Biotinis vabzdžių potencialas. Biotinis potencialas ir atsparumas aplinkai Kas lemia rūšies biologinį potencialą

Ekologinėje literatūroje dažnai vartojamas posakis „natūrali pusiausvyra“ reiškia pusiausvyros būseną (dinaminę pusiausvyrą), būdingą daugumai bendruomenės populiacijų; būtų visiškai neteisinga šiuo atveju pusiausvyrą suprasti kaip statinę būseną. Gyvūnų skaičiaus svyravimų tyrimas yra svarbiausia ekologijos sritis, įtakojanti tokias iš pažiūros tolimas mokslo ir veiklos sritis kaip genetika, Žemdirbystė ir medicina.

Sezoniniai ir cikliniai (dažniausiai apimantys keletą metų) gausos svyravimai jau seniai domino gamtininkus, kurie bandė nustatyti sąsajas tarp stebimų populiacijos procesų ir įvairių klimato veiksnių. Praktiškai kalbant Ši problema labai svarbu: nuo jos sprendimo priklauso masinio kenksmingų vabzdžių dauginimosi ar epidemijų protrūkių prognozės. Visiškai nepriklausomi ekspertai, tiriantys mechanizmus natūrali atranka, susidomėjo naujų organizmų genetinių variantų paplitimo populiacijoje matematiniu aprašymu. Norint atlikti atitinkamus skaičiavimus, reikėjo turėti duomenų apie faktinį gyventojų tankį ir jo pokyčius. Naujo genetinio varianto plitimo greitis akivaizdžiai skirsis priklausomai nuo to, ar populiacijos dydis padidės, mažės ar išliks stabilus per tam tikrą laikotarpį. Genetikai nustatė, kad genų pasiskirstymas populiacijoje gali būti reguliarių ciklinių svyravimų forma. Apskritai gyvūnų skaičiaus dinamikos tyrimas yra nepaprastai svarbus sprendžiant įvairias biologines problemas. Augalų populiacijų dinamika buvo tiriama mažiau, galbūt dėl santykinio jų paplitimo stabilumo.

Tiriant populiacijos dinamiką plačiai vartojama tokia svarbi sąvoka kaip „biotinis potencialas“, t.y. konkrečiai rūšiai būdingas dauginimosi greitis (kurio vertę įtakoja lyčių santykis, palikuonių skaičius vienai patelei, taip pat kartų skaičius per laiko vienetą). Daugelio organizmų, ypač pačių mažiausių, biotinis potencialas yra milžiniškas, ir jei niekas netrukdytų jų populiacijų augimui, jie itin greitai apgyvendintų visą Žemę. Bet kurios esamos populiacijos dydis gali būti pavaizduotas kaip biotinio potencialo ir aplinkos atsparumo santykis, t.y. visų veiksnių, stabdančių šios rūšies skaičiaus augimą, suma. Kadangi realios augalų ir gyvūnų populiacijos laikui bėgant yra daugiau ar mažiau stabilios, aplinkos atsparumas didelį biotinį potencialą turinčioms rūšims turi būti pakankamai stiprus.

Esant palankioms sąlygoms, stebimas populiacijos augimas ir gali būti toks greitas, kad sukelia gyventojų sprogimą. Visų veiksnių, prisidedančių prie populiacijos augimą, derinys vadinamas biotiniu potencialu. Jis yra pakankamai didelis įvairioms rūšims, tačiau tikimybė pasiekti populiacijos gausumo ribą gamtinės sąlygosžemas, nes tam priešinasi ribojantys (ribojantys) veiksniai. Populiacijos augimą ribojančių veiksnių derinys vadinamas atsparumu aplinkai. Pusiausvyros būsena tarp rūšies biotinio potencialo ir aplinkos atsparumo, kuri palaiko populiacijos dydžio pastovumą, vadinama homeostaze arba dinamine pusiausvyra. Ją pažeidžiant, atsiranda populiacijos dydžio svyravimai, tai yra jos pokyčiai.

Populiacijos išsaugojimas ar augimas priklauso ne tik nuo reprodukcijos greičio (naujagimių, padėtų kiaušinėlių, išaugintų sėklų ar sporų skaičiaus per laiko vienetą). Ne mažiau svarbus ir suaugusiųjų populiacijos papildymas palikuonių sąskaita. Didelis reprodukcijos lygis esant žemam įdarbinimo lygiui negali žymiai padidinti jos populiacijos.

Pavyzdžiui, žuvys išneršia tūkstančius ar milijonus ikrų, tačiau tik nežymi dalis išgyvena ir virsta suaugusiu gyvūnu. Augalai išskleidžia didžiulį kiekį sėklų.

Ir atvirkščiai, populiacijos dydis gali augti didinant įdarbinimo rodiklius esant žemam reprodukcijos lygiui. Tai galioja žmonėms (vaisingumas mažas, bet kūdikių mirtingumas mažas, todėl beveik visi vaikai gyvena iki pilnametystės).

Kitas svarbus veiksnys, lemiantis populiacijos augimą, yra gyvūnų gebėjimas migruoti ir sėkloms pasklisti naujose teritorijose, prisitaikyti prie naujų buveinių ir jas apgyvendinti, saugomų mechanizmų buvimas ir atsparumas nepalankioms aplinkos sąlygoms ir ligoms.

Biotinis potencialas yra veiksnių, prisidedančių prie rūšies skaičiaus padidėjimo, derinys.

Todėl: populiacijos augimas, mažėjimas ir pastovumas priklauso nuo biotinio potencialo ir aplinkos atsparumo santykio.

Populiacijos kaitos principas: tai yra biotinio potencialo ir aplinkos atsparumo disbalanso rezultatas.

Ši pusiausvyra yra dinaminė, t.y. nuolat reguliuojamas, nes atsparumo aplinkai veiksniai retai išlieka nepakitę ilgą laiką. Pavyzdžiui: vienais metais gyventojų sumažėjo dėl sausros, o kitais metais visiškai atsigavo dėl gausių liūčių. Tokie svyravimai tęsiasi neribotą laiką. Pusiausvyra yra santykinė sąvoka. Kartais nukrypimų amplitudė yra nedidelė, kartais reikšminga, bet kol sumažėjusi populiacija sugeba atkurti ankstesnį dydį, ji egzistuoja.

Pusiausvyra viduje natūralios sistemos priklauso nuo gyventojų tankumo, t.y. individų skaičius ploto vienete. Didėjant gyventojų tankumui, didėja aplinkos atsparumas, todėl didėja mirtingumas, sustoja gyventojų augimas. Ir atvirkščiai, mažėjant gyventojų tankumui, silpsta aplinkos atsparumas ir atsistato buvęs skaičius.

Žmogaus poveikis gamtai dažnai lemia gyventojų išnykimą, nes nepriklauso nuo gyventojų tankumo. Ekosistemų naikinimas, aplinkos tarša vienodai veikia ir mažo, ir didelio tankio populiacijas.

Be to, biotinis potencialas priklauso nuo kritinio populiacijos dydžio. Jei populiacijos dydis (elnių, paukščių ar žuvų) nukrenta žemiau šios reikšmės, o tai garantuoja dauginimąsi, biotinis potencialas linkęs į nulį ir išnykimas yra neišvengiamas.

Egzistencijai gali kilti pavojus net tada, kai daugelis rūšies atstovų yra gyvi, bet gyvena namuose, t.y. izoliuoti vienas nuo kito (papūgos).

»Biotinis potencialas

Bet kuri populiacija teoriškai gali neribotai augti, jei jos neriboja veiksniai išorinė aplinka... Tokiu hipotetiniu atveju populiacijos augimo tempas priklausys tik nuo vertės biotinis potencialas,

būdingas rūšiai. Biotinio potencialo sąvoką į ekologiją 1928 metais įvedė R. Chapmanas. Šis rodiklis atspindi teorinį didžiausią palikuonių skaičių iš vienos poros (arba vieno individo) per laiko vienetą, pavyzdžiui, per metus arba per visą gyvenimo ciklą.

