Organismu skaita svārstības. vides regulējums. Organismu skaita svārstības Cikliskās un necikliskās svārstības. Eksogēni un endogēnie populācijas dinamikas faktori. Saikne ar saules aktivitāti Moskaleva A.D., bioloģijas skolotāja

1. jautājums. Kas ir iedzīvotāju skaita dinamika? Kādi faktori izraisa iedzīvotāju skaita svārstības?

Populācijas dinamika ir vissvarīgākais ekoloģiskais process, ko raksturo to veidojošo organismu skaita izmaiņas laika gaitā. Populāciju izmaiņas ir sarežģīts process, kas nodrošina populāciju stabilitāti, organismu maksimāli efektīvu vides resursu izmantošanu un visbeidzot arī pašu organismu īpašību izmaiņas atbilstoši to dzīves apstākļu mainīgumam.

Iedzīvotāju skaita dinamika ir cieši atkarīga no tādiem rādītājiem kā dzimstība un mirstība, kas pastāvīgi mainās atkarībā no daudziem faktoriem. Kad dzimstība pārsniedz mirstību, iedzīvotāju skaits palielinās un otrādi: skaits samazinās, kad mirstība kļūst augstāka par dzimstību. Pastāvīgas izmaiņas organismu dzīves apstākļos izraisa viena vai otra procesa pastiprināšanos. Tā rezultātā populācijas svārstās.

Populācijas svārstības var izraisīt sezonālas dzīves apstākļu izmaiņas - faktori: abiotiski (temperatūra, mitrums, gaisma u.c.) vai biotiski (parazītu infekciju attīstība, plēsonība, konkurence). Turklāt populācijas dinamiku ietekmē populāciju veidojošo indivīdu spēja migrēt – lidot, klīst utt.

2. jautājums. Kāda ir populācijas dinamikas nozīme dabā?

Dinamiskas populācijas izmaiņas nodrošina populāciju stabilitāti, to veidojošo organismu visefektīvāko ekoloģisko resursu izmantošanu un, visbeidzot, pašu organismu īpašību izmaiņas atbilstoši mainīgajiem to dzīves apstākļiem.

3. jautājums. Kādi ir regulējošie mehānismi – mēs? Sniedziet piemērus.

Populācijām ir iespēja dabiski regulēt savu skaitu, pateicoties regulējošiem mehānismiem, kuriem ir organismu uzvedības vai fizioloģiskas reakcijas uz populācijas blīvuma izmaiņām. Tie tiek aktivizēti automātiski, kad iedzīvotāju blīvums sasniedz pārāk augstu vai pārāk zemu vērtību. materiāls no vietnes

Dažām sugām tie izpaužas smagā formā, izraisot pārmērīgu īpatņu nāvi (pašretināšana augos, kanibālisms dažām dzīvnieku sugām, "papildu" cāļu izmešana no ligzdas putniem), bet citās. - mīkstinātā veidā. : izpaužas kā auglības samazināšanās kondicionētu refleksu līmenī (dažādas stresa reakciju izpausmes) vai izdalot vielas, kas aizkavē augšanu (dafnijas, kurkuļi - abinieku kāpuri) un attīstību (bieži sastopamas zivīs).

Interesanti ir gadījumi, kad populācijas lielums tiek ierobežots ar šādām uzvedības izmaiņām, palielinoties blīvumam, kas galu galā noved pie indivīdu masveida migrācijas.

Piemēram, pārmērīgi palielinoties Sibīrijas zīdtārpiņu tauriņu populācijai, daļa tauriņu (galvenokārt mātītes) izkliedējas līdz 100 km attālumā.

Vai neatradāt to, ko meklējāt? Izmantojiet meklēšanu

Šajā lapā materiāls par tēmām:

• organismu skaita ekoloģiskā regulēšana?
• organismu prezentācijas skaita svārstības
• Prezentācija par tēmu Organismu skaita svārstības. Ekoloģiskā regulēšana. Lejupielādēt.
• datu arhivēšana
• prezentācija par organismu skaita svārstībām

Detalizēts risinājums § 80 bioloģijā 10. klases skolēniem, autori Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. 2014. gads

1. Kādi faktori ietekmē iedzīvotāju skaitu?

Atbilde. Dabiskajās sistēmās ar zemu sugu daudzveidības līmeni populācijas spēcīgi ietekmē abiotiskie un antropogēnie faktori. Tas ir atkarīgs no laikapstākļiem, vides ķīmiskā sastāva un piesārņojuma pakāpes. Sistēmās ar augstu sugu daudzveidības līmeni populācijas svārstības galvenokārt kontrolē biotiskie faktori.

