Вопрос 16. Рождаемость и смертность. Экологические стратегии популяций

 Рождаемость – способность популяции у увеличению численностию.

Абсолютная рождаемость – число новых особей, появившихся за единицу времени.

Удельная рождаемость – число особей на особь в единицу времени.

Для каждой популяции можно рассчитать максимальную рождаемость – теоретическая величина при благоприятных условиях.

Реализованная рождаемость – наблюдается в данных экологических условиях.

Правило максимальной рождаемости – в живых организмах заложено стремление к максимальному размножению.

Факторы рождаемости:

Условия среды

4. Физиологические особенности организма:

д) скорость полового созревания

е) число генераций в течение года

ж) продолжительность репродуктивного возраста

з) количество потомства

Смертность – количество особей, погибших за определенный промежуток времени.

Абсолютная смертность – число особей, погибших за единицу времени.

Удельная смертность – отношение абсолютной смертности к численности популяции.

Физиологическая смертность – теоретическая величина при благоприятных условиях среды.

Типы смертности:

4. Первый тип – одинаковая смертность во всех возрастах.

5. Второй тип – повышенная гибель на ранних стадиях развития.

6. Третий тип – повышенная гибель взрослых, в первую очередь, старых особей. У людей повышенная гибель старших возрастов.

В природе формируется экологическая стратегия – совокупность демографических показателей, направленных на выживание популяции:

1. Стратегия на количество (R стратегия) (стаи рыб, грызуны)

2. Стратегия на качество (К стратегия) (крупные млекопитающие, киты – забота о потомстве)

Вопрос 17. Экологическая ниша: понятие, виды.

Экологическая ниша — это совокупность факторов среды, в пределах которых обитает тот или иной вид организмов, его место в природе, в пределах которого данный вид может существовать неограниченно долго.

Экологическая ниша вида зависит не только от абиотических факторов, но и от биоценотического окружения. Характер занимаемой экологической ниши определяется экологическими возможностями вида. Это характеристика образа жизни, который вид может вести в данном сообществе.

Специализация вида по питанию, использованию пространства, времени активности – сужение экологической ниши, обратные процессы – расширение. На сужение или расширение ниши оказывают влияние конкуренты. Ослабление межвидовой конкуренции приводит к расширению экологической ниши вида.

Правило конкурентного исключения Г. Гаузе: два вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу.

Например, зебры обрывают верхушки трав, антилопы гну кормятся тем, что оставляют им зебры.

Выход из конкуренции достигается расхождением требований к среде или разграничением экологических ниш видов. Конкурирующие виды, обитающие совместно, для ослабления конкуренции часто «разделяют» имеющиеся ресурсы. Типичный пример — деление на животных, активных днем, и проявляющих свою активность ночью. Похожее разделение экологических ниш на дневную и ночную «смены» наблюдается у растений. Одни растения распускают цветки днем, другие — ночью.

Г. Хатчинсон выделял нишу фундаментальную, которую может занять популяция при отсутствии конкуренции и нишу реализованную, т.е. часть фундаментальной ниши, в пределах которой вид реально встречается в природе и которую он занимает при наличии конкуренции с прочими видами. Реализованная ниша, как правило, всегда меньше фундаментальной. Каждый вид имеет свою, свойственную ему экологическую нишу. Большинство видов растений и животных могут существовать только в специальных нишах, в которых поддерживаются определенные физико-химические факторы, температура и источники питания.

Виды с общими нишами могут легко приспосабливаться к изменяющимся условиям среды обитания, поэтому опасность их вымирания невысока. Типичные представители видов с общими нишами — мыши, тараканы, мухи, крысы и люди.

Механизмы выхода из конкуренции и разграничение экологических ниш:

Размерная дифференциация

Поведенческие различия

Пространственная дифференциация

Различие во времени активности.

Вопрос 18. Понятие об экосистеме.

Термин «экосистема» введен А. Тенсли в 1935 г.

Экосистема – совокупность живых и неживых компонентов, связанных круговоротом вещества и энергии.

Формула Тенсли:

Биотоп + Биоценоз = Экосистема

Биоценоз – группы совместно обитающих и взаимно связанных организмов (все живые организмы и биотические факторы)

Биотоп – участок абиотической среды, которую занимает биоценоз (все абиотические факторы)

Компоненты биосистемы:

А) Биотоп

Б) Биоценоз

Состав экосистемы:

А) климат

Б) почва

В) живые организмы

Компоненты экосистемы:

1. Неорганические вещества (H2O, N, O2, CO2)

2. Органические вещества (белки, жиры, углеводы – связывают неорганические вещества)

Климат

Почва

5. Автотрофы (продуценты) – организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений (растения)

6. Консументы (гетеротрофы) -организмы, питающиеся органикой.

7. Редуценты – разлагают органику в неорганические соединения.

Консументы:

1) Консументы I порядка (фитофаги) -питаются растениями.

2) Консументы II порядка (зоофаги) – едят фитофагов.

3) Консументы III порядка – едят зоофагов.

Редуценты:

1) Сапрофаги – грибы, животные, микроорганизмы, питающиеся мертвой органикой.

2) Некрофаги – грифы, вороны, койоты, шакалы.

3) Копрофаги – питаются экскриментами – жуки, мухи.

4) Ксилофаги – разрушители древесины (жуки-усачи).

5) Детритофаги – едят разложившиеся трупы (личинки, жуки. черви).

Выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд и т. д.), макроэкосистемы (континент, океан и др.) и глобальную — биосфера.

Классификация экосистем:

I.  Наземные экосистемы:

1. Тундра: арктическая и альпийская.

2. Хвойные леса.

3. Листопадный лес умеренной зоны.

4. Степь умеренной зоны.

5. Саванна.

6. Пустыня: травянистая и кустарниковая.

7. Вечнозеленый тропический дождевой лес.

II. Водные экосистемы:

1. Пресноводные экосистемы:

А) Лентические (стоячие воды): озера, пруды и т.д.

Б) Лотические (текучие воды): реки, ручьи и т.д.

В) Заболоченные угодья: болота и болотистые леса.

2) Морские экосистемы:

А) Открытый океан (пелагическая).

Б) Воды континентального шельфа (прибрежные воды).

В) Регионы апвеллинга (районы с продуктивным рыболовством).

Г) Эстуарии (прибрежные бухты, устья рек и т.д.).

 

Наряду с термином экосистема используют термин биогеоценоз. Живая часть экосистемы или биогеоценоза представлена множеством популяций разных видов микроорганизмов, грибов, растений и животных, которые питаются, размножаются, погибают, но при этом в экосистеме численность популяций находится в динамическом равновесии. Размер экосистемы может быть очень различным. Самая крупная экосистема Земли – биосфера. Она включает в себя все живые существа планеты и среды их обитания: литосферу, гидросферу, атмосферу.

Экосистемы меньшего размера соответствуют географическим зонам суши и Мирового океана. Они получили название биомов. Это экосистемы тундры, лесов, степей, пустынь, тропических лесов на суше и экосистемы антарктического, умеренного и тропического поясов Мирового океана. Каждая из этих экосистем имеет свой набор экологических факторов, образующих среду обитания, в которой имеется свой набор живых организмов, приспособленных к этим условиям.

Четких границ между экосистема не бывает. Кроме того, один организм может входить в состав разных экосистем.