Skaičiavimuose jis dažniausiai išreiškiamas koeficientu r ir apskaičiuojamas kaip didžiausias galimas populiacijos padidėjimas ΔN per laiko intervalą Δt, taikomas vienam individui, esant pradiniam populiacijos dydžiui N0:

Biotinio potencialo dydis įvairiose rūšyse labai skiriasi. Pavyzdžiui, stirnos patelė per gyvenimą gali susilaukti 10-15 jauniklių, Trichinella spiralis gali padėti 1,8 tūkst. lervų, patelė medaus BITĖ- 50 tūkstančių ikrų, o mėnulio žuvys - iki 3 milijardų ikrų. Jei visi embrionai išgyventų ir visi palikuonys išgyventų, bet kurios populiacijos dydis tam tikrais laiko tarpais padidėtų eksponentiškai.

Tokį populiacijos augimą grafike rodanti kreivė greitai padidina statumą ir nueina iki begalybės (122 pav.). Tokia kreivė vadinama eksponentinis.

Logaritminėje skalėje tokia populiacijos dydžio priklausomybė nuo laiko bus pavaizduota tiese, o biotinis potencialas r atsispindės jo nuolydžiu horizontalios ašies atžvilgiu, kuri yra statesnė, tuo didesnė r reikšmė. .

Ryžiai. 122.

Realioji (1) ir teorinė (2) Paramecia populiacijos augimo kreivė

Gamtoje populiacijos biotinis potencialas niekada nėra iki galo realizuotas. Jo vertė paprastai sumuojama kaip skirtumas tarp vaisingumo ir mirtingumo populiacijose: r = b - d, kur b yra gimimų skaičius, o d yra mirčių skaičius populiacijoje per tą patį laikotarpį.

Bendrus populiacijos dydžio pokyčius lemia keturi reiškiniai: vaisingumas, mirtingumas, asmenų introdukcija ir iškeldinimas (imigracija ir emigracija).

Bet kuri populiacija teoriškai gali neribotai augti, jei jo neriboja aplinkos veiksniai. Hipotetiškai populiacijos augimo greitis priklauso tik nuo rūšiai būdingo biotinio potencialo. Koncepcija biotinis potencialasį ekologiją 1928 metais įvedė R. Chapmanas. Šis rodiklis apibūdina teorinį palikuonių maksimumą iš vienos poros (arba vieno individo) per laiko vienetą, pavyzdžiui, per metus arba per visą gyvenimo ciklą.

Skaičiuojant biotinis potencialas dažniausiai išreiškiamas koeficientu, kuris reiškia didžiausią galimą populiacijos padidėjimą per tam tikrą laikotarpį vienam individui, esant pradiniam populiacijos dydžiui:

Lygtį (5.1) galima perrašyti kaip išraišką

kur yra gyventojų skaičius vienu metu

Taigi teoriškai natūralaus populiacijos augimo tempui jokiu veiksniu neribotoje aplinkoje būdingas eksponentinis dėsnis.

Aišku, kad į gamtinės sąlygos eksponentinis populiacijos augimo dėsnis niekada iki galo neįgyvendinamas. Biotinis potencialas apibrėžiamas kaip skirtumas tarp vaisingumo ir mirtingumo populiacijose: čia yra gimimų skaičius ir mirusių individų skaičius populiacijoje per tą patį laikotarpį. Bendrus populiacijos dydžio pokyčius lemia šie veiksniai: vaisingumas, mirtingumas, konkurencija, individų introdukcija ir iškeldinimas (migracija).

vaisingumas - tai naujų individų skaičius, atsirandantis populiacijoje per laiko vienetą tam tikram jos narių skaičiui. Atskirkite absoliutų ir specifinį vaisingumą.

Absoliutus vaisingumas charakterizuoja iš viso individai, pasirodę populiacijoje per laiko vienetą, ir specifinis vaisingumas- vidutinis individo skaičiaus pokytis per tam tikrą laikotarpį.

Mirtingumas Jis taip pat skirstomas į absoliučią ir specifinę ir apibūdina populiacijos dydžio mažėjimo greitį dėl individų mirties nuo plėšrūnų, ligų, senatvės ir kt.

Uždarose populiacijose, kuriose nėra migracijos, visišką skaičiaus pokytį lemia vaisingumo ir mirtingumo santykis. Jei gimstamumas didesnis už mirtingumą, tai savitasis augimo rodiklis yra teigiamas, o jei mirtingumas didesnis už gimstamumą – neigiamas. Tokiu atveju gyventojų skaičius mažėja.

Gimstamumas, mirtingumas ir populiacijos dinamika yra tiesiogiai susiję su gyventojų amžiaus struktūra. Amžiaus struktūrai apibūdinti populiacijoje išskiriamos amžiaus grupės, susidedančios iš to paties amžiaus organizmų, ir įvertinamas kiekvienos iš šių grupių gausumas. Rezultatas dažniausiai pateikiamas diagramos pavidalu. Diagrama, kuri atrodo kaip trapecija, platėjanti žemyn, rodo, kad gimstamumas yra didesnis nei mirtingumas, o gyventojų skaičius auga. Jei jaunesnių amžiaus grupių asmenų bus mažiau nei vyresnių, jų skaičius mažės.

Persikėlimas, kuris susideda iš individų išstūmimo iš populiacijos arba jos papildymo naujadarais, yra natūralus reiškinys, pagrįstas viena iš svarbiausių rūšies biologinių savybių – jos sklaidos gebėjimu.

Kiekvienoje konkrečios rūšies populiacijoje kai kurie individai reguliariai ją palieka, papildydami kaimynines arba apgyvendindami naujas teritorijas, kurių rūšis dar neužima. Šis procesas dažnai vadinamas gyventojų sklaida. Persikėlimas lemia naujų biotopų užėmimą, bendro rūšies arealo išplėtimą, jos sėkmę kovoje už būvį.

Gyvenvietės dispersija yra bendravimo tarp gyventojų priemonė. Jis didėja didėjant gyventojų tankiui. Atvirkščiai, gyventojų depresijos laikotarpiu įsibrovėlių srautas į populiaciją didėja. Sėdimų gyvūnų, turinčių gerai išreikštus teritorinius instinktus, agresyvus elgesys su naujakuriais mažo populiacijos laikotarpiu susilpnėja, o užpuolikai užima laisvas teritorijas.

Kai kurios populiacijos, užimančios mažai buveinių, dažnai negali išlaikyti savo skaičiaus reprodukcijos būdu ir yra išsaugomos daugiausia dėl imigracijos. Tokios populiacijos V.A. Beklemiševas pavadino priklausomybę.

Populiacijos dydžio prognozė yra gana didelė sudėtinga užduotis reikalaujantis žinių apie daugelį veiksnių. Reikėtų žinoti gyventojų amžiaus struktūrą, lytinę sudėtį, skirtingų amžiaus grupių vaisingumą, reprodukcinį amžių populiacijoje, persikėlimo galimybes ir kt.

Šių rodiklių pagrindu sukurti matematiniai modeliai yra gana sudėtingi ir reikalauja naudoti įvairius matematiniai metodai ir skaičiavimo technologija.

Jei mirtingumas uždarose sistemose yra didesnis už gimstamumą, tai skaičiaus mažėjimas taip pat apibūdinamas (5.4) lygtimi, bet su neigiama. Šis procesas vadinamas eksponentiniu skilimu.

Prancūzų matematikas Verhulstas 1845 metais pasiūlė gyventojų dinamikos modelį su ribotais ištekliais. Lygtis su jo vardu yra

Verhulsto lygtis skiriasi nuo eksponentinės augimo lygties tuo, kad išraiška - pridedama prie jos dešinės pusės. Šioje išraiškoje atsižvelgiama į gyvūnų susitikimų, per kuriuos jie gali varžytis dėl bet kokių išteklių, skaičių. Tikimybė susitikti su dviem individais yra proporcinga populiacijos dydžio (tiksliau, tankio) kvadratui.

Daugelio gyvūnų populiacijos augimą tikrai riboja būtent individų susitikimų dažnis.

Lygtį (5.5) galima perrašyti taip

Išraiška skliausteliuose rodo specifinį populiacijos augimo tempą. Čia jis yra nestabilus ir mažėja didėjant gyventojų skaičiui. Tai rodo, kad didėjant gyventojų skaičiui didėja konkurencija dėl išteklių.

