1.1 Aké je obyvateľstvo, zloženie, štruktúra.
1.2 Vlastnosti obyvateľstva.
1.3 Demografické charakteristiky. Hustota. Číslo.
Populácia je skupina jedincov jedného druhu, ktorí majú schopnosť sa voľne krížiť a dlhodobo si udržať svoju existenciu v danom biotope.
Trvalo udržateľná existencia rôznych druhov živočíchov a rastlín si vyžaduje určité podmienky prostredia a potrebné zdroje. Pri prechode z jednej lokality na druhú sa môžu zmeniť podmienky aj zdroje; tieto zmeny navyše nenastávajú dôsledne. Niektoré faktory sa môžu meniť plynulo (napríklad teplota pri pohybe z juhu na sever), nemenia sa vôbec (napríklad obsah oxidu uhličitého vo vzduchu) alebo sa menia náhle (ako napr. zloženie a štruktúra pôdy). To všetko vedie k tomu, že biotopy vhodné pre konkrétny typ biotopu sa vo vesmíre formujú, ako keby, vo forme oddelených ostrovov. Druhy obývajú tieto biotopy – „ostrovčeky“ so svojimi populáciami.
V dôsledku toho druhy nie sú rozdelené rovnomerne, ale v samostatných skupinách jedincov - populácie... Jedinci v populácii, chov, zvládajú vhodné biotopy. Populácie rovnakého druhu môžu byť od seba oddelené jasnými hranicami. Pre vodné organizmy sú hranice spravidla pozdĺž pobrežia vodných útvarov. U niektorých druhov sú hranice medzi populáciami nejasné, nejasné, napríklad u druhov rastlín a zvierat, ktoré žijú v prostredí zem-vzduch a majú široké geografické rozloženie. Príkladom je vrana s kapucňou alebo zajac, tk. nachádzajú sa v rôznych biotopoch.
Každá populácia má určitú štruktúru – štruktúru. Štruktúra populácie sa prejavuje v určitom kvantitatívnom pomere jednotlivcov rôzneho veku, pohlavia a veľkosti. Rozlišujte vek, pohlavie, veľkosť, genetickú štruktúru.
V populácii akýchkoľvek druhov rastlín alebo zvierat sa nachádzajú rôzne vekové skupiny jednotlivcov.
V populácii sa bežne dajú rozlíšiť tri ekologické skupiny: mladí (predproduktívni), zrelí (reprodukční), starí ľudia (post-reprodukční).
Predreprodukčné- skupina jedincov, ktorých vek nedosiahol schopnosť reprodukovať;
reprodukčné- skupina, ktorá reprodukuje nových jedincov;
postreprodukčné- jedince, ktoré stratili schopnosť podieľať sa na rozmnožovaní nových generácií.
Aké zoskupenia zvieratá tvoria a ako sú distribuované vo vesmíre?
Jednotlivci v populácii môžu žiť sami
môžu vytvárať skupiny – rodiny
Rodina je najjednoduchšia stála skupina jedincov, ktorá sa po období rozmnožovania môže rozpadnúť alebo môže pozostávať z rodičov a potomkov niekoľkých generácií: klanov psov hyena, pýchy levov, stáda mnohých primátov. Kytovci, kopytníci, primáty žijú spravidla v stádach.
kŕdle
stáda
alebo reprezentované kolóniami.
Stádo je skupina zvierat rovnakého druhu, ktoré zostávajú blízko seba a správajú sa rovnako. Veľkosť a zloženie stáda podľa veku a pohlavia sa časom menia. Stáda veľrýb, opíc zahŕňajú desiatky zvierat, stáda soby, saigy, pakone tvoria stovky a tisíce jedincov. Zvieratá v stáde sa o vzhľade dravca, prítomnosti potravy, bezpečnej ceste k napájadlu či útočisku dozvedajú správaním vodcu stáda alebo správaním susedov. Kŕdeľ je dočasná mobilná skupina jednotlivcov, hmyzu, rýb, vtákov. Kŕdle sedavých vtákov, ako sú sýkorky, zaberajú trvalé územie a majú hierarchickú štruktúru. Vlčiu svorku tvorí 5-10, najviac 22 jedincov, medzi ktoré patria monogamné páry a niekoľko generácií ich potomkov. Smečku spája jediné stanovište, kde spoločne lovia. Jednotlivci, rodiny a ďalšie skupiny jednotlivcov sú aktívne rozptýlené v priestore pomocou rôznych metód označovania a ochrany územia.
