Основные понятия экологии

Вид – совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками, занимающих свою область обитания, способных в природных условиях скрещиваться друг с другом.

Популяция – совокупность особей одного вида, объединённых общими условиями существования.

Биоценоз – совокупность популяций, которая функционирует в определённом пространстве абиотической среды – биотопе. Биоценоз и биотоп функционируют как единое целое или экосистема.

Экосистема – совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной связи друг с другом. Примером экосистемы могут быть лес, луг, озеро.

Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира, и мира микроорганизмов), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы.

Понятие экосистема и биогеоценоз не синонимы: экосистема – это капля воды с микроорганизмами, лес, горшок, биологические очистные сооружения, космический корабль, но при этом биогеоценозом они не являются. Экосистема может включать несколько биогеоценозов. Т. о. понятие «экосистема» шире, чем биогеоценоз, т.е. любой биогеоценоз является экосистемой, но не любая экосистема может считаться биогеоценозом, причем биогеоценозы – это сугубо наземные образования, имеющие свои четкие границы.

Биосфера – (bios – жизнь, spharia – шар) – это сумма экосистем, включающая все живые организмы, взаимосвязанные с физической средой Земли. Оболочка Земли, в которой развивается жизнь разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросферу. В своей основе биосфера представляет собой результат взаимодействия живой и неживой материи.

Признаки популяции

Популяция характеризуется рядом признаков

Признак популяции	На примере человеческой популяции
Плотность – количество особей или биомассы на единицу площади, распределение в пространстве	Плотность населения – число жителей, приходящееся на 1 км² территории. В России плотность населения – 8,58 чел/км²
Рождаемость – число особей, рожденных в популяции за некоторый промежуток времени	Количества рождений на 1000 жителей за определенный период. В России в 2018 г. – 10,9 новорожденных на 1000 чел. в год
Смертность – число особей, погибших в популяции за единицу времени	Количества смертей на 1000 жителей за определенный период. В России в 2018 г. – 12,9 умерших на 1000 чел. в год
Структура популяции – возрастная, половая, размерная	Половозрастная структура населения России (рис.)
Кривая роста – изменение (увеличение) численности популяции со временем	Динамика численности населения России (рис.)
Кривая выживания – изменение (уменьшение) численности группы особей, родившихся в один и тот же момент времени за определённый промежуток времени

 

Структура популяции

Для исследования возpастных стpуктуp популяций используют гpафические пpиемы, напpимеp, возpастные пиpамиды популяции, шиpоко используемые в демогpафических исследованиях (рис.). Возрастной состав популяции – соотношение разных возрастных групп. В быстрорастущих популяциях значительную долю составляют молодые особи, в популяциях, находящихся в стабильном состоянии, возрастное распределение равномерно, а в отмирающих содержится большая доля старых особей.

Рис. Возрастные пирамиды популяции:

А - массовое размножение,

В - стабильная популяция,

С - сокращающаяся популяция.

 

Рис. Половозрастная структура населения России

 

Кривая роста

Любая популяция теоретически способна к неограниченному росту численности, если ее не лимитируют факторы внешней среды. В таком гипотетическом случае скорость роста популяции будет зависеть только от величины биотического потенциала, свойственного виду.

Темп роста численности популяции с самого начала высокий и постоянный, не зависящий от нарастающей плотности, что соответствует лавинообразному, по экспоненте, увеличению численности популяции при условии изобилии пиши. При достижении же определенной плотности рост популяции прекращается, так как среда обитания оказывает ограничивающее влияние (например, из-за отсутствия пищи). К – поддерживающая емкость среды, т.е. максимальный размер популяции, которая может существовать в данных условиях, удовлетворяя свои потребности неопределенно долго.

Рис. Кривая роста популяции

Кривая роста численности населения стран не всегда подчиняется этим законам ввиду множества действующих факторов.

Рис. Динамика роста численности населения России

 

Кривая выживания

Кривая выживания – это один из способов представления демографической структуры популяции. А – выпуклая кривая (гибель в основном происходит в конце жизни) – например, человек, многие млекопитающие, у которых рождается мало детенышей. Б – условно прямая (смертность особей практически постоянна) – например, мыши, гидры. В – вогнутая кривая (смертность очень высока на ранних стадиях) – например, рыбы, моллюски, дуб. Форма кривой выживания связана со степенью родительской заботы или с другими механизмами защиты потомства.

Рис. Кривые выживания

Так, кривые выживания для медоносной пчелы и дрозда (которые защищают свое потомство) значительно менее вогнуты, чем кривые для кузнечика и сардины (не защищают потомства).