Jei dešinėje (5.5) lygties pusėje išimame išraišką už skliaustų ir pažymime ją, tada gauname

Jei jis yra mažas, palyginti su, tada skliausteliuose esanti išraiška yra artima vienybei, o (5.7) lygtis tampa eksponentinės augimo lygtimi (5.4). Kai arti, skliausteliuose esanti išraiška artima nuliui, t.y. gyventojų skaičius nustoja didėti. Taigi aišku, kad šiame modelyje tai yra terpės talpa. Didėjant skaičiui, jis tampa neigiamas ir sumažėja iki vertės, lygios aplinkos talpai.

Populiacijos dydžio priklausomybės nuo laiko grafikas, atitinkantis (5.7) lygties sprendimą, yra S formos kreivė. Ši kreivė vadinama logistinė kreivė, o (5.7) lygtį atitinkančio skaičiaus augimas yra logistikos augimas.

Logistinėje kreivėje yra taškas, kuriame absoliutus gyventojų skaičiaus augimo tempas yra didžiausias. Galima parodyti, kad Maksimalus greitis augimas pasiekiamas, kai skaičius yra lygus.

Tačiau logistikos augimo taisyklės galioja ne visais atvejais. Pavyzdžiui, jei lytiškai besidauginančių rūšių gausa yra per maža, tikimybė sutikti skirtingų lyčių individus yra maža, todėl dauginimasis gali visiškai nutrūkti.

Populiacijos dinamikos modeliai. Populiacijos dinamikos tipai. Populiacijos dydžio dinamiką įtakojantys veiksniai. Tarp esmines savybes populiacijos apima joms būdingo individų skaičiaus dinamiką ir jo reguliavimo mechanizmus.

Pasidalinkite savo darbais socialiniuose tinkluose

Jei šis darbas jums netiko, puslapio apačioje yra panašių darbų sąrašas. Taip pat galite naudoti paieškos mygtuką

PUSLAPIS \ * SUJUNGTI 3

RUSIJOS FEDERACIJOS ŽEMĖS ŪKIO MINISTERIJA

FSBEI HPE "Kubanos valstybinis agrarinis universitetas"

Fitopatologijos, entomologijos ir augalų apsaugos katedra

ESĖ

disciplinoje „Vabzdžių ekologija“

Tema: " Vabzdžių populiacijos dinamika ir biotinis potencialas».

Atlikta:

Gynybos fakulteto 1 kurso studentas

Augalai Kaloeva D.B.

Patikrinta:

Profesorius, biologijos mokslų daktaras A. S. Zamotailovas

KRASNODARAS

2015

ĮVADAS ……………………………………………………………………… 3

GYVENTOJOS IR JŲ SAVYBĖS …………………………………………… ..4
GYVENTOJŲ DINAMIKA …………………………… 6
1. Populiacijos dydžio dinamikos dėsningumai …………………… .7
2. Populiacijos dinamikos tipai ………………………………… 8
3. Populiacijos dydžio dinamiką įtakojantys veiksniai ... ... ... ... 11
BIOTINIS VAbzdžių POTENCIALAS ………………………… 14

IŠVADA ……………………………………………………………… 18

NAUDOJAMŲ ŠALTINIŲ SĄRAŠAS ………………………… ... 19

ĮVADAS

Ekologija visada remiasi individo gyvenimu, jo santykiu su aplinka. Populiacijos susidaro iš individų. Paprasčiausiais atvejais populiacijos reakciją į išorinį poveikį lemia statistinis į ją įtrauktų individų savybių pasiskirstymas, dažnai būna ir sudėtingesnių ryšių. Galiausiai, toje pačioje teritorijoje gyvenančių ir (arba) biologiškai tarpusavyje susijusių skirtingų rūšių gyvūnų ir augalų populiacijų visuma yra dar sudėtingesnė sistema, vadinama biocenoze arba ekosistema.

Atitinkamai, vabzdžių ekologiją galima nagrinėti nuosekliai trimis sudėtingumo lygiais: individas – populiacija – biocenozė (ekosistema). Natūralu, kad vabzdžių ekologijos principai yra tokie patys kaip ir bendrosios ekologijos.

Tarp svarbiausių populiacijų savybių yra joms būdingo individų skaičiaus dinamika ir jo reguliavimo mechanizmai. Bet koks reikšmingas individų skaičiaus populiacijose nukrypimas nuo optimalaus yra susijęs su neigiamomis pasekmėmis jo egzistavimui. Šiuo atžvilgiu populiacijos paprastai turi adaptacinius mechanizmus, kurie prisideda tiek prie skaičiaus sumažėjimo, jei jis žymiai viršija optimalią vertę, ir prie jo atkūrimo, jei jis sumažėja žemiau optimalių verčių.

Populiacijos, kaip taisyklė, turi prisitaikymo mechanizmus, kurie prisideda tiek prie skaičiaus sumažėjimo, jei jis žymiai viršija optimalų, ir prie jo atkūrimo, jei jis sumažėja žemiau. normalios vertės... Kiekvienai populiacijai ir rūšiai apskritai būdingas vadinamasis biotinis potencialas, kuris suprantamas kaip galimi palikuonys iš vienos individų poros, įgyvendinant organizmų gebėjimą daugintis biologiškai.

Darbo tikslas: ištirti vabzdžių skaičiaus ir biotinio potencialo dinamiką.

GYVENTOJOS IR JŲ SAVYBĖS

Dėl sąlygų nevienalytiškumo rūšis niekada nėra tolygiai išsibarsčiusi visame savo arealo plote. Palankiose vietose atsiranda asmenų grupės, kurios yra glaudžiau tarpusavyje susijusios. Tokios grupės, daugiau ar mažiau izoliuotos viena nuo kitos, vadinamos gyventojų.

Taigi populiacija – tai gyvenančių tos pačios rūšies individų visuma tam tikra teritorija... Esant nepakitusioms ir pakankamai palankioms sąlygoms, dėl savaiminio dauginimosi populiacija gali išlikti neribotą laiką. Populiacija turi genetinį kintamumą ir gali prisitaikyti prie naujų sąlygų. Dažniausiu biseksualaus dauginimosi populiacijos viduje atveju vyksta nuolatinis genetinės informacijos apsikeitimas, t.y. bendras genofondas... Šis pasikeitimas gali būti daugiau ar mažiau sudėtingas dėl selektyvumo poravimosi metu ar dėl kitų priežasčių.

Taigi populiacija turi daugiau ar mažiau nubrėžtas erdvines ribas ir dažniausiai bendrą genofondą. Į populiaciją įtraukti asmenys tam tikru būdu išsidėstę žemėje. Svarbiausios populiacijos charakteristikos yra jos dydis ir atitinkamai tankumas, t.y. individų skaičius ploto vienete (arba substrato tūryje). Gyventojų skaičius kiekviename Šis momentas turi tam tikrą amžiaus sudėtį ir lyčių santykį.

Gimstamumas, mirtingumas, emigracija ir imigracija vadinami vadinamosiomis dinaminėmis savybėmis. Jų nestabili pusiausvyra lemia daugiau ar mažiau drastiškų pokyčių skaičių ir atitinkamai gyventojų tankį. Šie pokyčiai laikui bėgant vadinami populiacijos dinamika. Paprastai skaičiaus pokyčius lydi individų erdvinio pasiskirstymo pokyčiai.

Taigi, populiacija turi savybių, kurios pakartoja individo savybes naujame lygyje. Kaip ir atskiras organizmas, populiacija atsiranda, auga, diferencijuojasi ir turi tam tikrą atsparumą išoriniams poveikiams. Populiacija, skirtingai nei organizmas, gali būti būtybė – neribotą laiką, nors gali mirti nepalankiomis sąlygomis.

Populiacijos savybes lemia į ją įtrauktų individų savybės ir jų genofondas. Žinodami tam tikro amžiaus, lyties ir fiziologinės būklės individų procentą, galime sukurti daugiamatę populiacijos charakteristiką – populiacijos portretą. Tačiau populiacijos savybės priklauso ne tik nuo atskirų individų savybių, bet ir nuo šių individų erdvinio ir laiko pasiskirstymo bei tarpusavio sąveikos. Todėl gyventojai, vertindami ekologinius santykius, dažniausiai veikia kaip vientisa visuma.

GYVENTOJŲ DINAMIKA

Populiacijos dinamika – tai populiacijos dydžio pokyčiai laikui bėgant. Šie pokyčiai gali būti siejami su procesais, spontaniškai vykstančiais pačioje populiacijoje, kuriuos sukelia abiotinių aplinkos veiksnių poveikis arba skirtingų rūšių populiacijų sąveika biocenozėje.

