Таблица със свойства на населението. Типове население

Населението е набор от представители на една видова категорияживи организми, които заемат определена териториална зона в продължение на много години и са отделени от индивиди, сходни по определени характеристики.

Общ изглед

Този термин се използва в много области на науката, например екология, медицина, демография и др.

От екологична гледна точка популацията е общност от живи организми, които имат общ генофонд. В биологията популация означава група организми, които са част от един и същи вид.

Населението има следните характеристики:

• общо местообитание;
• общ произход на представителите;
• изолиране на определена група от други представители;
• възможността за свободно кръстосване в рамките на групата.

Типове население

В света има безкраен брой живи организми. Те са разделени на две глобални популации – растения и животни. И тогава те вече са класифицирани в групи, класове и типове.

В биологията има географски групикоито заемат конкретно местообитание. Те от своя страна се делят на - екологични и местни.

Според метода на размножаване те се разделят на:

• постоянен (в този случай индивидите не се нуждаят от допълнителен приток на други представители за възпроизвеждане);
• полузависими (възпроизвеждането им се извършва наполовина с индивиди отвън, но не е напълно извито от тях);
• временни (смъртността в този случай е по-висока от раждаемостта; по-нататъшното оцеляване пряко зависи от техните представители навън).

Структура на населението

За да направим идеята за структурата по-разбираема, ще я анализираме точка по точка.

Разпределете следната структура на населението.

Пространствена- означава разпространението на живи организми върху окупираната територия. Разделя се на:

• Случайно (например гората е същата за катериците и те живеят в равни природни условия). В този случай животните не живеят на групи, а са равномерно разпределени в цялата гора.
• Униформа - характерна за животните, които се конкурират за храна и територия. Например, някои птици, бозайници и риби защитават района си от други животни.
• Група - най-често срещаната в природата. Например дърветата, които имат тежки плодове, след като паднат на земята, покълват, образувайки групи. Характеристиките на този растеж се дължат различни опциивъзпроизвеждане поради хетерогенността на околната среда.

Сексуален- представлява количественото съотношение на хетеросексуалните индивиди.

възраст- показва броя на индивидите на различна възраст от един и същи вид. Всеки вид, в зависимост от възрастта, се класифицира, както следва:

• предпродуктивни (тези индивиди, които не са достигнали зряла възраст);
• репродуктивни (готови за размножаване);
• пострепродуктивни (индивиди, които вече не могат да се възпроизвеждат).

Цялата генетична структура на една популация зависи от възможното вариации и разнообразие на генотипа.Както във всяка система, популацията също има определени параметри, които й дават пълна характеристика.

Параметри

Почти всички съществуващи популации имат характерни показатели: брой, плътност, раждаемост и смъртност - тези параметри са тясно свързани един с друг.

населениепопулации - обща сумаиндивиди от същия вид, които живеят на територията. Плътността означава колко индивида на единица площ.

Много групи нямат силни скокове в средния брой индивиди годишно, защото:

• поради естествени причини загиват същия брой представители;
• при ниска плътност интензивността на възпроизвеждане се увеличава многократно и съответно обратно;
• редовните промени в околната среда създават бариери за висока оценкавъзпроизвеждане.

Дори при стабилност, периодично в размера на популацията възникват флуктуации.Основната причина за тяхното възникване се крие в промените в условията на живот, например:

• променящото се въздействие на неорганичната среда;
• резки междувидови промени в отношенията;
• променливост в храненето.

Изброените временни колебания водят до промени общ бройлица. Те се образуват от следните процеси:

• плодовитост;
• смъртност;
• емиграция (отлив на индивиди от местообитанието);
• имиграция (приток на нови представители отвън).

генофонд

Но един от критични ролииграе броя на индивидите с репродуктивна способност. Те формират генофонда.

генофондпопулация - е съвкупност от всички вариации на гени на един вид, предавани по наследство. Генетичните вариации позволяват на видовете да се адаптират към околната среда. Колкото по-разнообразни са гените, толкова по-добре индивидите са в състояние да се адаптират към околната среда.

Въз основа на предоставената информация може да се обобщи, че популацията е съвкупност от представители на една видова категория, които живеят на една и съща територия, имат възможност да се кръстосват свободно, а също така имат единен генофонд.

Биологичният термин "популация" е използван за първи път през 1903 г. от биолог от Дания. Вилхелм Лудвиг Йохансен (1857 - 1927)за означаване на груповия растеж на един растителен вид.

Във връзка с

Обща концепция

Какво е население? Тя (древните латинци казаха: популус,от съвременен английски. население) е колекция от представителиспецифичен вид живи организми, дълъг период от време, живеещи или растящи в едно териториално пространство, отделно от индивиди от други групи, сходни по сходни характеристики.