Visus vides faktorus atkarībā no to ietekmes uz populācijas lielumu var iedalīt divās grupās.

No populācijas blīvuma neatkarīgi faktori maina populāciju lielumu vienā virzienā neatkarīgi no īpatņu skaita tajās. Abiotiskie un antropogēni (izņemot cilvēka vides darbības) faktori ietekmē indivīdu skaitu neatkarīgi no populācijas blīvuma. Tādējādi bargās ziemas samazina poikilotermisko dzīvnieku (čūsku, varžu, ķirzaku) populāciju skaitu. Biezā ledus kārta un pietiekama skābekļa trūkums zem ledus samazina zivju populāciju skaitu ziemā. Sausas vasaras un rudeņi, kam seko salnas ziemas, samazina Kolorādo kartupeļu vaboļu populācijas. Nekontrolēta dzīvnieku šaušana vai zivju ķeršana lamatās samazina to populāciju atjaunošanās spēju. Augsta piesārņojošo vielu koncentrācija vidē negatīvi ietekmē visu jutīgo sugu daudzumu.

Vides kapacitāti (maksimālo populācijas lielumu) nosaka vides spēja nodrošināt iedzīvotājus ar nepieciešamajiem resursiem: pārtiku, pajumti, pretējā dzimuma indivīdiem utt. Kad populācijas lielums tuvojas vides kapacitātei , rodas pārtikas deficīts tās pastiprinātās ēšanas dēļ. Un tad tiek iedarbināts populācijas lieluma regulēšanas mehānisms, izmantojot starpsugu konkurenci par resursiem. Ja iedzīvotāju blīvums ir augsts, to regulē mirstības pieaugums konkurences pieauguma rezultātā. Daži indivīdi mirst vai nu pārtikas trūkuma dēļ (zālēdāji), vai bioloģiska vai ķīmiska kara rezultātā. Mirstības pieaugums noved pie blīvuma samazināšanās. Ja iedzīvotāju blīvums ir zems, tas tiek papildināts, palielinot dzimstību pārtikas resursu atjaunošanās un konkurences vājināšanās dēļ.

Bioloģiskais karš ir konkurentu nogalināšana populācijā ar tiešu uzbrukumu (tās pašas sugas plēsēji). Straujš pārtikas resursu samazinājums var izraisīt kanibālismu (savu ēšanu). Ķīmiskais karš ir tādu ķīmisku vielu izdalīšana, kas aizkavē augšanu un attīstību vai nogalina jaunus indivīdus (augus, ūdensdzīvniekus). Kurkuļu attīstībā novērojama ķīmiskā kara izpausme. Lielā blīvumā lielāki kurkuļi izdala ūdenī vielas, kas kavē mazu īpatņu augšanu. Tāpēc tikai lielie kurkuļi pabeidz savu attīstību. Pēc tam sāk augt mazie kurkuļi.

Populācijas lieluma regulēšana, izmantojot pārtikas resursu daudzumu, ir skaidri redzama plēsēju un upuru populāciju mijiedarbības piemērā. Tiem ir savstarpēja ietekme uz viens otra pārpilnību un blīvumu, izraisot atkārtotu abu populāciju skaita pieaugumu un kritumu. Turklāt šajā svārstību sistēmā plēsēju skaita pieaugums atpaliek no upuru skaita pieauguma fāzē.

Svarīgs mehānisms skaita regulēšanai pārapdzīvotajās populācijās ir reakcija uz stresu. Iedzīvotāju blīvuma pieaugums izraisa tikšanās biežuma pieaugumu starp indivīdiem, kas izraisa viņos fizioloģiskas izmaiņas, kas izraisa vai nu dzimstības samazināšanos, vai mirstības pieaugumu, kas ir iemesls populācijas skaita samazinājumam. . Stress neizraisa neatgriezeniskas izmaiņas organismā, bet tikai noved pie dažu ķermeņa funkciju īslaicīgas bloķēšanas. Likvidējot pārapdzīvotību, ātri atjaunojas spēja vairoties.

Visi no iedzīvotāju blīvuma atkarīgie iedzīvotāju regulēšanas mehānismi tiek ieslēgti pirms vides resursu pilnīgas izsīkšanas. Sakarā ar to populācijās tiek veikta skaita pašregulācija.

2. Kādus iedzīvotāju skaita ciklisko svārstību piemērus jūs zināt?

Atbilde. Dabā populācijas svārstās. Tādējādi atsevišķu kukaiņu un mazu augu populāciju skaits var sasniegt simtiem tūkstošu un miljonu īpatņu. Turpretim dzīvnieku un augu populācijas var būt salīdzinoši nelielas.