Tiriant vabzdžių skaičiaus dinamiką, būtina atlikti visų konkrečios rūšies vabzdžių skaičiaus (populiacijų tankio) skaičiavimus vienu metu visuose jų vystymosi etapuose arba tik viename etape. Atsižvelgiant į ypač vieno etapo gausą, jos sezoniniai pokyčiai bus labai aiškiai išreikšti. Taigi, vabzdys dažniausiai išgyvena nepalankų sezoną vienoje, dažniausiai ramybės vystymosi stadijoje (kiaušinis, lėliukė). Šiuo metu asmenų skaičius kituose vystymosi etapuose, kaip taisyklė, yra lygus nuliui.

Per metus gausumo viršūnės atsiranda pagal kartų skaičių, tačiau jei šių kartų daug, skirtingų kartų vabzdžių vystymasis, kaip taisyklė, sutampa. Kai kuriais atvejais ilgas vabzdžio gyvenimas bet kuriame etape taip pat išlygina gausos viršūnes. Tokie, pavyzdžiui, yra daug dirvinių vabalų, kurių suaugusieji gyvena keletą metų.

Būtent šie pokyčiai dažniausiai vadinami populiacijos dinamika. Reikėtų nepamiršti, kad nors ir yra tam tikra koreliacija tarp skaičiaus nuosekliuose etapuose, vystymosi cikle jis yra santykinis ir ribojamas tik dėl to, kad skaičius kiekviename vystymosi etape, pradedant kiaušiniu, neturėtų būti būti didesnis nei ankstesnis. Griežtai tariant, ši taisyklė ne visada vykdoma, nes gyventojų skaičius gali padidėti dėl migrantų. Atitinkamai, suaugusiųjų skaičius šioje srityje gali pasirodyti daug didesnis nei lėliukių skaičius.

2.1 Populiacijos dinamikos modeliai

Ilgalaikiai skirtingų rūšių vabzdžių populiacijų stebėjimai rodo, kad vabzdžių skaičius gamtoje kiekvienais metais skiriasi, tačiau šie pokyčiai vyksta tam tikrose ribose. Viršutinę ribą, be abejo, lemia turimi tam tikros populiacijos egzistavimo ištekliai, jos aplinkos pajėgumas. Apatinė riba yra nulinė linija, kurią pasiekus populiacija visiškai išmiršta. Visai gali būti, kad pastarasis atvejis dažnas, tačiau tai nereiškia, kad kitais metais šių vabzdžių šiame biotope visiškai neliks. Imigrantai iš kaimyninių išlikusių populiacijų atkurs populiaciją.

Iš esmės vabzdžių, kaip ir kitų organizmų, galimybės daugintis didinti populiacijos dydį yra neribotos. Tačiau gamtoje viršutinė gausos riba beveik niekada nepasiekiama dėl toliau nurodytų priežasčių.

Pirma, esant palankioms sąlygoms, įvyksta savaiminiai populiacijos genetinės struktūros pokyčiai, lemiantys tai, kad populiacijos galimybės augti palaipsniui mažėja (vidinis pasipriešinimas ). Faktas yra tas, kad palankiomis sąlygomis genetiškai defektuoti asmenys išgyvena ir susilaukia palikuonių. Dėl to mažėja ir visos populiacijos gyvybingumas, ir jos gebėjimas daugintis. Įdomu tai, kad esant tam tikroms sąlygoms, ritmiški vidutinių populiacijos charakteristikų pokyčiai vyksta spontaniškai, 1–2 ar daugiau kartų laikotarpiu. Matyt, genetiniai populiacijos savybių pokyčiai vaidina svarbų vaidmenį skaičių dinamikoje („gyvybės bangos“). Deja, ši problema vis dar menkai suprantama. Prie to reikėtų pridurti, kad panašiai laikui bėgant gali keistis ir kitų su tam tikra rūšimi sąveikaujančių organizmų populiacijų genetinė struktūra: mikroorganizmų, augalų, kitų vabzdžių ir kt.

Antra, išorinė aplinka, apimanti daug abiotinių ir biotinių veiksnių, neleidžia neribotam populiacijos augimui (vidutinis atsparumas). Kiekvienas iš veiksnių turi specifinį ir netiesioginį poveikį.

Gamtoje galima stebėti vabzdžių populiacijas, kurios išsilaiko dešimtis ir šimtus metų. Todėl literatūroje mintis apie populiacijos dydžio svyravimus biocenozėje dažnai išreiškiama kaip savireguliacinis procesas. Vaizdžiai tariant, populiacija laikoma elastinga ištempta gija, kurią išoriniai veiksniai gali nukreipti aukštyn arba žemyn iki tam tikrų ribų, tačiau susilpnėjus poveikiui grįžta į buvusį lygį.

Populiacijos dinamikos tipai

Stabilus tipas - skiriasi nedideliu svyravimų diapazonu (kelis kartus, bet ne keliomis eilėmis). Jis būdingas rūšims, turinčioms gerai išreikštus populiacijos homeostazės mechanizmus, didelį išgyvenamumą, mažą vaisingumą, ilgą gyvenimo trukmę, sudėtingą amžiaus struktūrą ir išvystytą palikuonių priežiūrą. Visas kompleksas efektyviai veikiančių reguliavimo mechanizmų išlaiko tokias populiacijas tam tikrose tankio ribose

Svyruojantis tipas- svyravimai atsiranda dideliame tankio diapazone, kuris skiriasi viena ar dviem dydžiais. Tuo pačiu metu išskiriamos trys virpesių ciklo fazės: augimas, maksimumas, skaičiaus retėjimas. Greitai grįžtama į stabilią būseną. Reguliavimo mechanizmai nepraranda populiacijos dydžio kontrolės ir padidina jų efektyvumą padidėjus tankiui. Vyrauja silpnai inercinė tarprūšinė ir intraspecifinė sąveika. Ši skaičių tendencija yra plačiai paplitusi skirtingos grupės gyvūnai.

Svyruojantis populiacijos dinamikos tipas būdingas daugeliui ksilofagų (žievės ir medienos vartotojų): spygliuočių, auksavabalių, žievės vabalų. Jiems būdinga bendra maisto objektų kolonizacija – medžių nusilpimas. Tai leidžia greitai sumažinti medžio atsparumą, tačiau tuo pat metu bendras ksilofagų apsigyvenimas sustiprina konkurencinius santykius tarp jų, o tai veikia kaip inercinis skaičiaus reguliavimo mechanizmas.

Žievės vabalams, kurie pirmiausia įsikuria ant nusilpusių medžių, kurių atsargų perteklius maistinių medžiagų(tirpių angliavandenių ir krakmolo) vystymąsi riboja medžio apsauginių reakcijų, tokių kaip, pavyzdžiui, dervos gamyba spygliuočiuose, įtaka. Be to, vis dar nėra simbiotinių mikroorganizmų. Vis dar gyvybingų medžių atsparumą galima palaužti sutelkus ataką ir pernelyg didelį kenkėjų tankį. Dar viena medžio tinkamumo žievės vabalams riba yra visiškas basulių išnykimas ir sunaikinimas. Tarp dviejų nurodytų medžio būsenų žievės vabalams sukuriamos optimalios maitinimosi sąlygos, pažymimas maksimalus visų vystymosi fazių išgyvenamumas ir didžiausi dauginimosi rodikliai.

Sprogstamojo tipo su masinio dauginimosi protrūkiais - modifikuojančių veiksnių veikimo nutraukimas nesukelia greito populiacijos grįžimo į stabilią būseną. Skaičiaus dinamika susideda iš ciklų, kuriuose išskiriamos penkios privalomos fazės: skaičiaus padidėjimas, maksimumas, retėjimas, depresija, sveikimas. Populiacijoms periodiškai būdingas itin didelis ir neįprastai mažas gausos lygis. Pagal ciklo fazes labai skiriasi ir ją sudarančių individų dauginimosi rodikliai, amžiaus ir lyties struktūra, fiziologinė būsena, elgesys, kartais morfologinės savybės. Tokia skaičiaus eiga dažniausiai aptinkama trumpos gyvenimo trukmės, didelio vaisingumo ir greitos kartų kaitos rūšyse. Jis būdingas, pavyzdžiui, kai kuriems vabzdžiams (skėriams, miško kenkėjams - spygliuočiams, žievėgraužiams, daugeliui lepidopterų ir pjūklelių ir kt.).