Терминът се използва в различни области. естествени наукиКлючови думи: екология, медицина, демография.

Ако вземем за пример, то в съответната терминология понятието дефинирани като общност от животни или растения от един и същи вид с един генофонд(този термин ще бъде разгледан по-долу), способни на стабилно самовъзпроизвеждане. В биологията се отнася до групи организми в състава определен вид.

Най-простият пример е човешката популация на Земята. Ако вземем примери от животинския свят: петнисти и червен елен, кафяво и полярна мечка, треска и пикша в моретата на басейна на Северния ледовит океан. От растителния свят: различни видовебор и смърч, трепетлика и липа, дъб и бряст.

Какви са характеристиките на всяка популация? Общоприетите критерии са:

• общо местообитание (обхват);
• еднородният произход на общността от организми;
• относителната изолация на тази общност от други подобни групи (т.нар. междупопулационни бариери);
• спазване на принципа на панмиксия (свободно кръстосване) в рамките на групата, с други думи, еднаква вероятност за среща на всички съществуващи генотипове в рамките на диапазона.

Типове население

видове живи организми в дива природаголямо множество. На първо място е необходимо да се подчертае две глобални популации- животни и растения. И вече в тях са определени подвидове на определена група организми

В биологията географски определени групи се разграничават структурно, като пример заселването на катерици в горите Уляновска област. Групирани животни от един и същи подвид (в нашия случай катерици), живеещи в географски хомогенно пространство. Такава зона се нарича местообитание.

От своя страна географските популации се подразделят на по-малки – екологични (протеини в иглолистни и смесени гориедна област), а тези - на още по-малки - елементарни или локални (същите протеини, но вече в различни частиедна гора).

Според способността за възпроизвеждане се разделят на:

• Постояненкоито не се нуждаят от приток на индивиди от вида им отвън, за да поддържат числеността на нивото, необходимо за пълноценно съществуване.
• Полу зависим, в който определен брой подобни индивиди отвън идват отвън, но и без тях популацията е в състояние да съществува дълго време.
• Временно, при тях смъртността на представителите е по-висока от видовата раждаемост, а съществуването е в пряка зависимост от притока на индивиди отвън. Временните популации често се образуват на места с неблагоприятен климат и нестабилно снабдяване с храна.

Внимание!Популацията е много подобна на живия организъм, като биосистема, тя също има организирана структура, която има собствена цялост, генетична програма за самовъзпроизвеждане и специални характерни механизми на саморегулация и адаптация.

Структура на населението

Структурата на преобладаващия брой съществуващи видове селища се определя от представителите, които ги формират, и разположението на последните в местообитанието (припомняме катериците - общият брой и процент на животни от различен пол в гората). За да стане по-ясно, нека разгледаме точките.

Така че структурата на населението е такава

Пространствено - разпределението на индивидите върху площта, която заемат - колко катерици тичат и къде. Той от своя страна се разделя на:

• Случаен (ако гората е еднаква за всички катерици и те скачат в една и съща естествена среда). В този случай има малко животни, те не се отклоняват в „групи“ и не живеят в претъпкано водно място.
• Униформа. Среща се главно при животни, които живеят в условия на ожесточена конкуренция за хранителни ресурси и местообитания. Някои видове хищни риби, птици и бозайници (мечки, например) пазят своите ловни полетаа непознатите не ги облагодетелстват.
• Група. Най-често срещаните в природата. Да вземем за пример растенията. Някои дървета имат големи, тежки плодове (ядки, жълъди, чинари и др.), които, падайки до дървото, веднага покълват, образувайки групи. И дори момини сълзи! Но те дължат този вегетативен метод на размножаване (потомство от коренища). Тези се причиняват особености на растежфактът, че условията на околната среда са разнородни, местообитанията са ограничени, видът има характерни биологични качества и възможности за размножаване.

Полов - съотношението на хетеросексуални екземпляри (колко катерици-момчета и катерици-момичета има в гората).

Възраст - най-разбираем. Колко индивида различни възрасти. Във всеки вид, а понякога и във всяка популация в рамките на един вид, има различни съотношения на възрастови групи. Като правило се разграничават следните екологични възрасти:

• предрепродуктивни (организми, които не са достигнали пубертета);
• репродуктивни (полово зрели);
• пострепродуктивни (представители, които са загубили възможността да се размножават).

За животните и растенията тази структура има значителни разлики, но това е отделна тема за разглеждане.

Генетична структура на популацията поради вариабилност и разнообразие от генотипове(грубо казано, разликата между протеините в цвета и размера и техните вариации по време на чифтосване с последващо потомство).

