարկենք խնդիրը կենդանիների և բույսերի համար առանձին, ապա ընդհանուր եզրակացություններ արեք:

Տնային աշխատանք: § 9.6 (կրկնել § 9.1–9.5):

Բնակչության չափըտվյալ տարածքում առկա տեսակների առանձնյակների ընդհանուր թիվն է:

Բարենպաստ պայմաններում բնակչության աճ է նկատվում և կարող է լինել այնքան արագ, որ հանգեցնի բնակչության պայթյունի։ Բնակչության աճին նպաստող բոլոր գործոնների ամբողջությունը կոչվում է կենսական ներուժ։ Այն բավականին բարձր է տարբեր տեսակների համար, սակայն բնական պայմաններում պոպուլյացիայի սահմանաչափին հասնելու հավանականությունը ցածր է, քանի որ դրան հակադրվում են սահմանափակող (սահմանափակող) գործոնները։ Բնակչության աճը սահմանափակող գործոնների ամբողջությունը կոչվում է շրջակա միջավայրի դիմադրություն: Տեսակի կենսական ներուժի և շրջակա միջավայրի դիմադրության հավասարակշռության վիճակը, պահպանելով պոպուլյացիայի կայունությունը, կոչվում է հոմեոստազ կամ դինամիկ հավասարակշռություն: Եթե ​​այն խախտվում է, տեղի են ունենում բնակչության թվաքանակի տատանումներ, այսինքն. նրա փոփոխությունները.

Տարբերել պարբերական և ոչ պարբերական տատանումներբնակչության թիվը։ Առաջինները տեղի են ունենում մեկ սեզոնի կամ մի քանի տարվա ընթացքում (4 տարի՝ մայրու պտղաբերության պարբերական ցիկլ, լեմինգների, արկտիկական աղվեսների, բևեռային բուերի քանակի ավելացում; մեկ տարի անց խնձորենիները պտուղ են տալիս այգու հողամասերում), երկրորդները. Օգտակար բույսերի որոշ վնասատուների զանգվածային վերարտադրության բռնկումներ են, երբ շրջակա միջավայրի պայմանները խախտվում են ապրելավայրերի (երաշտներ, անսովոր ցուրտ կամ տաք ձմեռներ, չափազանց անձրևոտ աճող սեզոններ), չնախատեսված միգրացիաներ դեպի նոր աճելավայրեր: Բիոտիկ և աբիոտիկ շրջակա միջավայրի գործոնների ազդեցության տակ գտնվող պոպուլյացիաների թվի պարբերական և ոչ պարբերական տատանումները, որոնք բնորոշ են բոլոր պոպուլյացիաներին, կոչվում են պոպուլյացիոն ալիքներ։

Ցանկացած բնակչություն ունի խիստ սահմանված կառուցվածք՝ գենետիկ, սեռ և տարիք, տարածական և այլն, բայց այն չի կարող բաղկացած լինել ավելի փոքր թվով անհատներից, քան անհրաժեշտ է բնակչության կայուն զարգացման և շրջակա միջավայրի գործոններին դիմադրության համար: Սա բնակչության նվազագույն չափի սկզբունքն է։

Սակայն պոպուլյացիաների նվազագույն չափի սկզբունքի հետ մեկտեղ գործում է նաև բնակչության առավելագույնի սկզբունքը (կանոնը)։ Դա կայանում է նրանում, որ բնակչությունը չի կարող անվերջ աճել։ Այն միայն տեսականորեն է ունակ թվերի անսահմանափակ աճի։

Համաձայն տեսության Հ.Գ. Անդրեվարտի - Լ.Կ. Birch (1954) - բնակչության չափի սահմանների տեսություն - բնական պոպուլյացիաների թիվը սահմանափակվում է սննդի ռեսուրսների սպառման և բուծման պայմանների, այդ ռեսուրսների անհասանելիության և բնակչության աճի արագացման չափազանց կարճ ժամանակահատվածի պատճառով: «Սահմանների» տեսությունը լրացվում է Կ. Ֆրեդերիքսի (1927 թ.) պոպուլյացիայի չափի բիոցենոտիկ կարգավորման տեսությամբ. բնակչության աճը սահմանափակվում է աբիոտիկ և կենսաբանական միջավայրի գործոնների համալիրի ազդեցությամբ։

տատանումներԹվերի (շեղումները) պայմանավորված են տարբեր պատճառներով: Եվ դրանք միշտ չէ, որ նույնն են տարբեր տեսակների համար: Օրինակ՝ ֆիզիկական միջավայրի փոփոխություն, որը բարձրացնում կամ իջեցնում է բնակչության խտության կամ չափի վերին սահմանը. ներբնակչության փոխազդեցություններ; փոխազդեցություն հարևան բնակչության հետ.