Jebkura populācija nevar sastāvēt no mazāka īpatņu skaita, nekā nepieciešams, lai nodrošinātu stabilu šīs vides ieviešanu un populācijas stabilitāti pret vides faktoriem - minimālā populācijas lieluma principu.

Minimālais populācijas lielums ir atkarīgs no sugas. Pārsniedzot minimumu, iedzīvotāji nonāk nāvē. Tādējādi tālāka tīģera krustošanās Tālajos Austrumos neizbēgami novedīs pie izzušanas, jo atlikušās vienības, pietiekami bieži neatrodot vairošanās partnerus, dažu paaudžu laikā izmirs. Tas pats apdraud retus augus (orhideju "Venēras tupele" utt.).

Iedzīvotāju blīvuma regulēšana notiek, kad tiek pilnībā izmantoti enerģijas un kosmosa resursi. Turpmāka iedzīvotāju blīvuma palielināšanās noved pie pārtikas piedāvājuma samazināšanās un līdz ar to arī dzimstības samazināšanās.

Pastāv neperiodiskas (reti novērojamas) un periodiskas (pastāvīgas) dabisko populāciju skaita svārstības.

Periodiskas (cikliskas) populāciju skaita svārstības. Tos parasti veic vienas sezonas vai vairāku gadu laikā. Cikliskas izmaiņas ar skaita pieaugumu vidēji pēc 4 gadiem reģistrētas tundrā dzīvojošajiem dzīvniekiem - lemmingiem, sniega pūcēm, arktiskajām lapsām. Sezonālas pārpilnības svārstības ir raksturīgas arī daudziem kukaiņiem, pelēm līdzīgiem grauzējiem, putniem un maziem ūdens organismiem.

"Ir noteiktas augšējās un apakšējās robežas vidējam populācijas lielumam, kas tiek ievērotas dabā vai kas teorētiski varētu pastāvēt patvaļīgi ilgu laiku."

Piemērs. Migrējošos siseņos pie neliela skaita vientuļās fāzes kāpuri ir spilgti zaļā krāsā, un pieaugušie ir pelēkzaļā krāsā. Masveida vairošanās gados sisenis pāriet inscenētā fāzē. Kāpuri iegūst spilgti dzeltenu krāsu ar melniem plankumiem, bet pieaugušie kļūst citrondzelteni. Mainās arī indivīdu morfoloģija.

Jautājumi pēc 80.§

1. Kas ir iedzīvotāju skaita dinamika?

Atbilde. Populācijas dinamika ir tās galveno bioloģisko rādītāju izmaiņu procesi laika gaitā. Galvenā nozīme populācijas dinamikas izpētē tiek piešķirta daudzuma, biomasas un populācijas struktūras izmaiņām. Populācijas dinamika ir viena no nozīmīgākajām bioloģiskajām un ekoloģiskajām parādībām. Var teikt, ka iedzīvotāju dzīve izpaužas tās dinamikā.

Iedzīvotāji nevar pastāvēt bez pastāvīgām izmaiņām, kuru dēļ tā pielāgojas mainīgajiem dzīves apstākļiem. Tādi rādītāji kā dzimstība, mirstība un vecuma struktūra ir ļoti svarīgi, taču neviens no tiem nav izmantojams, lai spriestu par populācijas dinamiku kopumā.

Nozīmīgs populācijas dinamikas process ir populācijas pieaugums (vai vienkārši “populācijas pieaugums”), kas notiek, organismiem apmetoties jaunos biotopos vai pēc katastrofas. Izaugsmes būtība ir atšķirīga. Populācijās ar vienkāršu vecuma struktūru izaugsme ir ātra un sprādzienbīstama. Populācijās ar sarežģītu vecuma struktūru tas ir gluds, pakāpeniski palēninās. Jebkurā gadījumā iedzīvotāju blīvums palielinās, līdz sāk darboties iedzīvotāju skaita pieaugumu ierobežojošie faktori (ierobežojums var būt saistīts ar iedzīvotāju patērēto resursu pilnvērtīgu izmantošanu vai cita veida ierobežojumiem). Beigās tiek panākts līdzsvars, kas tiek saglabāts.

2. Kas ir iedzīvotāju regulēšanas fenomens? Kāda ir tā nozīme ekosistēmā?

Atbilde. Kad iedzīvotāju skaita pieaugums ir pabeigts, to skaits sāk svārstīties ap kādu vairāk vai mazāk nemainīgu vērtību. Bieži vien šīs svārstības izraisa sezonālas vai ikgadējas dzīves apstākļu izmaiņas (piemēram, temperatūras, mitruma, pārtikas piegādes izmaiņas). Dažreiz tos var uzskatīt par nejaušiem.