Екологичната структура се състои в разделянето на вида на групи от отделни представители, взаимодействащи по свой начин с условията на околната среда. Именно тук често се проявява местното население. Въпросът е, че разликата между тип и отделна групапредставители, съществуващи в специалните условия на общата част на пребиваване, е много условна.

По принцип системата работи така почти всяка биологична система.Съответно се характеризира с: растеж, развитие, оцеляване при променящи се условия на околната среда. Това причинява наличието на определени параметри.

популация на катерици

Параметри

Повечето съществуващи популации се характеризират с:брой, плътност, раждаемост и смъртност. Всички тези характеристики също са тясно свързани и взаимозависими.

Размер на популацията- общият брой на представителите на вида, живеещи на територията. Плътност, съответно броят на индивидите от даден вид на единица площ от ареала.

В много големи групи средно населениене се променя твърде много всяка година, поради факта, че:

• от естествени причиниумира около същия номерпредставители;
• интензивността на размножаване на организмите се увеличава с ниска гъстота на населението и съответно с увеличаване намалява;
• постоянно се променя природни условияИ климатични факторисъздават пречки за високата реализация на репродуктивния потенциал.

Но дори и при определена стабилност, колебанията са характерни за размера на популацията. Основните причини за тези колебаниясвързани с промени в условията на живот. а именно:

Тези периодични колебания водят до промени в общия брой, които се състоят от следните явления:

• плодовитост;
• смъртност;
• имиграция (заселване – приток на лица отвън);
• емиграция (изселване на представители на вида).

С тези фактори се свързват така наречените популационни вълни.

Важно!Популационни вълни - внезапни големи числени промени.

Пример: намаляване на броя на лисиците в резултат на отстрел ( абиотичен фактор) води до увеличаване на населението полски мишки(полевки).

Популациите се характеризират с размер, плътност, раждаемост и смъртност.

генофонд

Но от особено значение е ефективното изобилие - броят на полово зрелите представители на вида, способни да произвеждат потомство. Те формират генофонда. Сега нека разгледаме по-отблизо тази концепция.

Какъв е генофондът на една популация(генен фонд). Това е съвкупността от всички черти (гени) на даден вид и техните вариации, които се наследяват. Благодарение на гените катериците от Сибир се различават от катериците от Канада. Генните вариации (алели) определят способността на организмите да се адаптират към постоянно променящите се характеристики на околната среда. Колкото по-голямо е разнообразието от гени, толкова повече по-способен организъмприспособи се към живота.

В биологията има такова нещо като идеална популация. Но това е чисто теоретично и се използва за моделиране на процеси. Идеална популацияможе да се определи като хипотетична панмиктична (т.е. индивиди, от които имат еднакъв шанс за кръстосване), с безкрайно нарастване, продължаващо през поколенията и независимо от естествения подбор, външни фактории мутации, брой.

Каква е основната роля на концепцията за съществуването на живи организми на планетата? В екологията се определя като елементарна единица на процеса микроеволюция(вътревидови малки генни промени в няколко поколения, водещи до определени промени в индивида, външни и вътрешни), реагиращи на променящите се фактори на околната среда чрез пренареждане на генофонда.

Функционирането на популацията и динамиката на нейното изобилие в природата

Популацията като форма на съществуване на видовете в природата

Изход

Въз основа на горното , обобщаваме. Популацията е съвкупност от представители на един и същи вид, живеещи в общ район, свободно кръстосващи се, имащи единен генофонд, притежаващи собствена структура, характеристики и параметри, подобни на съществуващите биосистеми, и представляващи елементарна микроеволюционна единица.

Най-простата форма на съществуване на вид в природата е популацията. В тази статия ще разгледаме какво е включено. тази концепция, разберете каква е ролята на населението в еволюционния процес.

Структура на населението

В биологията популация е целостта на всички съществуващи индивиди от един и същи вид, живеещи на една и съща територия и имащи общ генофонд със способността да се кръстосват свободно. Един вид живи организми може да включва няколко екосистеми наведнъж, които най-често са изолирани една от друга.

В случай на поставяне на индивиди от един и същ вид, взети от различни екосистеми при еднакви условия, може да се наблюдава запазване на различията им. Въпреки това, за да се получи плодородно потомство, такова кръстосване дава най-добри резултати.

Ориз. 1. Примери за популации.

Популациите осигуряват процеса на микроеволюция и се делят на:

• сексуален;
• възраст;
• екологичен;
• генетичен;
• пространствена структура.

Ориз. 2. Структура на популациите.

Полова структура

Това означава процентът на индивиди от различен пол. Определя се от разликата в хромозомните набори. Често обаче се случва някои женски да раждат само женски или само мъжки. В този случай съотношението на половете се отклонява от 1:1.

Причината за това могат да бъдат не само генетични нарушения, но и условия на околната среда.