Zamyslite sa nad tým, ako sa stádo paviánov stretáva so stádom susedov na hranici ich majetku. Samce bojujúceho veku postupujú dopredu, vytvárajúc polmesiac rozloženú formáciu, zastavujú sa a zaujímajú hrozivé pózy. To isté robia susedia. Hierarchovia prechádzajú formáciou a pomaly sa približujú k hranici, pozerajúc na hierarchov iného stáda a kráčajúcich k nim. Ak sa stretnutie uskutočnilo na hranici a územie nie je narušené, ale stádo je známe, hierarchi sa navzájom spoznávajú a zbližujú. Potom sa môžu stretnúť aj mladší samci. Stádo paviánov má niekoľko desiatok hláv. Keď sa paviány pohybujú z miesta na miesto, idú v určitom poradí, ktoré možno nazvať pochodovou formáciou. V strede stáda sú starí samci - dominanty. Z tejto pozície je pre nich výhodné stádo pozorovať a riadiť ho. Zároveň je to aj najbezpečnejšie miesto v stáde pre prípad nečakaného útoku dravca.
Mladé samice chodia okolo dominantných samcov, samice nesú mláďatá mladší vek a závislé mláďatá. Na jednej strane to umožňuje ich monitorovanie a na strane druhej je to najbezpečnejšie miesto. Na okraji jadra stáda sa nachádzajú mladí ľudia. Pred stádom, za viditeľnosti, kráčajú v rozvinutej reťazi samce druhého radu. Vpredu idúci jednotlivci zaberajú najnebezpečnejšie miesto. Tvárou v tvár miernym silný dravec, odvíjajú sa ako polmesiac a snažia sa ho zadržať, pričom stádo v tomto čase utečie. Predátori sa radšej nemaznávajú so samcami, ktorí sú dosť silní aj jednotlivo, a ešte viac, keď pôsobia spoločne.
Za stádom, tiež na diaľku viditeľnosti, sú samce tretej hierarchickej hodnosti, ktoré nie sú pre hierarchov nebezpečné. Ak kŕdeľ kráča po nerovnom teréne a nie je dostatočne viditeľný, môže vybrať jednu alebo dve skupiny osôb na stráženie kŕdľa zo strán.
Signalizačný systém umožňuje zvieratám nájsť si páriaceho partnera, chrániť svoje územie a zaistiť prežitie potomstva. Samce mnohých kopytníkov v období ruje zachytávajú a chránia určité oblasti. U jeleňov je územné rozdelenie medzi samcami akoby superponované na dlhodobo existujúce rozdelenie územia medzi skupiny samíc s mladými zvieratami. Samce si svojím revom, pachom výlučkov pachových žliaz a moču na zemi, stopami na kôre stromov nanesenými rohmi, navzájom signalizujú, že je miesto obsadené, a ak treba, vstupujú do súboja s protivník. Počet samcov zúčastňujúcich sa reprodukcie je teda obmedzený.
Jedovaté hady pri územnom strete sa natiahnu, postavia, švihnú, strkajú sa, no nikdy nielen nehryzú, ale ani nepredvádzajú zbrane. Dobre vyzbrojené zvieratá sa môžu navzájom ohrozovať na dlhú dobu, a keď sa jedno z nich unaví, prudko zmení postoj a vystaví nepriateľa, aby zasiahol najnebezpečnejšie miesto. Pre nepriateľa funguje zákaz ako elektrický šok: všetka jeho zúrivosť sa vyparí a zbraň skryje. „Kto je väčší ako ty, je silnejší ako ty.“
Ľudia si dlho mysleli, že vtáky spievajú pre potešenie človeka. Teraz vieme, že spev vtákov je hovorený jazyk, spôsob, ako označiť svoje územie, ako upútať pozornosť ženy. Územným zvukovým signálom je kikiríkanie kohúta.
