Особенности распределения популяции (пространственная структура)

Пространственная структура популяции характеризуется особенностями размещения особей на занимаемой территории. Она определяется свойствами местообитания и биологическими особенностями вида. Наряду со случайным и равномерным распределением в природе наиболее часто встречается групповое (скученное) распределение. Группа животных, прилагая совместные усилия, может легче защищаться от хищников, искать и добывать корм. Жизнь в семьях, стадах, колониях приводит также к групповому распределению особей. Пространственная структура может изменяться во времени. Она зависит от сезона года, от численности популяции, возрастной и половой структуры и т. д.

Случайное (диффузное) распределение неравномерное, наблюдается в однородной среде, взаимосвязи между особями выражены слабо. Случайное распределение свойственно популяциям в начальный период расселения; популяциям растений, испытывающим сильное угнетение со стороны эдификаторов сообществ; популяциям животных, у которых социальная связь выражена слабо.

Групповое распределение встречается наиболее часто, отражает неоднородность условий обитания или разные онтогенетические (возрастные) закономерности популяции. Оно обеспечивает наибольшую устойчивость популяции. Например, растительноядные животные объединяются в стада, чтобы успешнее противостоять врагам-хищникам. Групповой характер свойствен для малоподвижных и мелких животных.

Равномерное размещение в природе встречается редко. Например, большинство животных-хищников, ведущих активный образ жизни, тоже характеризуются равномерным размещением после того, как расселятся и займут всю пригодную для жизни территорию.

Практическое занятие №5

ЭКОСИСТЕМЫ И БИОЦЕНОЗЫ

Термин «экосистема» был предложен английским экологом Тенсли в 1935 г.

Экосистема – любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ.

Биоценоз (от греч. bios – жизнь и koinos – общий) –совокупность живых организмов, населяющих участок среды с более или менее однородными условиями.

Биогеоценоз – территориально однородная совокупность наземного биоценоза и условий среды его обитания.

Биотоп или экотоп – (от греч. topos – место) –пространство, занимаемое биоценозом.

ЭКОСИСТЕМА = БИОТОП + БИОЦЕНОЗ

Рисунок 5. Строение биоценоза.

В зависимости от размеров выделяют:

ü микроэкосистемы (ствол гниющего дерева, аквариум и др.);

ü мезоэкосистемы (лес, пруд, озеро и др.);

ü макроэкосистемы (моря, океаны, континенты и др.);

ü глобальные экосистемы (планета Земля).

По степени хозяйственного использования экосистемы делятся на естественные, модифицированные, трансформированные и искусственные:

ü естественные – не изменены деятельностью человека;

ü модифицированные – изменились под действием человека;

ü трансформированные – сильно изменены человеком;

ü искусственные – созданы человеком.

По месту расположения экосистемы разделяют на:

ü наземные;

ü водные, которые в свою очередь, делятся на пресноводные и морские.

Наземные экосистемы:

В наземных экосистемах основная часть организмов представлена высшими эволюционными группами организмов: голосеменными и покрытосеменными растениями, насекомыми, птицами и млекопитающими.

Продуценты представлены в основном крупными долгоживущими растениями, поэтому биомасса продуцентов в сравнении с консументами очень большая: 99,2 % и 0,8 % соответственно. Функции продуцентов: трофическая + средообразующая.

Консументы очень разнообразны. Функции консументов: трофическая, опыление, распространение плодов и семян.

Трофическая структура – в пер.с греч – tropos – пища, питание, structura – строение, порядок.

Трофическая структура биоценозов – совокупность устойчивых пищевых связей видов, образующих природные сообщества,или закономерные пищевые отношения между входящими в их состав организмами.

Совокупность наземных экосистем, существующих в однородных ландшафтно-климатических условиях, называется биомом. На планете выделяют следующие основные девять типов биомов (основа их формирования –температура и осадки):

– Тундра: вегетационный период составляет 2–2,5 месяца, осадков мало, сильные ветра, ночью температура ниже 0 °С даже летом (кроме 4-5 недель), вечная мерзлота, из растений преобладают мхи и лишайники.

– Тайга (северные хвойные леса): сменяют тундру по направлению к югу. Климат довольно суров (холодная зима, прохладное лето), но осадков выпадает значительно больше, чем в тундре. Растительность представлена хвойными деревьями, мхами и травами. Основные лесообразующие формы – ель, сосна, лиственница и пихта. Это довольно продуктивная зона, так как хвоя сохраняется круглый год. Среди животных много видов, питающихся семенами и хвоей. Большое количество снегами используется животными зимой для зарывания (сохранение тепла, защита от хищников).

– Листопадные леса умеренной зоны: произрастают южнее тайги, в условиях более мягкого климата. Здесь выпадает довольно много осадков (700-1500 мм/год), четко выражены сезоны. Среди деревьев преобладают бук и дуб. Благодаря опаду листьев образуется мощная листовая подстилка, позволяющая перезимовать многим мелким животным (насекомым). Из-за хорошего развития кустарников, формируется сложная ярусность, позволяющая обитать множеству различных видов животных, особенно птиц.

– Степи умеренной зоны: это открытые пространства между лесами и пустынями с количеством осадков от 250 до 700 мм/год. Они занимают обширные пространства в Евразии, Северной Америке (прерии), Южной Америке (пампасы), Австралии (туссоки). Из растительности здесь преобладают злаки, кустарники и эфемеры. Животные в степях обычно ведут стадный или колониальный образ жизни.

– Пустыни: занимают огромные пространства в Африке, Азии, Америках, Австралии. Осадков здесь выпадает менее 250 мм/год. Растительность разрежена, представлена эфемерами, а также растениями, способными накапливать влагу в теле – суккулентами. Корневая система у растений пустыни обычно очень мощная, способна проникать глубоко в грунт (у саксаула корни проникают на глубину 20 м). Животные из-за малого количества корма держатся в одиночку или парами. Многие ведут сумеречно-ночной и роющий образ жизни. Ряд видов накапливает в теле жир, при расщеплении которого выделяется влага (верблюд – в горбу, тушканчики и песчанки в хвосте).

– Чапаррали: это территории с мягким умеренным климатом в Мексике, Калифорнии, Колхидской низменности, Средиземноморье. Количество осадков 500-700 мм/год, они выпадают в основном в период теплой зимы. Деревья вечнозеленые – лавр, дубы, эвкалипты, можжевельники. Среди растений много злаков, также деревьев и кустарников с жесткими листьями.

– Тропические степи и саванны: охватывают теплые области центральной Африки, Южной Америки и Австралии. Количество осадков – 900-1500 мм/год. Деревья отдельно стоящие, между ними произрастает густая растительность с большим количеством злаков. Очень много крупных млекопитающих антилопы, зебры, жирафы, львы, гепарды и рептилий – змей и ящериц.

– Листопадные тропические леса: количество осадков 800–1300 мм/год, но они выпадают неравномерно, поэтому 4–6 месяцев в году здесь длится сухой период, в который происходит листопад. Характерны для тропической части Азии и Центральной Америки.

– Вечнозеленые тропические леса: расположены вдоль экватора, где выпадает 2000-2500 мм/год осадков. Очень богаты растениями и животными. Например, на нескольких гектарах здесь можно встретить столько видов растений, сколько нет во всей флоре Европы. Один из энтомологов сказал, что в этой зоне за день проще поймать по одной бабочке 100 видов, чем 100 бабочек одного вида.