Възрастова структура на населението

Включва съотношението на индивиди от различни възрасти, които представляват потомство от едно и също или различни поколения. Едно поколение може да включва представители на едно или повече потомство. Възрастта влияе върху интензивността на репродуктивния процес, скоростта на смяна на поколенията и смъртността.

ТОП 1 статиякойто чете заедно с това

генетична структура

Определя се от разнообразието и вариабилността на генотиповете. Свойството на екосистемите е наличието на определено ниво на разнообразие от черти, които зависят от екологията и генетичната предразположеност. С други думи, един генотип е способен да произвежда много вариации на фенотипове. Разнообразието зависи от броя на индивидите и екологичната ситуация. Промяната на честотата на гените може да доведе до изчезване на вида.

Пространствена структура

Определя се от плътността на разположение и разпределение на членовете на екосистемата в определен район. Всички индивиди имат както индивидуално, така и групово пространство. По този начин се образуват ята, колонии, стада. В зависимост от начина на поставяне в групата се разграничават произволно, равномерно и претъпкано разпределение.

Всеки индивид играе роля в групата, като по този начин формира социална йерархия.
Тя може да бъде:

• линейно (подчинение по рангове, когато следващият доминира над предишния);
• паралелни (мъжете и жените имат отделни лидери).

Такава система от взаимоотношения ви позволява да координирате поведение, което ще бъде от полза за всички членове на групата.

Екологичен компонент

Екологичната единица е видът. Тази структура предполага разпределение на членовете в групи в зависимост от взаимодействието с околните фактори на природата.

Екологичната ниша включва храна, места за размножаване и скривалища и други фактори на околната среда, необходими за съществуването на вида. Характеризиращи екологична ниша, използвайте два индикатора: ширината и степента на припокриване с други ниши.

Динамика на населението

Динамиката и нарастването на броя на екосистемите зависи от външните и вътрешни факторикато наличност на храна, врагове, климат.

Основателят на популационната генетика е С.С. Четвериков, който нарече нарастването на числата „вълни на живота“.

Възможно е точно да се определи средният брой индивиди при условие на изкуствена пълна изолация на групата. В природата това е възможно при изучаване на островните екосистеми. Броят може да се определи от съотношението на ражданията и смъртните случаи.

„Вълните на живота“ понякога помага да се прокарат напред редки генотипове, като ги тества естествен подбор. Така, например, след студена зимапо-силните, студоустойчиви организми остават живи.

Ориз. 3. Пример за динамика на населението.

смисъл

С помощта на функционирането на популациите се създават необходимите условия за поддържане на живота на нашата планета. Със своята жизнена дейност живите организми влияят върху околната среда на ареала. Именно от екосистемите зависи кръговрата на веществата в природата, създават се определени условия, има обмен между живите и нежива природа. Сътрудничествопопулации определя характеристиките на биотичните конгломерации и условията на околната среда.3.9. Общо получени оценки: 155.

ДЕМЕКОЛОГИЯ – изучава взаимоотношенията на популациите с заобикаляща среда, демографията и редица други характеристики на популациите в светлината на връзката им с околната среда

Според определението на Николай Федорович Раймерс:

ПОПУЛЯЦИЯ - елементарна група от индивиди от един и същи вид, заемаща определена територия и имаща всички необходими условия за поддържане на своята стабилност за дълго време при променящи се условия на околната среда.

S.S. Шварц дефинира популацията от еволюционно-екологична гледна точка. ПОПУЛЯЦИЯ е съвкупност от индивиди от един и същи вид, които имат общ генофонд и обитават определено пространство, с относително хомогенни условия на живот.

Характеристики на населението:

Вероятност от чести кръстосвания

Специфика на местообитанието

способността за прехвърляне на наследствена информация

Населението е отворена система, е от голямо значение, тъй като на ниво население има

адаптация

естествен подбор

еволюционна промяна

Всяко население се характеризира с редица характеристики, има определена структура и организация. Трябва да се отбележи, че особените свойства, присъщи на една популация, отразяват нейното състояние като група организми като цяло, а не като отделни индивиди, т.е. свойството на една популация като група организми не е механична сума от свойствата на всеки индивид, който я съставя

Популациите имат пространствени (статични) и времеви (динамични) характеристики.

Пространствените са

обща сила

плътност

пространствено разпределение (дисперсия)

структура (възрастов и полов състав)

Характеризирайте състоянието на населението в определен момент от време t

Характеристиките на времето са

плодовитост

смъртност

крива на растеж.

Те характеризират процесите, протичащи в населението за определен период от време ∆t

ПРОСТРАНСТВЕНИ или статични характеристики.