Dažās populācijās iedzīvotāju skaita svārstībām ir regulārs ciklisks raksturs.

Vispazīstamākie ciklisko svārstību piemēri ir noteiktu zīdītāju sugu daudzuma svārstības. Piemēram, cikli ar trīs un četru gadu periodiskumu ir raksturīgi daudziem pelēm līdzīgiem grauzējiem (pelēm, pelēm, lemmingiem) un to plēsējiem (polārpūcei, arktiskajām lapsām).

Vispazīstamākais kukaiņu skaita ciklisko svārstību piemērs ir periodiski uzliesmojumi akridoīdos. Informācija par klejojošo siseņu invāziju ir datēta ar seniem laikiem. Siseņi dzīvo tuksnešos un sausos apgabalos. Daudzus gadus tas nemigrē, nekaitē kultūraugiem un nepiesaista sev lielu uzmanību. Tomēr ik pa laikam siseņu populāciju blīvums sasniedz milzīgus apmērus. Drūzmēšanās ietekmē kukaiņi piedzīvo virkni izmaiņu savā izskatā (piemēram, tiem veidojas garāki spārni) un tie sāk lidot uz lauksaimniecības teritorijām, ēdot visu, kas viņu ceļā nonāk. Iemesli šādiem iedzīvotāju sprādzieniem acīmredzot ir saistīti ar vides apstākļu nestabilitāti.

3. Kādu lomu iedzīvotāju blīvuma izmaiņās spēlē abiotiskie un biotiskie faktori?

Atbilde. Iemesli krasām dažu organismu populāciju skaita svārstībām var būt dažādi abiotiski un biotiski faktori. Dažkārt šīs svārstības labi saskan ar klimatisko apstākļu izmaiņām. Tomēr dažos gadījumos konkrētas populācijas lieluma izmaiņas nav iespējams izskaidrot ar ārējo faktoru ietekmi. Iemesli, kas izraisa iedzīvotāju skaita svārstības, var būt paši par sevi; tad runā par iekšējiem populācijas dinamikas faktoriem.

Ir zināmi gadījumi, kad pārapdzīvotības apstākļos vairāku zīdītāju fizioloģiskais stāvoklis strauji mainās. Šādas izmaiņas galvenokārt skar neiroendokrīnās sistēmas orgānus, ietekmējot dzīvnieku uzvedību, mainot to izturību pret slimībām un dažāda veida stresu.

Dažreiz tas palielina indivīdu mirstību un samazina iedzīvotāju blīvumu. Piemēram, baltie zaķi augšanas periodos bieži pēkšņi mirst no tā sauktās "šoka slimības".

Šādus mehānismus neapšaubāmi var klasificēt kā iekšējos populācijas regulatorus. Tie tiek aktivizēti automātiski, tiklīdz blīvums pārsniedz noteiktu sliekšņa vērtību.

Kopumā visi populācijas lielumu ietekmējošie faktori (nav svarīgi, vai tie ierobežo vai veicina iedzīvotāju atražošanu) tiek iedalīti divās lielās grupās:

– neatkarīgs no iedzīvotāju blīvuma;

- atkarīgs no iedzīvotāju blīvuma.

Otro faktoru grupu bieži sauc par regulējošo vai blīvuma kontroli.

Nevajag domāt, ka regulējošo mehānismu klātbūtnei vienmēr ir jāstabilizē iedzīvotāju skaits. Dažos gadījumos to darbība var izraisīt cikliskas skaita svārstības pat pastāvīgos dzīves apstākļos.

Pastāstiet mums par sezonālajām izmaiņām jums zināmo dzīvnieku un augu populācijās (atgādiniet personīgos novērojumus).

Atbilde. Daudzās dzīvnieku un augu sugās populācijas svārstības izraisa sezonālās dzīves apstākļu izmaiņas (temperatūra, mitrums, gaisma, barības daudzums u.c.). Tiek demonstrēti populāciju skaita sezonālo svārstību piemēri - odu bari, gājputni, viengadīgie stiebrzāles - siltajā sezonā, ziemā šīs parādības praktiski tiek samazinātas līdz nekā.

Vislielāko interesi rada populāciju skaita svārstības, kas notiek gadu no gada. Tos sauc par starpgadu, nevis gada laikā vai sezonāliem. Starpgadu populācijas dinamika var būt dažāda rakstura un izpausties vienmērīgu izmaiņu viļņu veidā (skaits, biomasa, populācijas struktūra) vai biežu pēkšņu izmaiņu veidā.