Keď sa územie rozdelí, počas agresívnej potýčky zviera, ktoré vyhodnotilo nepriateľa ako väčšieho, prizná psychickú porážku a už nemusí dôjsť k žiadnemu ďalšiemu boju – jedno je podradnejšie ako druhé. Pokiaľ ide o boje, potom veľmi veľa druhov má rovnaký cieľ - ponížiť nepriateľa: zraziť ho alebo zhodiť na zem. Pád je niekedy sprevádzaný fyzickým zranením, ale môže byť aj úplne bezbolestný, ako napríklad púšťanie hadov. Napriek tomu je to porážka a porazený pripúšťa.
Porazený v spore „zloží ruky“ (tŕne, hrebene, zuby, rohy), skryje ich, aby víťaza nevystrašil. Mnoho zvierat padá a otáča brucho.
Mnohé druhy zvierat sú tak ozbrojené, že potýčka medzi rivalmi by sa skončila smrťou jedného alebo oboch. Preto si zvieratá vyvinuli také formy správania, ktoré sa nazývajú inštinktívne zákazy alebo prirodzená morálka: v správaní zvierat sa dodržiavajú vrodené zákazy: „nezabíjajte“, „nebite ležiaceho“, t.j. rival, ktorý zaujal pózu submisivity, nedotýkajte sa mláďat, nezasahujte do územia niekoho iného, niekoho iného hniezda, cudzej ženy, neútočte nečakane ani zozadu, neodnášajte jedlo, nekradnite ho. Takéto zákazy sa nazývajú biologická morálka.
A aký je osud jednotlivcov, ktorí sa nemohli udržať na svojom území? Ich osudom je zostať osamelý, nezúčastňujú sa reprodukčného procesu a umierajú rýchlejšie ako ich úspešnejší bratia v populácii.
Zvláštnu úlohu v stáde zohrávajú starí jedinci. Starý pavián, obklopený svojimi mláďatami, ktoré naňho s nadšením hľadia, ukazuje, ako sa má kopať v zemi, trhať zhnité pne, obracať kamene, rozbíjať orechy, kopať k vode a robiť oveľa viac, čo ho v detstve naučili a čo sám sa naučil za dlhý život.
V stádových zvieratách hrá zvláštnu úlohu vzťah matka-dieťa. Narodenie dieťaťa a starostlivosť oň u mnohých zvierat je vážny problém. Aby si novonarodený kolouch dobre pamätal matku, samica počas pôrodu odchádza do dôchodku. Prvým vláknom, ktoré spája matku a teľa, je vôňa teľaťa. Matka olizuje dieťa, láka ju vôňa plodovej vody. Matka a teľa sú sami. Matka dve hodiny kričí, potom stíchne. A teraz v stáde teľa s istotou rozlišuje hlas matky od hlasu iných jeleňov. Fauna je obdarená vrodenou reakciou na pohyb smerom k veľkému tmavému predmetu, t.j. matke. Keď bol pod matkou, pokrútil hlavou. Táto reakcia pomáha lokalizovať vemeno. Matka olizuje srnka a on sa snaží postaviť hlavou k matke. Ani jeden pohyb matky a srnčeka nie je náhodný.
Aká je hlavná funkcia obyvateľstva? Iba populácia môže neúnavne reprodukovať nové generácie druhu v konkrétnom ekosystéme. Jedinci rôznych pohlaví populácií rovnakého druhu sa navzájom nachádzajú a jedinci blízkych príbuzných druhov sú reprodukčne izolovaní a nemôžu sa navzájom krížiť (obr. 7).