БРОЙ НА ИНДИВИДУАЛИТЕ В НАСЕЛЕНИЕТО - общият брой на индивидите на дадена територия или в даден обем.

Особено важно е кога въпросниятза редки и застрашени видове

Начини за определяне на броя:

просто броене (не е подходящо за всички, само за заседнали, заседнали животни или растения);

маркиране и звънене (маркира се и се освобождава произволна извадка, след известно време се залавя повторно и се задава съотношението на маркираните индивиди от общия брой на уловените)

вземане на проби (преброяване на микроорганизми) ПРИМЕР за колебанията в броя на червените скакалци в Африка през 1962 г. в южната част на Мороко унищожи 7 хиляди тона портокали годишно потребление на Франция

ГЪЛТА НА НАСЕЛЕНИЕТО - броят на индивидите от даден вид на единица площ или единица обем. Например 200 кг риба на 1 ха вода, или 5 милиона диатомеи на 1 м3 вода, 500 дървета на 1 ха и т.н. Понякога е важно да се прави разлика между средна (брой/биомаса на единица общо пространство) и екологична плътност (брой/биомаса на единица обитаемо пространство, т.е. за единица площ или обем, които действително могат да бъдат заети от дадено население) .

ПРОСТРАНСТВЕНО РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ Има три типа разпределение на индивидите в популациите: групово, произволно и равномерно.

Равномерното разпределение се получава там, където има много силна конкуренция между индивидите или има антагонизъм (непримирима враждебност). ПРИМЕР: Дърветата в гора се конкурират за светлина много силно, така че има тенденция да бъдат на приблизително еднакво разстояние едно от друго. В хаоса от птичи колонии гнездата са разположени на такова разстояние едно от друго, че индивидите, седнали в гнездото, не могат да се кълват един друг. Този тип разпространение се среща при хищници с ясна териториалност - хищниците „маркират“ територията, за да се предпазят от конкуренти. Рядко в природата, но може да бъде изкуствено създадено от човека (овощни градини, засаждане на култури).

Груповото разпределение е най-разпространеният тип в естествените екосистеми, то е вид адаптивен фактор във функционирането на популациите. ПРИМЕРИТЕ са многобройни. Риба, ята птици по време на полети, колонии от гнездящи птици се движат от място на място в огромни плитчини. Поради факта, че условията на местообитание са различни на различните места, индивидите обикновено се натрупват там, където средата е най-благоприятна за тях. Например, саламандри се разпространяват в гората, претъпкана под паднали дървета, където влажността е висока.

ВРЕМЕ или динамични характеристики

ПЛОДОВИДОСТТА е способността на населението да увеличава числеността си (размножаване). Обикновено плодовитостта се изразява като коефициент, определен чрез разделяне на общия брой на появилите се индивиди на определен период от време - час, ден, година (обща плодовитост). Има максимална (абсолютна) раждаемост - теоретичната максимална скорост на формиране на нови индивиди в идеални условия, и екологична (реализирана) раждаемост - увеличаване на броя на населението при реални условия на околната среда.

СМЪРТНОСТТА отразява смъртта на индивиди в една популация. Може да се изрази като броя на хората, загинали за даден период. Екологичната смъртност е смъртта на индивиди в дадени условия на околната среда. Стойността не е постоянна, тя се променя в зависимост от условията на околната среда и състоянието на населението. Теоретичната минимална смъртност е постоянна стойност за дадена популация. Дори при най-идеалните условия хората ще умрат от старост. Тази възраст се определя от физиологичната продължителност на живота, която, разбира се, често надвишава екологичната.

РАСТЕЖЪТ НА НАСЕЛЕНИЕТО е разликата между ражданията и смъртните случаи.

Популациите регулират своя брой чрез актуализиране или подмяна на индивиди. Индивидите се появяват в населението чрез раждане и имиграция и изчезват в резултат на смъртност и емиграция.

При балансиран интензитет на раждания и смъртни случаи се формира стабилна популация.

Често има превишение на ражданията над смъртните, населението нараства до такава степен, че може да възникне огнище на масово размножаване. Такива популации се наричат ​​растящи. (Колорадски бръмбар, ондатра от 5 индивида през 1905 г. в околностите на Прага).

При прекомерно развитие на населението обаче условията за съществуване на населението се влошават, което причинява пренаселеността му, води до рязко повишаване на смъртността и броят започва да намалява. Ако смъртността надвишава раждаемостта, населението намалява. (популации от самур, бобри, бизони, врабчета в Прага).