Abos gadījumos šīs izmaiņas var būt regulāras, tas ir, cikliskas, vai neregulāras - haotiskas. Pirmie, atšķirībā no otrā, satur elementus, kas atkārtojas ar regulāriem intervāliem (piemēram, ik pēc 10 gadiem populācija sasniedz noteiktu maksimālo vērtību).

Novērotās, ka katru gadu vērojamas noteiktu putnu sugu (piemēram, pilsētas zvirbulis) vai zivju (drūmas, raudas, rāvas u.c.) skaita svārstības, ir piemērs neregulārām populācijas lieluma izmaiņām, kas parasti saistītas ar klimatisko apstākļu izmaiņas vai vides piesārņojuma izmaiņas dzīvo ar vielām, kas kaitīgi iedarbojas uz organismiem.

Interesanti ir novērojumi par populācijas svārstībām lielās zīlītes pilsētā. Tā skaits pilsētā ziemā palielinās 10 reizes, salīdzinot ar vasaru.

Izmantojot papildu literatūru, sniedziet piemērus par dzīvnieku vai augu skaita cikliskām svārstībām.

Atbilde. Dabiskām populācijām ir:

1) sezonālās skaita izmaiņas, kas saistītas ar sezonālām vides faktoru izmaiņām,

2) svārstības, ko izraisa laika apstākļu izmaiņas. Sezonālas pārpilnības izmaiņas ir visizteiktākās daudziem kukaiņiem, kā arī lielākajā daļā viengadīgo augu.

Būtisku populācijas svārstību piemērus demonstrē dažas ziemeļu zīdītāju un putnu sugas, kurām ir 9-10 vai 3-4 gadu cikls. Klasisks 9 līdz 10 gadu svārstību piemērs ir zaķu un lūšu daudzuma izmaiņas Kanādā, un zaķu pārpilnības maksimums ir gadu vai vairāk pirms lūšu pārpilnības maksimuma.

Lai novērtētu augu populāciju dinamisko stāvokli, tiek veikta vecuma (ontoģenētisko) stāvokļu analīze. Visvieglāk definējamā populācijas stabila stāvokļa pazīme ir pilnvērtīgs ontoģenētiskais spektrs. Šādus spektrus sauc par pamata (raksturīgiem), tie nosaka populāciju galīgo (dinamiski stabilo) stāvokli.

Vispazīstamākie ciklisko svārstību piemēri ir kopīgas dažu ziemeļu zīdītāju sugu daudzuma svārstības. Piemēram, cikli ar trīs un četru gadu periodiskumu ir raksturīgi daudziem ziemeļu peļu grauzējiem (pelēm, pelēm, lemmingiem) un to plēsējiem (sniega pūcēm, arktiskajām lapsām), kā arī zaķiem un lūšiem.

Eiropā lemingi dažkārt sasniedz tik lielu blīvumu, ka sāk migrēt no savām pārapdzīvotajām dzīvotnēm. Gan lemingiem, gan siseņiem ne katru gadījumu skaita pieaugumu pavada migrācija.

Dažkārt cikliskās populācijas svārstības var izskaidrot ar sarežģītu mijiedarbību starp dažādu dzīvnieku un augu sugu populācijām kopienās.

Apsveriet, piemēram, atsevišķu kukaiņu sugu daudzuma svārstības Eiropas mežos, piemēram, priežu kodes un lapegles kodes, kuru kāpuri barojas ar koku lapām. To skaita maksimumi atkārtojas aptuveni 4-10 gadu laikā.

Šo sugu sastopamības svārstības nosaka gan koku biomasas dinamika, gan kukaiņēdāju putnu daudzuma svārstības. Palielinoties koku biomasai mežā, lielākie un vecākie koki kļūst uzņēmīgi pret pumpuru kāpurķēdēm un bieži iet bojā no atkārtotas defoliācijas (lapu zuduma).

Koksnes atmiršana un sadalīšanās atgriež barības vielas meža augsnē. To attīstībai izmanto jauni koki, kas ir mazāk jutīgi pret kukaiņu uzbrukumiem. Jaunu koku augšanu veicina arī apgaismojuma palielināšanās, ko izraisa vecu koku ar lieliem vainagiem bojāeja. Tikmēr putni samazina pumpuru skaitu. Taču koku augšanas rezultātā tas (skaits) atkal sāk pieaugt un process atkārtojas.

Ja ņem vērā skujkoku mežu pastāvēšanu ilgākā laika periodā, kļūst skaidrs, ka lapu veltnis periodiski atjauno skujkoku meža ekosistēmu un ir tās neatņemama sastāvdaļa. Tāpēc šī tauriņa skaita pieaugums neliecina par katastrofu, kā tas var likties ikvienam, kurš noteiktā cikla posmā redz mirušus un mirstošus kokus.