Sibiro taigoje paslėptose rūšyse sprogstamasis populiacijos dinamikos tipas būdingas Altajaus maumedžio spygliuočiai, didžiajai juodajai spygliuočiai spygliuočiai, maumedžio pumpurų tulžies pūsleliui ir kai kurioms kitoms. Iš atvirai gyvenančių lapus graužiančių vabzdžių gebėjimas sukelti masinio dauginimosi protrūkius būdingas tik kai kurioms Lepidoptera ir Hymenoptera rūšims (pjūklėms, audėjai). Skiriamieji bruožai tokių rūšių ekologija: didelis išgyvenamumas labai kintančioje aplinkoje dėl ypatingų adaptacijų, didelis migracijos aktyvumas, didelis ir kintantis vaisingumas. Atvirose rūšyse dažnai atskleidžiamas grupės efektas ir fazės kintamumas.

Vienas iš pavojingiausių kenkėjų spygliuočiai- Sibirinis šilkaverpis Dendrolimus sibiricus, platinamas iš Uralo į Ramusis vandenynas... Sibirinio šilkaverpio židiniuose lyčių santykis labai kinta pagal protrūkio fazes. Moterų dalis svyruoja nuo 32 iki 76%. Kai židinys auga, dominuoja patelės, o kai išnyksta – patinai. Pernelyg konsoliduotose populiacijose patelių mirtingumas didėja visuose vystymosi etapuose, taip pat pastebimas didesnis jų migracijos aktyvumas iš veisimosi centrų. Didžiausio gausumo fazėje židinio periferijoje patelių dalis siekia iki 73%, o centre – 44%.

2.3 Veiksniai, turintys įtakos populiacijos dinamikai

Žemės ūkio augalų kenkėjų svarbą vabzdžiai įgyja tik tada, kai jų skaičius viršija ekonomines kenksmingumo ribas, nes atskiras, net pats aistringiausias vabzdys negali padaryti didelės žalos pasėliui. Todėl planuojant apsaugos priemones ir atitinkamus mokslinius tyrimus siekiama sumažinti individų skaičių populiacijose iki šių slenksčių.
Vabzdžių populiacijų skaičiaus dinamika pasireiškia arba sezoninis pokytis jų skaičius ištisus metus arba kelerius metus, o dėl išskirtinės daugelio rūšių dauginimosi energijos įgyja reguliariai kintančių populiacijos bangų pobūdį.

Yra du priešingi požiūriai į skirtingų kategorijų veiksnių vaidmenį reguliuojant populiacijos dydį. Darant prielaidą, kad gausos lygį lemia veiksniai, nepriklausantys nuo gyventojų tankumo, vieno požiūrio šalininkai nurodo retą sąlygų derinį, būtiną nuolatiniam populiacijų augimui. Pavyzdžiai masinis veisimas vabzdžiai, jų nuomone, yra retos taisyklės išimtys ir išreiškia specifines kelių rūšių savybes. Didžiosios daugumos rūšių populiacijų skaičių riboja laiko trumpumas, kai sąlygų deriniai užtikrina populiacijos augimą. Kartu pagrindiniais skaičių ribojančiais veiksniais galima laikyti ribotus išteklius, santykinį jų neprieinamumą, silpnai išvystant migracijos ir paieškos gebėjimus, taip pat periodo, kai vaisingumas vyrauja prieš mirtingumą, laikinumą ir gyventojų skaičių. augimas teigiamas. Tačiau gausos svyravimų atsitiktinumas, reaguojant į sąlygų pokyčius, nesusijusius su gyventojų tankumu, anksčiau ar vėliau prives populiacijas prie apatinės gausos ir išnykimo ribos.
Laikydamiesi kitokio požiūrio, kuris teikia pirmenybę veiksniams, priklausantiems nuo gyventojų tankumo, tyrėjai – priešingos krypties šalininkai – suformulavo automatinio populiacijos dydžio reguliavimo koncepciją. Dar visai neseniai šių veiksnių reguliacinio vaidmens vertinimo kriterijų paieškas ribojo tik gyventojų tankumas, kuris mažėja, kai viršijamas tam tikras vidutinis lygis, arba, atvirkščiai, didėja, jei šis lygis lieka nepasiektas.

BIOTINIS vabzdžių POTENCIALAS

Vabzdžių vaisingumas ir jų gebėjimas daugintis dažnai būna neįprastai didelis. Dažnai šis gebėjimas daugintis žymimas reprodukcinio potencialo sąvoka arbabiotinis potencialas... Racionaliausia jiems nurodyti ne rūšies vaisingumą apskritai, o teorinį palikuonių maksimumą, gautą iš vienos individų poros (partenogenezės metu – iš vieno individo) visiems metams. Pavyzdžiui, menkė vidutiniškai deda 100 kiaušinėlių, todėl jos biotinis potencialas po dviejų kartų bus viena individų pora (su lygus skaičius vyrų ir moterų populiacijoje) 50 2 , ty 2500. Amarų, per vasarą sulaukiančių iki 15 ar daugiau partenogenetinių kartų su tokiu pačiu vaisingumu, ty 50 individų vienai patelei, biotinis potencialas pasiekia astronominius rodiklius – šiame pavyzdyje 50 15 , tai yra milijardai milijardų asmenų.

Akademikas V.I. Vernadskis organizmų dauginimąsi laikė vienos iš gyvosios medžiagos savybių - gebėjimo plisti kartu - pasireiškimu. žemės paviršių dėl atlikto cheminio darbo ir naujų gyvosios medžiagos kiekių sukūrimo. Šį gebėjimą jis įvardijo gyvybės perdavimo greičio samprata, kuri yra pastovi ir būdinga kiekvieno tipo organizmo vertė; jį lemia kūno dydis ir svoris, lytinis produktyvumas, kartų skaičius per tam tikrą laikotarpį ir reikalavimai aplinkai. Apskritai gyvybės perdavimo greitis apibūdina rūšies geocheminę energiją ir išreiškiamas cm / s skaičiumi.

Pavyzdžiui, skėrių gyvybės perdavimo greitis yra maždaug 13–15 cm / s, o pievų kandis - 45 cm / s; tai reiškia, kad šių vabzdžių plitimas Žemėje būtų pasibaigęs, atsižvelgiant į pusiaujo ilgį apie 40 tūkstančių km, pirmuoju atveju per maždaug 9 metus, o antruoju – apie 3 metus.

Biotinis potencialas ir gyvybės perdavimo greitis yra teorinės abstrakcijos ir realioje gamtoje organizmų dauginimasis niekada neatitinka šių vertybių. Tačiau abi šios sąvokos yra vertingos tuo, kad leidžia rūšims nustatyti skaitinius jų potencialios dauginimosi energijos rodiklius.

Neįmanoma visiškai realizuoti rūšių biotinio potencialo gamtoje yra išorinės aplinkos ribojančio poveikio pasekmė: jai veikiant arba sumažėja vaisingumas, arba dalis palikuonių miršta. Apskritai, didžiulis vabzdžių dauginimosi pajėgumas apsaugo juos nuo visiškos mirties ir išnykimo gamtoje, kai susidaro nepalankios aplinkos sąlygos.