Концепцията за населението в екологията

Степента на изолация на популациите

Ако членовете на даден вид непрекъснато се движат и смесват върху огромни площи, такъв вид се характеризира с малък брой големи популации. Например, елените и арктическите лисици се отличават с големи миграционни способности. Резултатите от маркирането показват, че полярните лисици се движат на стотици, а понякога и на повече от хиляда километра от своите места за размножаване през сезона. Северните елени извършват редовни сезонни миграции също в мащаб от стотици километри. Границите между популациите на такива видове обикновено преминават по големи географски бариери: широки реки, протоци, планински вериги и др. В някои случаи подвижен вид с относително малък ареал може да бъде представен от една популация, например кавказкият тур, чиито стада постоянно бродят по двата основни хребета на тази планинска верига.

Когато е слаб развити способностиза движение в рамките на вида се образуват много малки популации, отразяващи мозайчния характер на ландшафта. При растенията и заседналите животни броят на популациите е в пряка зависимост от степента на хетерогенност на околната среда. Например в планинските райони териториалната диференциация на такива видове винаги е по-сложна, отколкото в равнинни открити пространства. Пример за вид, при който множеството на популациите се определя не толкова от диференциацията на околната среда, колкото от поведенческите особености, е кафява мечка. Мечките се отличават с голяма привързаност към местообитанията си, поради което в широк диапазон те са представени от много сравнително малки групи, които се различават една от друга по редица свойства.

Степента на изолация на съседните популации на вида е много различна. В някои случаи те са рязко разделени от територия, неподходяща за обитаване и ясно локализирана в пространството, например популации на костур и лин в езера, изолирани едно от друго, или популации на ламелен плъх, белобрад плъх, индийски плъх и др. видове в оазиси и речни долини сред пустини.

Обратният вариант е непрекъснатата колонизация на огромни територии от вида. Такъв модел на разпространение е характерен например за малките земни катерици в сухи степи и полупустини. В тези пейзажи гъстотата на населението им е навсякъде висока. Отделни райони, неподходящи за живот, лесно се преодоляват по време на преселването на млади животни и в благоприятни годиниимат временни селища. Тук е възможно да се изолират границите между популациите само условно, между райони с различна гъстота на населението.

Друг пример за непрекъснато разпространение на даден вид е седемтечковият калинка. Тези бръмбари се срещат в голямо разнообразие от биотопи и различни природни зони. Видът се характеризира и с предзимни миграции. Границите между популациите в такива случаи почти не са изразени. Въпреки това, тъй като съжителстващите индивиди контактуват помежду си по-често, отколкото с представители на други части от ареала, населението на места, отдалечени едно от друго, може да се счита за различни популации.

В рамките на един и същи вид може да има популации както с добре дефинирани, така и с размити граници (фиг.

8.1. Концепцията за населението в екологията

В екологията популация е група от индивиди от един и същи вид, които взаимодействат помежду си и съвместно обитават обща територия.

Думата "население" идва от латинското "populus" - хора, население. Следователно екологичната популация може да се определи като популация от един вид в рамките на определена територия.

Членовете на една и съща популация влияят един на друг не по-малко от физическите фактори на околната среда или други видове организми, живеещи заедно. В популациите в една или друга степен се проявяват всички форми на взаимоотношения, характерни за междувидовите отношения, но най-силно изразени са взаимните (взаимно изгодни) и конкурентните. Специфичните вътрешновидови взаимоотношения са отношения, свързани с репродукцията: между индивиди от различен пол и между поколенията родители и деца.

При половото размножаване обменът на гени превръща популацията в относително завършена генетична система. Ако кръстосаното оплождане отсъства и преобладават вегетативни, партеногенетични или други методи на размножаване, генетичните връзки са по-слаби и популацията е система от клонинги или чисти линии, споделящи околната среда. Такива популации са обединени основно от екологични връзки. Във всички случаи популациите имат закони, които позволяват ограничените ресурси на околната среда да бъдат използвани по този начин, за да се гарантира, че потомството остава. Това се постига основно чрез количествени промени в населението. Популациите на много видове притежават свойства, които им позволяват да регулират числеността си.

Поддържането на оптимална популация при дадени условия се нарича популационна хомеостаза. Хомеостатичните възможности на популациите са различно изразени при различните видове. Те се осъществяват и чрез взаимоотношенията на индивидите.

Така популациите, като групови асоциации, притежават редица специфични свойства, които не са присъщи на всеки индивид.

Основните характеристики на популациите:

1) брой - общият брой лица на разпределената територия;

2) гъстота на населението - средният брой индивиди на единица площ или обем пространство, заето от популацията; гъстотата на населението може да бъде изразена и чрез масата на членовете на населението на единица пространство;

3) плодовитост - броят на новите индивиди, появили се за единица време в резултат на размножаване;

4) смъртност - показател, който отразява броя на умрелите индивиди в една популация за определен период от време;

5) прираст на населението – разликата между раждаемостта и смъртността; растежът може да бъде както положителен, така и отрицателен;

6) темп на растеж - среден растеж за единица време.