Dažu populāciju skaita krasu svārstību iemesli var būt dažādi abiotiski un biotiski faktori. Dažkārt šīs svārstības labi saskan ar klimatisko apstākļu izmaiņām. Tomēr dažos gadījumos konkrētas populācijas lieluma izmaiņas nav iespējams izskaidrot ar ārējo faktoru ietekmi. Iemesli, kas izraisa iedzīvotāju skaita svārstības, var būt paši par sevi; tad runā par iekšējiem populācijas dinamikas faktoriem

organismu skaita svārstības.
VIDES REGULĒJUMS

Uzdevumi : iepazīstināt ar iedzīvotāju ekoloģiskajām īpašībām, apzināt regulējošos mehānismus.

Satura elementi: iedzīvotāju skaita dinamika, dzimstība, mirstība, regulēšanas mehānismi, skaitļu cikliskās svārstības.

Nodarbības veids: apvienots.

Aprīkojums: tabulas, kas parāda sugas populācijas struktūru, sugu skaita cikliskās svārstības.

Nodarbību laikā

I. Organizatoriskais moments.

II. Studentu zināšanu pārbaude.

Bioloģiskais diktāts.

1. Konkurence ir attiecības starp...

2. Tiek izveidotas simbiotiskas attiecības starp...

3. Atgremotāju zīdītāju kuņģī un zarnās pastāvīgi dzīvo baktērijas, kas izraisa fermentāciju. Šis ir piemērs…

4. Konkurences piemērs ir attiecības starp ...

5. Slāņojums ir tādu starpsugu attiecību piemērs kā ...

6. Ja abas sugas gūst labumu no mijiedarbības, tad šis ir piemērs ...

7. Ja vienas sugas indivīdi ēd citas sugas īpatņus, šī attiecību forma ilustrē ...

8. Kā sauc mezgla baktēriju un pākšaugu attiecību formu?

9. Sērijas sēklas tiek izkaisītas ar cilvēka palīdzību. Tas ir
piemērs...

10. Kā sauc haizivs un iestrēgušā zivs attiecību formu?

III. Jauna materiāla apgūšana.

Kā Jūs zinat,populācija - vienas sugas indivīdu grupa, kas mijiedarbojas savā starpā un dzīvo kopā kopīgā teritorijā.

Populācijas ir dinamiskas. Tie pastāvīgi mainās. Šo izmaiņu mobilitāte un spēks atspoguļojasdinamiskās īpašības . Iedzīvotāju stāvokli raksturo tādi rādītāji kā dzimstība, mirstība, indivīdu ievešana un izlikšana, skaits, pieauguma temps. Tas ņem vērā laiku.

Iedzīvotāju skaits ir kopējais personu skaits tajā. Šai vērtībai ir raksturīgs plašs mainīguma diapazons, taču tā nevar būt zemāka par noteiktām robežām. Iedzīvotāju skaita samazināšana ārpus šīm robežām var izraisīt populācijas izzušanu.

Blīvums populācijas ir indivīdu skaits laukuma vai tilpuma vienībā. Pieaugot iedzīvotāju skaitam, tās blīvums, kā likums, palielinās; tas paliek nemainīgs tikai indivīdu izkliedēšanas un areāla paplašināšanās gadījumā.

Telpiskā struktūra populācijām ir raksturīgas īpatņu izplatības īpatnības okupētajā teritorijā un tās laika gaitā var mainīties; tas ir atkarīgs no gada sezonas, populācijas lieluma, vecuma un dzimuma struktūras utt.

Dzimuma struktūra atspoguļo noteiktu vīriešu un sieviešu attiecību populācijā. Izmaiņas populācijas seksuālajā struktūrā ietekmē tās lomu ekosistēmā, jo daudzu sugu tēviņi un mātītes atšķiras savā starpā ar uzturu, dzīves ritmu, uzvedību utt. Mātīšu īpatsvara pārsvars pār tēviņiem nodrošina intensīvāku. populācijas pieaugums.

Iedzīvotāju vecuma struktūra atspoguļo dažādu vecuma grupu attiecību populācijās atkarībā no dzīves ilguma, pubertātes sākuma laika, pēcnācēju skaita metienā, pēcnācēju skaita sezonā u.c.

ekoloģiskā struktūra populācijas norāda uz dažādu organismu grupu attieksmi pret vides apstākļiem.

auglību ir jauno īpatņu skaits, kas dzimuši dienā, mēnesī vai gadā, unmirstība ir mirušo skaits tajā pašā periodā.