Tarkime, kad šios rūšies patelė padeda vidutiniškai 200 kiaušinėlių (vaisingumas F yra 200), o mirtingumas viso vystymosi metu yra lygus nuliui. Jei palikuonių lyčių santykis, kaip dažniausiai būna, yra 1:1 (patelių dalis q = 0,5), tai reiškia, kad pirmoje kartoje bus F q tie. 200 0,5 = 100 moterų. Kiekviena iš šių patelių kitoje kartoje atsives dar šimtą patelių, todėl antroje kartoje atsiras 10 000 patelių. Akivaizdu, kad į n - kitoje kartoje patelių skaičių galima apskaičiuoti pagal šią formulę:

Jei iš pradžių turime ne vieną patelę, o N patelių, tai per n jų kartos bus:

(1)

Akivaizdu, kad tokiomis sąlygomis populiacijos dydis smarkiai padidės eksponentiškai (galios dėsnio funkcija). Kartų kaita užtrunka šiek tiek laiko. Tada skaičiaus kitimo greitis ties didelis skaičius kartos arba jų sparti kaita gali būti pavaizduota skaičiaus padidėjimą padalijus iš laiko intervalo (absoliutus populiacijos augimo tempas), arba remiantis pradiniu individų skaičiumi -

Nuosekliai mažindami laiko intervalą (0), gauname momentinį populiacijos augimo tempą - r ( biotinis potencialas):

(2)

Grįžę prie populiacijos augimo formulės (1), dabar galime ją parašyti taip:

(3)

kur yra gyventojų skaičius laikui bėgant t , N yra pradinis populiacijos dydis, e yra natūraliųjų logaritmų pagrindas, r - biotinis potencialas, t - laiko intervalas. Šios eksponentinės (eksponentinės) funkcijos grafikas parodytas 27 pav. Jei imsime 3 formulės logaritmą, gausime tokią išraišką:

(4)

Šios funkcijos brėžinys yra tiesi linija. Biotinis potencialas šiame grafike gali būti pavaizduotas kaip grafiko nuolydžio ir abscisių ašies liestinė. Akivaizdu, kad biotinis potencialas nėra vien tik spekuliacinė kategorija. Žinant populiacijos dydį N laiko momentu t , o sekantis skaičius N šiuo metu t , biotinį potencialą galima nustatyti pagal formulę:

(5)

Iš pradžių manėme, kad vabzdžių mirtingumas vystymosi metu yra lygus nuliui. Esant tokiai situacijai, biotinis potencialas bus didžiausias galimas tam tikromis sąlygomis. Tačiau gamtoje ši sąlyga beveik niekada neįvykdoma, o nustatytą biotinį potencialą lems skirtumas tarp vaisingumo ir mirtingumo. Dėl noro daugintis vabzdžių skaičius galėtų be galo daugėti, jei ne populiacijos augimą stabdantys, vaisingumą mažinantys ar kai kurių vabzdžių mirtį vedantys veiksniai. Toksvidutinis atsparumasgali būti apibrėžtas kaip skirtumas tarp didžiausio galimo ir faktiškai stebimo biotinio potencialo.

IŠVADA

Populiacijų skaičius nelieka pastovus, nes keičiasi jų egzistavimo sąlygos. Populiacijos dydžio svyravimų diapazonas priklauso nuo abiotinių ir biotinių veiksnių kintamumo laipsnio, taip pat nuo biologinės savybės specifinė rūšis (vaisingumas, kartų kaitos greitis, individų lytinės brandos amžius ir kt.). Didžiausi skaičiaus svyravimai būdingi mažiems greitai besidauginantiems organizmams, įskaitant vabzdžius.

Vabzdžiai, būdami maži padarai, turi itin didelį biotinį potencialą. Aukšta vertė Biotinis potencialas reiškia staigių gyventojų protrūkių galimybę, pavojingą ekonominė veikla asmuo. Be to, galimybė greitai padidinti jų skaičių yra pagrindas vabzdžiams naudoti kaip gyvūninių baltymų šaltinį.

NAUDOJAMŲ ŠALTINIŲ SĄRAŠAS

Įlanka - Bienko G. Ya. Bendroji entomologija. Vadovėlis universitetams ir žemės ūkio universitetams. - 3 leidimas. - M.: baigti mokyklą, 1980 .-- 416 p.
Zakhvatkin Yu. A. Bendrosios entomologijos kursas. M .: Kolos, 2001, - 376 p.
V.B. Černyševas Vabzdžių ekologija. Vadovėlis. - M .: Maskvos valstybinio universiteto leidykla, 1996. - 304 p.
Yakhontovas V.V., Vabzdžių ekologija. M .: Aukštoji mokykla, 1964 .-- 460 p.
http://www.entomologa.ru/book/35.htm
http://www.plam.ru/ekolog/obshaja_yekologija/p9.php#metkadoc12
http://biofile.ru/bio/6684.html
http://www.vitadez.ru/katalog/populyatsiya–nasekomich/dinamika–chislennosti–populyatsii
http://slovo.ws/urok/biology/11/01/txt/04.html

Kiti panašūs darbai, kurie gali jus sudominti. Wshm>
10816.		Populiacijos dinamika	252,45 KB
	Populiacijos dinamika yra vienas reikšmingiausių biologinių ir ekologinių reiškinių. Vaizdžiai tariant, gyventojų gyvybė pasireiškia jos dinamikoje. Populiacijos dinamikos ir augimo modeliai.
17753.		Kamčiatkos krašto gyventojų skaičiaus ir medicinos personalo pokyčių 2008-2013 m.	79,02 KB
	Sveikatos priežiūros vaidmuo užtikrinant Rusijos Federacijos gyventojų gyvenimo kokybę. 2008-2013 metų Kamčiatkos teritorijoje gyventojų skaičiaus ir medicinos personalo pokyčių įvertinimas. Gyventojų dinamika Kamčiatkos teritorijoje. Apie tai, kiek valstybė yra išsivysčiusi ir gerai išvystyta, sprendžiama pagal gyventojų sveikatos būklę.
5957.		Vabzdžių vystymosi biologija	18,19 KB
	Vabzdžių, kaip ir visų nariuotakojų, kūnas iš išorės padengtas tankia odele. Sudaranti tam tikrą apvalkalą, odelė yra išorinis vabzdžio skeletas ir yra gera apsauga nuo neigiamo išorinės aplinkos poveikio.
14828.		Vėjo energijos potencialas. Kazachstano Dzungaro vartų ir Šeleko koridoriaus vėjo energijos potencialas	245,11 KB
	Kadangi vėjas pagal savo prigimtį nuolat keičia vėjo jėgainių greitį, jos arba turi turėti mažos galios autonominių elektrinių elektros energijos kaupimo įrenginius, arba turi būti prijungti prie elektros tinklo, kaip būdinga dideliam vėjui. ūkiai. Kadangi šiuo atveju jie gali būti standžiai montuojami, juose galima sukurti vėjo srauto koncentratorius, kurie gali padidinti energijos gamybą vienam vėjo generatoriui ...
10819.		Gyventojų ekologija (demekologija)	18,74 KB
	Populiacijos samprata Bet kuri rūšis prisitaiko prie nuolat kintančių egzistavimo sąlygų ir tvirtina save dažnai nepalankioje išorinėje aplinkoje ne pavieniui ir net ne kaip paprasta individų suma, o tam tikrų ir savotiškų organizmų grupių pavidalu. demos - žmonės, laikomi bendrosios ekologijos dalimi, tiriantys populiacijos dydžio dinamikos struktūrines ir funkcines ypatybes, tarppopuliacijos grupes ir jų santykius, aiškinantis sąlygas, kuriomis ...
7433.		Beuodegių varliagyvių lervų vystymasis iš skirtingų Vakarų Ciskaukazės populiacijų	65,4 KB
	Palyginti pelkinės varlės Pelophylax ridibundus ir žaliosios rupūžės Bufo viridis lervų vystymosi ypatumus Vakarų Ciskaukazės populiacijose (nerštas, buožgalvių išvaizda, jų išlikimas, linijinio ir svorio augimo greitis).
16850.		Ekonometrinis automobilių parko dydžio modeliavimas Rusijoje	179,75 KB
	Įvairių metrikų kiekybinis įvertinimas reikalingas norint vykdyti patikimą politiką, kad būtų išvengta motorizacijos daromos žalos. Šiame tyrime aprašomi galimi lengvųjų automobilių – svarbiausios transporto priemonių parko dalies – prognozavimo modeliai visoje Rusijoje ir kiekvienam atskiram regionui. Užsienio literatūros apie prognozavimo modelius apžvalga...
17016.		Endogeninis policentriškumas ir miesto gyventojų ribojimas	9,53 KB
	Sidorovas Tradicinės miesto ekonomikos teorijos silpnybė yra ta, kad ji pernelyg glaudžiai susijusi su monocentriniu miesto modeliu. Tinkamas miesto modelis turėtų būti pagrįstas prielaida, kad gamyba ir įsikūrimas gali vykti bet kurioje erdvėje, kurioje nėra geografines ypatybes... Ir atvirkščiai, jei decentralizacija sumažina miesto kaštų naštą, susidaro policentrinė miesto struktūra. Darbo tikslas – paaiškinti, kaip gamybos decentralizacija leidžia labai ...
17880.		Darbo skaičiaus ir produktyvumo planavimo įmonėje analizė	292,75 KB
	Produktyvumas ir darbo efektyvumas: charakteristikos skaičiavimo metodo samprata. Įmonės personalo darbo našumo analizė. Ekonominis pagrindimasįmonės skaičių ir produktyvumą kitais metais. Įmonės darbuotojų produktyvumo ir efektyvumo planavimas kitiems metams ...
1210.		Įmonės personalas ir darbo jėgos panaudojimo efektyvumo didinimo būdai	150 KB
	Kadangi darbo našumo didėjimui daugiausia įtakos turi žmogiškasis veiksnys. Darbo jėgos panaudojimo įmonėje efektyvumo didinimas daugeliu atžvilgių reiškia darbo našumo didėjimą. Darbo našumo augimo veiksniai yra: mokslo išsivystymo lygis, gamybos organizavimas, gamybos patirtis, aukštesnis darbuotojų mokymas, materialinis ir moralinis darbo skatinimas, įrangos tobulinimas ir modernizavimas. Darbo skatinimas apima sąlygų ekonominei ...