Популациите се характеризират с определена организация. Разпределението на индивидите по територията, съотношението на групите по пол, възраст, морфологични, физиологични, поведенчески и генетични особености отразяват структурата на населението. Образува се, от една страна, на основата на общ биологични свойствавидове, а от друга страна, под влияние на абиотични фактори на околната среда и популации на други видове. Следователно структурата на популациите има адаптивен характер. Различните популации от един и същи вид имат както сходни структурни особености, така и отличителни, които характеризират спецификата на екологичните условия в техните местообитания.

Така освен адаптивните възможности на отделните индивиди, популацията на даден вид на определена територия се характеризира и с адаптивни особености на групова организация, които са свойства на една популация като надиндивидуална система. Адаптивните възможности на вида като цяло като система от популации са много по-широки от адаптивните особености на всеки отделен индивид.

8.2. Популационна структура на вида

Всеки вид, заемащ определена територия(обхват) е представен върху него от система от популации. Колкото по-сложна е разчленена територията, заета от даден вид, толкова повече възможности има за изолиране на отделни популации. В не по-малка степен обаче популационната структура на даден вид се определя от неговата биологични особености, като мобилността на съставляващите го индивиди, степента на привързаността им към територията, способността за преодоляване на естествените бариери.

Концепцията за население

население наричана група от индивиди от един и същи вид, които взаимодействат помежду си и съвместно обитават определена територия. Според дефиницията на S. S. Schwartz, популацията е елементарна група от организми от определен вид, притежаваща всички необходими условияда поддържат числеността си дълго време при постоянно променящи се условия на околната среда.

Думата "население" идва от латинското populus - хора, население. Популациите се характеризират с растеж, развитие, способност да поддържат съществуването си в постоянно променящи се условия, тоест популациите имат определени генетични и екологични характеристики.

Популации на шаран

Основни характеристики на населението

Пространствено разпределение на индивидите.

Индивидите, които съставляват една популация, може да имат различни видовепространствено разпределение, изразяващи реакциите си на благоприятни и неблагоприятни физически условия или конкурентни отношения. Познаването на типа разпределение на организмите е много важно при оценката на гъстотата на популацията чрез вземане на проби.

Състоянието и функционирането на популацията зависи както от общата численост на популацията, така и от пространственото разпределение на индивидите. Има произволни, еднородни и групови разпределение на индивиди и техните групи. Нека разгледаме пример, в който с помощта на математическа обработка на резултатите от експериментите е възможно да се определи естеството на разпределението на индивидите в популацията.
Под вземане на проби имаме предвид серия от експерименти за оценка на гъстотата на населението. Нека означим броя на пробите като n. Ако m означава средния брой индивиди във всяка извадка, тогава дисперсията s2, която може да се използва за преценка на естеството на пространственото разпределение на индивидите, се определя по формулата

,

където s2 е мярка за дисперсия или отклонение на x стойности от средното m (дисперсия); x е броят на индивидите във всеки експеримент.

Да предположим, че сме провели 3 серии от експерименти (n = 3), данните от тези експерименти са дадени в таблицата.

				(m-x)2

В случай на равномерно разпределение, s2 е равно на нула, тъй като броят на индивидите във всеки избор е постоянен и равен на средното. При произволно разпределение средното m и дисперсията s2 са равни (за достатъчнопроби n). При групово разпределение дисперсията на s2 е по-висока от средната и разликата между тях е по-голяма, колкото по-силна е тенденцията на организмите да образуват клъстери.

В нашия случай, s2>m, така че имаме група разпределение на индивиди.

Униформа разпространението на индивиди е изключително рядко в природата. Често се свързва с интензивна конкуренция между различни индивиди. Този тип разпространение е характерен например за хищните риби и лепестките с техния териториален инстинкт. Пример за равномерно разпределение е и ламинохрилеят мекотел, живеещ на пясъчни плажове по бреговете на Ламанша.

Случаен разпространението се среща само в хомогенна среда и при видове, които не показват склонност към агрегиране. Първоначално разпределението на брашнения червей в брашното е напълно произволно.

Разпределение по групи - много по-често. Групите от своя страна могат да бъдат разпределени на случаен принцип или да образуват клъстери. Особено добре е проучено пространственото разпределение на дърветата в гората. Ако дърветата в гората се състоят от един вид, то отначало те обикновено са разпределени на клъстери и едва с времето разпространението им става по-равномерно, а плътността намалява в резултат на вътрешновидовата конкуренция. Толкова униформен пространствено разпределениеразлични, например, борови и букови гори. В смесените растителни съобщества потиснатите видове обикновено образуват "букети" (групово разпределение), а доминиращите видове имат равномерно разпространение.