Hlavné vlastnosti populácií:
Samorozmnožovanie. Populácie sú schopné udržať si svoju existenciu na danom stanovišti neobmedzene dlho a byť stabilnými zoskupeniami jedincov daného druhu v čase a priestore. Pojem „populácia“ sa nevzťahuje na húf rýb alebo vrabcov, pretože sa môžu ľahko rozpadnúť pod vplyvom vonkajších faktorov alebo sa zmiešať s inými a nie sú schopné sa trvalo reprodukovať. Veľké skupiny majú základné vlastnosti druhu a sú zastúpené všetkými kategóriami jedincov, ktoré ho tvoria, napríklad všetkými jedincami ostriežov v jazere alebo všetkými borovicami v lese.
Dedičnosť zabezpečuje prepojenie generácií v populácii.
Variabilita. Komplex podmienok v rôznych biotopoch nie je rovnaký. Pod vplyvom rôzne podmienky v jednotlivých populáciách môžu vznikať a hromadiť sa vlastnosti, ktoré ich navzájom odlišujú, čo sa prejavuje malými odchýlkami v štruktúre organizmov patriacich do rôznych populácií, ich fyziologických parametroch a ďalších charakteristikách.
Populácie sú teda rovnako ako jednotlivé organizmy premenlivé.
Variabilita, najdôležitejší faktor v evolúcii. Populačná variabilita zvyšuje vnútornú diverzitu druhu, čím sa zvyšuje odolnosť druhu voči lokálnym (lokálnym) zmenám životných podmienok, umožňuje mu preniknúť a uchytiť sa v nových podmienkach a oblastiach. Z čoho vyplýva, že existencia vo forme populácií obohacuje druh, zabezpečuje jeho celistvosť a samoreguláciu hlavných druhových vlastností. Vďaka fungovaniu populácií sa vytvárajú podmienky, ktoré prispievajú k zachovaniu života.
Demografické ukazovatele. Charakteristiky obyvateľstva – početnosť, plodnosť, úmrtnosť, vekové zloženie, sa nazývajú demografické ukazovatele. Ich poznanie je veľmi dôležité pre pochopenie zákonov upravujúcich život populácií a predpovedanie neustálych zmien, ktoré v nich prebiehajú.
Štúdium demografických ukazovateľov má veľký praktický význam, napríklad pre správne plánovanie intenzity ťažby pri ťažbe dreva je veľmi dôležité poznať mieru obnovy lesa. Niektoré populácie zvierat sa používajú na získanie cenných potravín alebo kožušinových surovín. Štúdium ostatných je dôležité z hľadiska verejného zdravia, napríklad populácie malých hlodavcov, medzi ktorými kolujú patogény nebezpečné pre ľudí.
V prvom rade nás zaujímajú zmeny ako v populácii ako celku, tak aj o príčinách a rýchlosti týchto zmien, čo následne poskytne možnosť predvídať zmeny, regulovať ich, napríklad znižovať počet škodcov poľnohospodárskych pôda.
Merania hustoty sa používajú aj v prípadoch, keď je dôležitejšie poznať nie celkovú veľkosť populácie v danom časovom okamihu, ale jej dynamiku, teda priebeh zmien veľkosti populácie v čase. Veľkosť populácie sú všetci jednotlivci v populácii.
Index populácie. Hojnosť sa dá merať aj ukazovateľmi, ktoré sa netýkajú jednotky priestoru, ale jednotky času, napríklad počtu zaznamenaných vtákov za hodinu alebo počtu ulovených rýb za deň. V skutočnosti sa tieto ukazovatele líšia od hustoty iba rozmerom. Oba sú relatívne ukazovatele a nazývajú sa populačné indexy.
Hustota obyvateľstva rôznych cicavcov sa môže líšiť desaťtisíckrát. U zvierat konzumujúcich podobný druh potravy sú však rozdiely v hustote oveľa menšie. Čím ďalej je populácia od primárneho zdroja biopotravín, tým je jej hustota nižšia. To. hustota obyvateľstva je počet jedincov na jednotku plochy.