Բնական պոպուլյացիաների համար կան՝ ա) սեզոնային փոփոխություններ, որոնց մեծությունը կարգավորվում է օնտոգենետիկ ադապտացիաներով՝ կապված շրջակա միջավայրի գործոնների սեզոնային փոփոխությունների հետ. բ) տարեկան (միջտարեկան) փոփոխություններ. Դրանք բաժանվում են 2 խմբի՝ - տարվա ընթացքում շրջակա միջավայրի ֆիզիկական գործոնների տարբերությամբ պայմանավորված տատանումներ, i. արտաքին (էկզոգեն) գործոններ՝ կապված բնակչության հետ։ Դրանք կանոնավոր չեն և ցույց են տալիս հստակ կապ մեկ կամ մի քանի հիմնական սահմանափակող ֆիզիկական գործոնների հետ (ջերմաստիճան, ծովի ջրի աղիություն, տեղումներ և այլն); - դինամիկ փոփոխությունների հետ կապված տատանումներ, այսինքն. ներքին (էնդոգեն) գործոններով. Նրանք հաճախ կանոնավոր են, ուստի դրանք կարող են կոչվել ցիկլեր:

Կտրուկ տատանումները (տատանումները) բնորոշ են առատության էքսպոնենցիալ աճով պոպուլյացիաներին, մինչդեռ պոպուլյացիայի առատության թուլացած տատանումները բնութագրվում են աճի լոգիստիկ տեսակով, որում, ելնելով իրենց բաղկացուցիչ տեսակների կյանքի ցիկլի առանձնահատկություններից, կան որոշ խտության աճին արձագանքման ժամանակի հետաձգում:

10-11 տարի ժամկետով պոպուլյացիաների թվի պարբերական տատանումները բացատրվում են պարբերականությամբ. արևային ակտիվությունԱրևային բծերի քանակը տատանվում է 11 տարվա ընթացքում: Սիբիրյան մետաքսի որդերի տատանումների պատճառը սննդի քանակն է՝ չոր, տաք ամառից հետո այն բռնկվում է։ Դա կարող է առաջացնել թվերի բռնկում և բազմաթիվ հանգամանքների համակցություն: Օրինակ՝ Ֆլորիդայի ափերի մոտ նկատվում են «կարմիր մակընթացություններ»։ Դրանք պարբերական չեն և դրանց դրսևորման համար անհրաժեշտ են հետևյալ իրադարձությունները՝ հորդառատ անձրևներ, ցամաքից միկրոտարրերի (երկաթ, ցինկ, կոբալտ) մաքրում (երկաթ, ցինկ, կոբալտ. դրանց կոնցենտրացիան պետք է համապատասխանի մինչև տասը հազարերորդական տոկոսը), հատակի ցածր աղիություն։ , որոշակի ջերմաստիճան և անդորր ափին։ Նման պայմաններում դինոֆլագելատային ջրիմուռները սկսում են ինտենսիվորեն բաժանվել։ Տեսականորեն մեկ միաբջիջ դինոֆլագելատից 25 անընդմեջ բաժանումների արդյունքում կարող է առաջանալ 33 միլիոն առանձնյակ։ Ջուրը կարմիր է դառնում։ Դինոֆլագելատները մահացու թույն են արձակում ջրի մեջ՝ առաջացնելով կաթված, իսկ հետո՝ մահ ձկների և այլ ծովային արարածների:

Բնակչության կտրուկ ոչ պարբերական տատանումներ կարող են տեղի ունենալ բնական աղետների հետևանքով։ Օրինակ, հրդեհաշիջման և հարակից միջատների համայնքի բռնկումները տարածված են հրդեհների ժամանակ: Երկարատև երաշտը ճահիճը վերածում է մարգագետնի և առաջացնում մարգագետնային բիոցենոզի անդամների թվի աճ։

ԳործոններԲնակչության թվի փոփոխություններ առաջացնողը բաժանվում է.

Էկզոգեն պատճառներ(հիմնականում աբիոտիկ գործոններ) բնակչության թվի փոփոխությունները արմատավորված են արտաքին գործոններով: Դրանք ներառում են գիշատիչների քանակի փոփոխություններ, հիվանդություններ, բարենպաստ կամ անբարենպաստ եղանակային պայմաններ, արեգակնային ակտիվություն:

Էնդոգեն պատճառներ (բիոտիկ գործոններ)Բնակչության դինամիկան պայմանավորված է ներբնակչության այնպիսի գործոններով, ինչպիսիք են մրցակցությունը, ներբնակչության ագրեսիան և սթրեսը: Ներկայումս գիտնականների մեծ մասը կարծում է, որ էնդոգեն պատճառները, որոնք որոշում են պոպուլյացիայի չափի փոփոխությունը, կապված են աճելավայրերի խտության հետ: Որքան մեծ է խտությունը, այնքան բարձր է սթրեսի մակարդակը բնակչության մեջ: Սթրեսի աճը հանգեցնում է վերարտադրման ունակության ճնշմանը, հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրողականության նվազմանը և մահացության աճին: