Популяционная экология

• Статические характеристики популяции: численность, плотность, структура (возрастная, половая, пространственная, этологическая).

• Типы распределения особей в пространстве и статистические методы их распознавания. Типы использования территории.

• 1. Интенсивный тип. Оседлые животные. Участки обитания и их типы. Формы "индивидуализации" территории. Механизмы интеграции особей.

• 2. Экстенсивный тип. Кочевые животные. Преимущества группового образа жизни. Механизмы, определяющие пространственную структуру стада (стаи).
Этологическая структура.

• Доминирование и иерархия оседлых видов. Ранговые физиологические отличия. Иерархия в стадах и стаях. Внутристадные группировки - структурная основа управляемости стада. Физиологические механизмы формирования и поддержания структуры взаимоотношений в популяции. Типы соотношений пространственной и этологической структуры популяций позвоночных животных. Эффект группы. Массовый эффект.

• Половая структура. Соотношение полов. Экологические различия полов.
Возрастная структура. Причины, определяющие возрастной состав популяции. Возрастная структура популяций животных, способы ее выражения. Экологические различия возрастных групп.
Структура фитопопуляций. Популяционная структура видов растений.

• Ареал и местообитание. Виды ареалов и типы местообитаний. Причины изменчивости ареалов.

• Динамические характеристики популяции:

• рождаемость, смертность, иммиграция, скорость роста популяции. Типы кривых выживания – распределение смертности по возрастам. Статические таблицы выживания. Возрастная таблица плодовитости. Расчет ожидаемой продолжительности жизни.
Типы роста популяций. Условия экспоненциального и логистического (S-образного) роста численности. Предельная численность, емкость среды, сопротивление среды.

Видовой состав биоценозов

1. В биоценозе существует столько видов, сколько необходимо для максимальной утилизации приходящей энергии и обеспечения круговорота веществ

2. Экологическое дублирование заключается в том, что при исчезновении или уничтожении вида живого в рамках одного уровня экологической пирамиды - его заменяет другой функционально анологичный. Замена происходит по схеме: мелкий сменяет крупного, эволюционно ниже организованный – более высокоорганизованного, более гинетически изменчивый – менее генетически изменчивого. В условиях антропогенного пресса крупные виды исчезают раньше, чем их сменят мелкие; всегда побеждают те, кто легче и быстрее изменяется, в том числе генетически.

3. Число видов в составе географических зон и биоценозов относительно постоянно, это число всегда стремится к неоходимому и достаточному максимуму.

4. Частота и обилие видов – количественные оценки при биологических исследованиях.

5. Доминирование – не выражается количественно. В лесных сообществах за доминирующий вид принимается преобладающая порода. Часто используют бальные оценки от 1 (минимум) до 5 (максимум).

6. 6. Виды – Эдификаторы (средообразователи). Эдификатор может быть доминантом.

7. 7. Верность – очень важный показатель для типологии и классификации биоценозов и экосистем. Указывает, что данный вид действительно принадлежит данному биоценозу:

8. 7.1. Характерные виды, их не более 5-10% от общего числа видов не менее 40-50% от общего количества особей. К ним относятся и виды-эдификаторы и выды-индикаторы.

9. 7.2. Преферентные виды – встречаются в нескольких смежных биоценозах, но предпочитают один из них, из 1/3 (33%) как от числа видов, та и от числа особей.

10. 7.3.Индеферентные виды – способны существовать в разных биоценозах с равным успехом (виды-убиквисты, виды – космополиты)

 

• Биологическое равновесие (гомеостаз) экосистем

• В устойчивой экосистеме каждое нарушение должно компенсироваться встречным процессом. Биологические (экологические) системы тем стабильнее во времени и пространстве, чем они сложнее. Иначе говоря, стабильность сообщества определяется числом связей между видами в трофической цепи.

• Та область, в пределах которой механизмы отрицательной обратной связи способны, несмотря на стрессовые воздействия, сохранить устойчивость системы, хотя и в измененном виде, называют гомеостатическим плато. Воздействия, при которых компенсаторные регуляторы оказываются не в силах сохранить гомеостатичность системы, наблюдаются, как правило, при резких антропогенных или естественных воздействиях на структурно упрощенные искусственные системы, например на объекты сельского хозяйства. В последнем случае человек сам вынужден брать на себя компенса­цию нарушений, выполнять роль регулятора, осуществляя, в частности, за­щиту культур от вредителей и болезней.

ФАКТОРИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ

Общие законы действия факторов среды на организмы

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Закон оптимума.

Результат действия переменного фактора зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври». Эвритермные виды – выносящие значительные колебания температуры, эврибатные – широкий диапазон давления, эвригалинные – разную степень засоления среды.