Regulēšanas mehānismi – procesi, kas automātiski regulē iedzīvotāju stabilitāti. Nepieciešams, palielinot vai samazinot skaitu. Regulēšanas mehānismi izraisacikliskās iedzīvotāju skaita svārstības , kas ir atkarīgi:

џ par dzīves apstākļu stabilitāti,

џ sugas dzīves ilgums,

џ pārtikas daudzums,

џ spēja vairoties,

џ cilvēka ietekme.

Nosacījumi iedzīvotāju stabilitātei

IV. Izpētītā materiāla konsolidācija.

Vides problēmu risināšana.

Uzdevums1.

Dzimuma noteikšanas ģenētiskais mehānisms nodrošina, ka pēcnācēji tiek sadalīti pēc dzimuma proporcijā 1: 1. Daudzu dzīvnieku populācijās mātīšu un tēviņu attiecība var ievērojami atšķirties no 1: 1. Kas, jūsuprāt, var izraisīt šādas novirzes? Vai tie var būt adaptīvi?

Uzdevums2.

Daudzi dzīvnieki daļu gada pavada atsevišķi vai divatā un dažos gadalaikos veido ganāmpulkus. Sniedziet šādu dzīvnieku piemērus un analizējiet, ar kādām viņu dzīvesveida iezīmēm šī parādība ir saistīta.

Uzdevums3.

Divi galējie indivīdu izplatības veidi telpā ir vienveidīgi (kurā varbūtība atrasties cita indivīda tuvumā ir mazāka par varbūtību atrasties kādā attālumā no tā) un grupa (indivīdi veido grupas). Kādos apstākļos rodas šie divi izplatīšanas veidi? Apsveriet šo jautājumu atsevišķi attiecībā uz dzīvniekiem un augiem un pēc tam izdariet vispārīgus secinājumus.

Mājasdarbs: 9.6. § (atkārtot 9.1.–9.5. §).

Iedzīvotāju skaits ir kopējais sugas īpatņu skaits, kas atrodas noteiktā apgabalā.

Labvēlīgos apstākļos tiek novērots iedzīvotāju skaita pieaugums, kas var būt tik straujš, ka izraisa iedzīvotāju eksploziju. Visu populācijas pieaugumu veicinošo faktoru kopumu sauc par biotisko potenciālu. Tas dažādām sugām ir diezgan augsts, taču iespējamība sasniegt populācijas robežu dabiskos apstākļos ir zema, jo pret to iebilst ierobežojošie (ierobežojošie) faktori. To faktoru kopumu, kas ierobežo iedzīvotāju skaita pieaugumu, sauc par vides pretestību. Līdzsvara stāvokli starp sugas biotisko potenciālu un vides pretestību, saglabājot populācijas noturību, sauc par homeostāzi jeb dinamisko līdzsvaru. Ja tas tiek pārkāpts, rodas iedzīvotāju skaita svārstības, t.i. viņas izmaiņas.

Atšķirt periodiskas un neperiodiskas svārstības populāciju skaits. Pirmie notiek sezonas vai vairāku gadu laikā (4 gadi - periodisks ciedra augļu cikls, lemmingu, arktisko lapsu, polāro pūču skaita pieaugums; gadu vēlāk ābeles nes augļus dārza gabalos) , pēdējie ir dažu derīgo augu kaitēkļu masveida savairošanās uzliesmojumi, kad tiek pārkāpti vides apstākļi biotopos (sausums, neparasti aukstas vai siltas ziemas, pārāk lietainas augšanas sezonas), neparedzēta migrācija uz jauniem biotopiem. Periodiskas un neperiodiskas populāciju skaita svārstības biotisko un abiotisko vides faktoru ietekmē, kas raksturīgas visām populācijām, sauc par populācijas viļņiem.

Jebkurai populācijai ir stingri noteikta struktūra: ģenētiskā, dzimuma un vecuma, telpiskā utt., bet tā nevar sastāvēt no mazāka indivīdu skaita, nekā nepieciešams populācijas stabilai attīstībai un izturībai pret vides faktoriem. Tas ir minimālā iedzīvotāju skaita princips.

Taču līdzās populāciju minimālā lieluma principam pastāv arī populācijas maksimuma princips (noteikums). Tas slēpjas apstāklī, ka iedzīvotāju skaits nevar pieaugt bezgalīgi. Tas ir tikai teorētiski spējīgs neierobežoti pieaugt skaitļos.

