Изменения в размерах, структуре и распределении популяций

РЕАКЦИЯ ПОПУЛЯЦИЙ НА РЕЗКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Последствия экологических стрессов.

Устойчивость живых систем.

Реакция живых организмов на влияние окружающей среды

Лекция 8

Живые организмы, образующие популяции различных биологических сообществ и экосистем, в определенной степени способны противостоять внешним изменениям и воздействиям или восстанавливаться до первоначального состояния, если эти внешние воздействия не слишком сильные. Другими словами, организмы имеют некоторую степень устойчивости.

Необходимо различать три вида устойчивости живых систем.

· Инертность или выносливость (живучесть), – это способность живых систем сопротивляться различным нарушениям или изменениям.

· Постоянство – это способность живых систем, например, популяций, сохранять свои размеры.

· Упругость – способность живых систем самовосстанавливаться после действия внешних нарушений, если они не были катастрофическими.

1.На уровне организмов:

- физиологические и биохимические изменения (пульс, температура);

- психологические нарушения (нарушение сна);

- поведенческие нарушения (неадекватное поведение, невроз);

- сокращение или отсутствие воспроизводства;

- мутации;

- врожденные уродства;

- заболевания;

- смерть.

2. На уровне популяций:

- понижение или повышение численности популяции;

- изменения в возрастной структуре (старые или молодые особи гибнут);

- естественный отбор наследственных черт, способствующих выживанию в условиях экологического стресса;

- потеря генетического разнообразия и приспособляемости;

- вымирание.

3. На уровне сообществ, экосистем и экосферы:

- нарушение энергетического потока (изменение теплоотдачи, изменение в трофических цепях);

- нарушение химических циклов (понижение запасов питательных веществ, чрезмерное поступление питательных веществ);

- сокращение видового разнообразия;

- сокращение или исчезновение экологической ниши;

- возможное понижение устойчивости экосистемы;

- возможная гибель экосистемы.

Популяции, которые составляют часть экосистем, по-разному реагируют на такие изменения условий окружающей среды, как увеличение или уменьшение количества пищи.

Динамика популяций – изменения в размерах, структуре и распределении популяций как реакция на условия окружающей среды.

Факторы увеличения численности (биотический потенциал)

Факторы уменьшения численности (устойчивость к изменению окружающей среды)

Абиотические Благоприятное освещение Благоприятная температура Благоприятная химическая обстановка (оптимальный уровень необходимых питательных веществ)   Биотические   Высокая скорость воспроизводства Широкие параметры ниши Необходимое питание Соответствующее местообитание Конкурентоспособность в борьбе за ресурсы Способность противостоять болезням и вредителям Способность мигрировать и жить в других местах Способность адаптироваться к изменению окружающей среды

Абиотические   Недостаточное или избыточное освещение Слишком низкая или высокая температура Неблагоприятная химическая обстановка (слишком много или мало необходимых питательных веществ) Биотические Низкая скорость воспроизводства Узкие параметры ниши Недостаточное питание Несоответствующее или нарушенное местообитание Избыток конкурентов Неспособность противостоять болезням и вредителям Неспособность мигрировать и жить в других местах Неспособность адаптироваться к изменению окружающей среды

Особи некоторых видов животных могут избежать или уменьшить действие резкого изменения окружающей среды, покидая территорию своего обитания (эмиграция) и мигрируя на другую (иммиграция), с более благоприятными экологическими условиями и лучшей обеспеченностью ресурсами. Таким образом, четыре величины (переменных фактора) – рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция – определяют скорость изменения числа особей в популяции за период времени:

Изменение численности популяции = (рождаемость + иммиграция) – (смертность + эмиграция).

На рождаемость влияют:

Плотность популяции – количество особей на единицу площади.

Плотность популяции должна находится в определенных пределах: если ниже нормы – падение рождаемости за счет трудностей в поиске партнера, выше – падение рождаемости за счет перенаселения и стрессов.