Lygtį (5.1) galima perrašyti kaip išraišką

kur yra gyventojų skaičius vienu metu

Taigi teoriškai natūralaus populiacijos augimo tempui jokiu veiksniu neribotoje aplinkoje būdingas eksponentinis dėsnis.

Akivaizdu, kad natūraliomis sąlygomis eksponentinis populiacijos augimo dėsnis niekada nėra visiškai įgyvendintas. Biotinis potencialas apibrėžiamas kaip skirtumas tarp vaisingumo ir mirtingumo populiacijose: čia yra gimimų skaičius ir mirusių individų skaičius populiacijoje per tą patį laikotarpį. Bendrus populiacijos dydžio pokyčius lemia šie veiksniai: vaisingumas, mirtingumas, konkurencija, individų introdukcija ir iškeldinimas (migracija).

vaisingumas - tai naujų individų skaičius, atsirandantis populiacijoje per laiko vienetą tam tikram jos narių skaičiui. Atskirkite absoliutų ir specifinį vaisingumą.

Absoliutus vaisingumas apibūdina bendrą populiacijoje per laiko vienetą pasirodžiusių individų skaičių ir specifinis vaisingumas- vidutinis individo skaičiaus pokytis per tam tikrą laikotarpį.

Mirtingumas Jis taip pat skirstomas į absoliučią ir specifinę ir apibūdina populiacijos dydžio mažėjimo greitį dėl individų mirties nuo plėšrūnų, ligų, senatvės ir kt.

Populiacijos dydžio numatymas yra gana sudėtinga užduotis, kuriai reikia žinoti daugybę veiksnių. Reikėtų žinoti gyventojų amžiaus struktūrą, lytinę sudėtį, skirtingų amžiaus grupių vaisingumą, reprodukcinį amžių populiacijoje, persikėlimo galimybes ir kt.

Šių rodiklių pagrindu sukurti matematiniai modeliai yra gana sudėtingi, todėl skaičiavimams reikia naudoti įvairius matematinius metodus ir kompiuterines technologijas.

Jei mirtingumas uždarose sistemose yra didesnis už gimstamumą, tai skaičiaus mažėjimas taip pat apibūdinamas (5.4) lygtimi, bet su neigiama. Šis procesas vadinamas eksponentiniu skilimu.

Prancūzų matematikas Verhulstas 1845 metais pasiūlė gyventojų dinamikos modelį su ribotais ištekliais. Lygtis su jo vardu yra

Daugelio gyvūnų populiacijos augimą tikrai riboja būtent individų susitikimų dažnis.

Lygtį (5.5) galima perrašyti taip

Jei dešinėje (5.5) lygties pusėje išimame išraišką už skliaustų ir pažymime ją, tada gauname

Logistinėje kreivėje yra taškas, kuriame absoliutus gyventojų skaičiaus augimo tempas yra didžiausias. Galima parodyti, kad didžiausias augimo greitis pasiekiamas, kai skaičius yra lygus.

Ką darysime su gauta medžiaga:

Jei ši medžiaga jums pasirodė naudinga, galite ją išsaugoti savo puslapyje socialiniuose tinkluose:

Visos temos šiame skyriuje:

Leidybai pritarė Universiteto Redakcinė ir leidybos taryba
Paskaitų konspektuose išdėstytos pagrindinės nuostatos šiuolaikinė ekologija; apžvelgiamos ekosistemos ir visa biosfera, medžiagos ir energijos srautų santykis ekosistemose,

Ekologijos dalykas ir uždaviniai
Rusų rašytojas V.G. Rasputinas, vienas pirmųjų apgynęs nacionalinę šventovę – Baikalo ežero planetos perlą, sakė: „Pati gamta visada yra morali;

Kosmosas ir žemė. Biosferos struktūra
Atsitiko neįtikėtina. Nebuvo nei sprogimų, nei bombardavimo, nei meteoritai iš dangaus nenukrito. Tačiau galinga Kanados Kvebeko provincijos (ir daugelio gretimų JAV valstijų) energijos sistema staiga išėjo iš.

Žemės magnetinis skydas
Galima sakyti, kad Žemė yra Saulės plazminėje vainikinėje ir yra nuolat jos apšvitinama. Vienintelė gynyba nuo tiesioginis poveikis Saulė visame Žemės gyvenime yra jos magnetinis laukas, o tai reiškia

Kosmožemės pulsacijos ir gyvybė
Saulės magnetinio aktyvumo bangavimas, įtaka magnetinis laukas Mėnuliai lemia Žemės magnetosferos stiprumo pasikeitimą, ciklišką spinduliuotės ir šiluminių sąlygų pasikeitimą jos paviršiuje.

Žemės geosferos, jų sandara ir funkcijos
Mūsų planetos struktūra yra nevienalytė ir susideda iš įvairių geosferų, kurios dažniausiai kartojasi bendra forma planetos – sfera. Žemės centre (R ~ 3500 km) yra šerdis. Šerdis yra apsupta

Gyvybės pasiskirstymas biosferoje
Remiantis viena versija, gyvybė atsirado lokaliai vandens telkiniuose, o paskui plito vis plačiau, užimdama visus žemynus. Palaipsniui jis užfiksavo visą biosferą, ir šis užfiksavimas, pasak V.I. Vernadskis

Organizmas, buveinė, rūšis
Bendra gyvų organizmų cheminė sudėtis daugeliu atžvilgių skiriasi nuo hidrosferos ir litosferos sudėties. Jis arčiau cheminė sudėtis hidrosferos absoliučiu vandenilio ir deguonies atomų vyravimu

Rūšys ir specifika
Šiuolaikinė rūšies samprata susiformavo tik XX amžiaus viduryje. sintetinės evoliucijos teorijos rėmuose dėka daugelio iškilių biologų darbų: N.I. Vavilova, E. Myra, J. Huxley ir kt.

Genų fondai ir jų pokyčiai
Taigi, kiekvienas individas turi du pilnus genų rinkinius, todėl bet kurio geno gali būti du skirtingi aleliai. Didelėje populiacijoje gali būti daugybė daugelio tūkstančių genų, įtrauktų į genotą, alelių

Genų fondo pasikeitimas per dirbtinę atranką
Genų fondas gali būti tikslingai keičiamas dirbtinės atrankos būdu. Veisėjai pirmiausia atrenka bruožus, kuriuos norėtų išsiugdyti tam tikroje rūšyje, o tada iš kartos į kartą taiko

Genų fondo keitimas natūralios atrankos būdu
Gamtoje natūrali atranka nuolat veikia populiacijas. Kiekviena populiacija atspindi pusiausvyrą tarp jos biologinio potencialo, prisidedančio prie populiacijos augimo, ir atsparumo aplinkai, o

Prisitaikymas prie nišos ir buveinės
Požymiai, prisidedantys prie organizmo išlikimo, natūralios atrankos įtakoje palaipsniui stiprėja, kol pasiekiamas maksimalus prisitaikymas prie esamų sąlygų. Taigi

Pagrindinės gyvenamosios aplinkos ir organizmų prisitaikymas prie jų. Aplinkos veiksniai, bendrieji jų veikimo gyviems organizmams modeliai
Buveinė yra ta gamtos dalis, kuri supa gyvą organizmą ir su kuria jis tiesiogiai sąveikauja. Aplinkos sudedamosios dalys ir savybės yra įvairios ir kintančios. Bet koks gyvas

Aplinkos veiksnių kintamumas
Tas pats aplinkos veiksnys skirtinga prasmė skirtingų rūšių kartu gyvenančių organizmų gyvenime. Kai kurios aplinkos savybės ilgą laiką išlieka gana pastovios.