Размер на популацията -
Това е общият брой индивиди в дадена област или в даден обем. Тя никога не е постоянна и зависи от съотношението на интензивността на възпроизводството (плодовитостта) и смъртността. В процеса на възпроизводство популацията нараства, докато смъртността води до намаляване на нейния брой.

гъстота на населениетосе определя от броя на индивидите (или биомасата) на единица площ или на единица обем, заета от популацията. Например, 150 борови растения на 1 ha или 0,5 g циклоп на 1 m3 вода характеризират гъстотата на населението на тези видове.

Смъртносте броят на лицата, починали за даден период. Има три вида смъртност.
Първият тип се характеризира със смъртност, еднаква във всички възрасти;
вторият тип се характеризира с повишена смъртност на индивиди в ранните етапи на развитие;
третият тип се характеризира с повишена смъртност на възрастни (стари) индивиди.

Криви на оцеляване (смъртност) (според E. Macfadyen)

Растеж на населението - разликата между плодовитост и смъртност; растежът може да бъде както положителен, така и отрицателен. Прирастът на населението в Санкт Петербург през 1990 г. е -1,4 (раждаемост 10,8; смъртност 12,2 на 1000 души), през 1993 г. е -10,8 (раждаемост 6,6; смъртност 17,4), а през 1996 г. увеличението е -7,5 (раждаемостта остава 6,6, а смъртността намаля до 14,2).

Темп на растеж- среден растеж за единица време.
Ако обозначим с R0 средния брой на поколението, достигнало репродуктивна възраст, произведено от един индивид от даден вид през целия живот (нетна степен на възпроизвеждане), тогава при

R0>1населението нараства;
R0=1населението е стабилно;
R0<1 населението намалява.

Полово-възрастова структура на населението.
Половата структура отразява съотношението между половете на населението; този показател е особено важен за видовете с преобладаващо полово размножаване. Възрастта и условията на настъпване на пубертета при мъжете и жените оказват значително влияние върху поддържането на размера на популацията.

Мъжете и жените често се проявяват различно в обществото чрез оригиналността на храненето, ритъма на живот и поведение. Например, женските на много комари, някои кърлежи и мушици са кръвосмучещи, докато мъжките се хранят с нектар. Поради сравнително малкия си размер, женската куница е по-всеядна от мъжката, чиято диета е доминирана от катерици и големи птици.

Възрастовата структура отразява не само съотношението на различните възрастови групи в населението, но и как се променя това съотношение през различните сезони на годината, с промяната на биогеоценозите, каква е скоростта на обновяване на населението и какво е взаимодействието на възрастовите групи с околната среда.

Има много класификации на живите организми по възраст. Например, G. A. Новиков разграничава пет възрастови групи животни:

новородени- до момента на просветление;

млад- растящи индивиди, които все още не са достигнали пубертета;

полувъзрастни- близо до пубертета;

възрастни- полово зрели животни, които се размножават или са физиологично способни за това;

стар- Индивиди, които са спрели да се размножават.

Обикновено в популацията присъстват всички възрастови групи, между тях се наблюдават постепенни преходи и редовното подновяване гарантира поддържането на оптималното ниво на изобилие. Понякога това съотношение може да бъде нарушено: намаляването на броя на определена възрастова група може да доведе до деградация на населението или обратно, до прекомерното му увеличаване. Количественото съотношение на възрастовите групи може да служи като индикатор за състоянието на населението и неговото бъдеще в биогеоценозата. Примери за основните типове възрастови пирамиди са показани на фигурата.

Човешката популация може да се характеризира и по възрастова и полова структура. Пример за такава структура за населението на Русия е даден на страница 85.

Колкото по-сложна е половата и възрастова структура, толкова по-висока е адаптивната способност на населението.

Основните видове възрастови пирамиди

Няколко думи за такъв важен показател за населението като средната продължителност на живота. Разгледайте го на примера на човешката популация. Учените смятат, че ограничаването на продължителността на човешкия живот е 110-120 години. В действителност обаче, в резултат на въздействието на различни екологични и социално-икономически фактори, той е значителен.
но по-ниско, въпреки че има тенденция да се увеличава. Има доказателства, че в Древен Рим и Древна Гърция средната продължителност на живота е била само 25 години. През Средновековието тя се е издигнала до 30 години. В Русия на границата на XIX и XX век. - до 32 години. В наши дни, с развитието на цивилизациятаСредната продължителност на живота в света се увеличава, главно поради намаляването на детската и детската смъртност. През 1950 г. за света като цяло е 50 години, а през 1990 г. - 63 години.

Понастоящем средната продължителност на живота в Русия е 54-56 години за мъжете и 68-69 години за жените.