Saskaņā ar teoriju H.G. Andrevarty - L.K. Bērzs (1954) - populācijas lieluma ierobežojumu teorija - dabisko populāciju skaitu ierobežo barības resursu izsīkums un vairošanās apstākļi, šo resursu nepieejamība un pārāk īss populācijas pieauguma paātrināšanās periods. "Robežu" teoriju papildina K. Frederika (1927) populācijas lieluma biocenotiskās regulēšanas teorija: populācijas pieaugumu ierobežo abiotisko un biotisko vides faktoru kompleksa ietekme.

svārstības(novirzes) skaitļos izraisa dažādi iemesli. Un tie ne vienmēr ir vienādi dažādām sugām. Piemēram, izmaiņas fiziskajā vidē, kas paaugstina vai pazemina iedzīvotāju blīvuma vai lieluma augšējo robežu; intrapopulācijas mijiedarbība; mijiedarbība ar kaimiņu iedzīvotājiem.

Dabiskajām populācijām ir: a) sezonālas izmaiņas, kuru lielumu regulē ontoģenētiskas adaptācijas, kas saistītas ar vides faktoru sezonālām izmaiņām; b) gada (starpgadu) izmaiņas. Tās iedala 2 grupās: - svārstības, kas radušās vides fizikālo faktoru atšķirības dēļ gada laikā, t.i. ārējie (eksogēni) faktori saistībā ar populācijām. Tie nav regulāri, un tiem ir skaidra saistība ar vienu vai vairākiem galvenajiem ierobežojošiem fizikāliem faktoriem (temperatūra, jūras ūdens sāļums, nokrišņi utt.); - svārstības, kas saistītas ar dinamiskām izmaiņām, t.i. ar iekšējiem (endogēniem) faktoriem. Tie bieži ir regulāri, tāpēc tos var saukt par cikliem.

Asas svārstības (fluktuācijas) ir raksturīgas populācijām ar eksponenciālu bagātības pieaugumu, savukārt slāpētām populācijas pārpilnības svārstībām ir raksturīgs loģistisks augšanas veids, kurā to veidojošo sugu dzīves cikla īpašību dēļ pastāv daži laika kavēšanās reakcijai uz blīvuma palielināšanos.

Periodiskās populāciju skaita svārstības ar 10-11 gadu periodu skaidrojamas ar periodiskumu saules aktivitāte: Saules plankumu skaits mainās 11 gadu periodā. Barības daudzums ir iemesls Sibīrijas zīdtārpiņa svārstībām: tas uzliesmo pēc sausas, siltas vasaras. Tas var izraisīt skaitļu uzliesmojumu un daudzu apstākļu kombināciju. Piemēram, pie Floridas krastiem tiek novēroti "sarkanie plūdmaiņas". Tie nav periodiski, un to izpausmei ir nepieciešami šādi notikumi: stipras lietusgāzes, mikroelementu izskalošana no zemes (dzelzs, cinks, kobalts - to koncentrācijai jāatbilst līdz desmit tūkstošdaļām), zems dibena sāļums. , noteikta temperatūra un miers pie krasta. Šādos apstākļos dinoflagellates aļģes sāk intensīvi dalīties. Teorētiski no viena vienšūnas dinoflagelāta 25 secīgu dalījumu rezultātā var rasties 33 miljoni indivīdu. Ūdens kļūst sarkans. Dinoflagelāti ūdenī izdala nāvējošu indi, izraisot zivju un citu jūras radību paralīzi un pēc tam nāvi.

Dabas katastrofu rezultātā var rasties krasas neperiodiskas iedzīvotāju skaita svārstības. Piemēram, ugunsnezāles un ar to saistītās kukaiņu sabiedrības uzliesmojumi ir izplatīti ugunsgrēkos. Ilgstošs sausums pārvērš purvu par pļavu un izraisa pļavu biocenozes pārstāvju skaita pieaugumu.

Faktori, kas izraisa izmaiņas populācijas lielumā, iedala:

Eksogēni cēloņi(galvenokārt abiotiskie faktori) populācijas lieluma izmaiņas sakņojas ārējos faktoros. Tie ietver plēsēju skaita izmaiņas, slimības, labvēlīgus vai nelabvēlīgus laika apstākļus, saules aktivitāti.

Endogēni cēloņi (biotiskie faktori) populācijas dinamiku izraisa tādi intrapopulācijas faktori kā konkurence, intrapopulācijas agresija un stress. Pašlaik lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka endogēnie cēloņi, kas nosaka populācijas lieluma izmaiņas, ir saistīti ar biotopu blīvumu. Jo lielāks blīvums, jo augstāks stresa līmenis populācijā. Stresa palielināšanās izraisa vairošanās spēju nomākšanu, rezistences pret slimībām samazināšanos un mirstības pieaugumu.