Ekologinės nišos koncepcija
Bet kuris gyvas organizmas yra prisitaikęs (prisitaikęs) prie tam tikrų aplinkos sąlygų. Jo parametrų pokyčiai, jų peržengimas tam tikras tolerancijos ribas slopina gyvybinę organizmų veiklą.

Populiacijos dydžio svyravimai ir jų priežastys
Natūraliomis sąlygomis populiacijos dydis nuolat svyruoja. Šių svyravimų amplitudė ir periodas priklauso nuo kelių priežasčių, ypač nuo rūšies ypatybių ir aplinkos sąlygų.

Gyventojų tankumo įtaka
Įvairūs veiksniai, turintys įtakos populiacijos dydžiui, skirstomi į tuos, kurie priklauso ir nepriklauso nuo jos tankio. Nuo tankio nepriklausomi veiksniai apima abiotinius aplinkos veiksnius

Nuo tankio priklausomų veiksnių veikimo mechanizmas. Grįžtamasis ryšys ir homeostazė populiacijose
Svarbi nuo tankio priklausomų veiksnių ypatybė yra ta, kad jų poveikis dažniausiai išlygina skaičiaus svyravimus, o didėjant gyventojų tankumui prisideda prie jo sugrįžimo į vidurkį.

Ekosistemos samprata
Biocenozė – gyvų organizmų (mikroorganizmų, augalų, gyvūnų), priklausomų vienas nuo kito ir besidauginančių kai kuriuose. tam tikra vieta... Tai aukščiausias gyvų būtybių organizavimo lygis.

Kiti abiotiniai veiksniai ir mikroklimatas
Daugelio abiotinių veiksnių, tokių kaip topografija, vėjas, dirvožemio tipas, veikimas pasireiškia per temperatūrą ir (arba) drėgmę. Dėl to nedideliame žemės paviršiaus plote klimato sąlygos

Biotinių ir abiotinių veiksnių sąveika
Nė vienas iš aplinkos veiksnių neveikia ekosistemos atskirai, be tarpusavio ryšio su kitais veiksniais. Galutinė būsena yra daugybės skirtingų abiotų sąveikų iš eilės rezultatas

Gyvų organizmų sąveika
Gyvi organizmai neatsitiktinai vieni su kitais apsigyvena, o formuoja bendram gyvenimui pritaikytas bendruomenes. Tarp daugybės gyvų būtybių tarpusavio ryšių įvairovės išskiriami santykių tipai,

Rūšių turtingumas ir rūšių įvairovė. Veiksniai, turintys įtakos rūšių įvairovei. Ekologinė bendrijų struktūra
Rūšių įvairovė yra rodiklis, kuriame atsižvelgiama tiek į rūšių skaičių, tiek į jų gausos ir biomasės „tolygumo“ laipsnį. Ant rūšių įvairovė bendruomenės amžius, klimato stabilumas ir kt.

Ekologinė bendrijų struktūra
Bendrijoms būdinga ne tik rūšinė sudėtis, bet ir rūšių santykis. Ekologinė struktūra yra tam tikras rūšių grupių, kurios užima tam tikrą skaičių, santykis ekologinės nišos ir atlieka

Gyvenimas kaip termodinaminis procesas. Metabolizmas ir energija ląstelėje
Pagrindinė tiek viso organizmo, tiek atskiros ląstelės gyvavimo sąlyga yra medžiagų ir energijos mainai su aplinka. Norint išlaikyti sudėtingą dinaminę gyvos ląstelės struktūrą, reikia

Energijos apykaita (disimiliacija)
Fotosintezės procese susidarančios organinės medžiagos ir jose esanti cheminė energija yra pagrindinis medžiagų ir energijos šaltinis visų organizmų gyvybinei veiklai. Tačiau naudojant

Plastiko mainai (asimiliacija)
Pagal asimiliacijos tipą visos ląstelės skirstomos į dvi grupes – autotrofines ir heterotrofines. Autotrofinės ląstelės gali savarankiškai sintezuoti joms reikalingus organinius junginius

Ekosistemų termodinamika
Iš ekosistemos apibrėžimo (organizmų ir neorganinių komponentų visuma, kurioje vyksta medžiagų cirkuliacija ir energijos mainai), atrodo, kad ekosistema nėra būdinga procesui.

Gyvenimas kaip termodinaminis procesas
Gyvybė yra ypatinga materijos egzistavimo ir virsmo forma, aukštesnė už fizines ir chemines formas. Nuolatinis saulės energijos srautas, suvokiamas gyvų ląstelių molekulių

Maisto grandinės ir tinklai
Bet kurios ekosistemos egzistavimas yra pagrįstas maisto (trofinėmis) grandinėmis, atsirandančiomis, kai viena rūšis minta kita – gyvais individais, jų negyvais likučiais arba maistu.

Biologinis ekosistemų produktyvumas
Greitis, kuriuo ekosistemų gamintojai sugauna saulės energiją cheminiai ryšiai susintetintų organinių medžiagų, nustatomas bendrijų produktyvumas. Organinė masė, kuriant

Cirkuliacijos procesai biosferoje
Visos mūsų planetoje esančios medžiagos yra biocheminio ciklo procese. Yra du pagrindiniai ciklai: didelis (geologinis) ir mažas (biotinis). Didysis ciklas trunka nuo

Deguonies susidarymas atmosferoje
Organinių medžiagų skilimas, kurio metu išsiskiria cheminė energija, būdingas visoms biosferos dalims, o fotosintezė vyksta tik žemės paviršiuje ir viršutiniai sluoksniai vandens

Anglies ciklas
Anglies ciklas vyksta dideliais ir mažais ciklais. Biologinis anglies ciklas yra neatsiejama didžiojo ciklo dalis, susijusi su gyvybine organizmų veikla. Anglies

Fosforo ciklas
Pagrindinių biogeninių elementų, turinčių dujinę fazę, ciklas yra greta vadinamųjų nuosėdinių ciklų, iš kurių svarbiausias yra fosforo ciklas. Mineralinis fosforas – red

Ekosistemos dinamika
Natūralios ekologinės sistemos (biogeocenozės), pavyzdžiui, miškai, stepės, vandens telkiniai, egzistuoja ilgą laiką – dešimtis ir net šimtus metų, t.y. turėti tam tikrą stabilumą

Paveldėjimo atsiradimo priežastys
Sucesija (lot. Successio – paveldėjimas, paveldėjimas) – tai bendruomenių saviugdos procesas. Perėjimas pagrįstas biologinio ciklo neužbaigtumu tam tikroje cenozėje. kiekviena

Pirminis paveldėjimas
Pirminė sukcesija yra ekosistemų vystymosi ir pakeitimo procesas anksčiau negyvenamose vietovėse, pradedant jų kolonizavimu. Klasikinis pavyzdys yra laipsniškas plikos uolos užteršimas upe

Antrinis paveldėjimas
Jei kažkada iškirsto miško vietoje esantys laukai bus sustabdyti įdirbti, dažniausiai laikui bėgant čia susiformuos regionui būdinga miško ekosistema. Ekosistemos atkūrimas kai-t

Climax ekosistema
Persekcija baigiasi stadija, kai visų rūšių ekosistemos, besidaugindamos, išlaiko santykinai pastovų skaičių ir toliau nekeičiama jos sudėtis. Tokia pusiausvyros būsena

Perėjimas, sutrikimas arba mirtis
Kaip greitai keičiasi ekosistemos, priklauso nuo to, kiek pasislenka jų pusiausvyra. Su paveldėjimu pokyčiai vyksta lėtai ir palaipsniui; tai daugiau ar mažiau užsakytas vieno pakeitimo procesas