Ekologická plodnosť dáva predstavu o rýchlosti nárastu počtu, tj o aktivite reprodukcie populácie za skutočných životných podmienok. Druhy, ktoré sa nestarajú o svoje potomstvo, sa vo všeobecnosti vyznačujú vysokým potenciálom a nízkou ekologickou plodnosťou. Napríklad dospelá treska samice splodí milióny vajíčok, z ktorých v priemere do dospelého stavu prežijú iba 2 jedinci.
Úmrtnosť. Ak sledujeme osud určitej skupiny súčasne narodených jedincov, je ľahké zistiť, že ich počet v dôsledku smrti niektorých jednotlivcov počas celého života neustále klesá. Mieru poklesu populácie charakterizuje ukazovateľ nazývaný úmrtnosť. Úmrtnosť charakterizuje procesy poklesu populácie v jednotlivých podskupinách obyvateľstva (napríklad iba medzi mužmi alebo iba medzi ženami) alebo v populácii ako celku.
Úmrtnosť organizmov sa prejavuje, aj keď sú životné podmienky celkom priaznivé. V týchto prípadoch hovoria o minimálnej úmrtnosti. Jeho povaha je spojená s poruchami fyziologického vývoja, ktoré vedú k smrti jednotlivých organizmov. Za špecifických environmentálnych podmienok je úmrtnosť vzhľadom na účinky zvyčajne vyššia ako minimálna úroveň vonkajšie faktory(predácia, nedostatok potravy, znečistenie životného prostredia a iné) vytvárajú ďalšie príčiny úhynu organizmov.
Úmrtnosť je do určitej miery opakom pôrodnosti. Úmrtnosť, podobne ako plodnosť, je však vyjadrená počtom jedincov, ktorí zomreli počas daného časového obdobia, ale častejšie - vo forme relatívnej (alebo konkrétnej) hodnoty. Špecifickým ukazovateľom úmrtnosti je percento jedincov, ktorí zomreli v jednom časovom období, alebo ich podiel na pôvodnej veľkosti skupiny. Vo väčšine organizmov sa miera úmrtnosti počas života mení. Spravidla je vysoký v počiatočných fázach vývoja, potom klesá a smerom k starnutiu sa opäť zvyšuje.
Veková štruktúra populácie charakterizuje celkový počet vekových skupín v nej zastúpených a pomer ich počtu alebo celkovej hmotnosti organizmov prítomných v skupine (biomasy). Tento pomer sa zvyčajne nazýva vekové rozdelenie (čiže rozdelenie počtu podľa vekových skupín) alebo vekové spektrum obyvateľstva. Veková štruktúra populácie sa môže meniť pod vplyvom vonkajších faktorov, pretože riadia procesy plodnosti a úmrtnosti.
Analýza vekovej štruktúry populácií a identifikácia vekových skupín u rastlín a živočíchov sa uskutočňuje rôznymi spôsobmi. Vekové spektrum sa používa na hodnotenie schopnosti populácie samostatne si udržiavať veľkosť a jej odolnosť voči vonkajším vplyvom. Čím je vekové spektrum zložitejšie, tým je reprodukcia populácie stabilnejšia. Analýza vekovej štruktúry umožňuje predpovedať veľkosť populácie na niekoľko ďalších rokov, ktorá sa používa napríklad na posúdenie možností rybolovu v poľovníctve v niektorých zoologických štúdiách.
Zvláštnosti vekovej štruktúry určujú mnohé vlastnosti populácie ako systému. Populácia, ktorá zahŕňa mnoho vekových skupín, je menej náchylná na vplyv faktorov, ktoré určujú úspešnosť reprodukcie. Dokonca ani extrémne nepriaznivé podmienky chovu, ktoré môžu viesť k úplnej smrti potomstva konkrétneho roku, nie sú pre populáciu zložitej štruktúry katastrofické.
Život obyvateľstva sa prejavuje v jeho dynamike. Populácia nemôže existovať bez neustálych zmien, vďaka ktorým sa akoby prispôsobuje zmenám vonkajších podmienok.
V priebehu evolúcie získavajú rôzne druhy živých organizmov rôzne vlastnosti. Niektoré z nich sú prispôsobené na život v drsných, ale stabilných podmienkach, napríklad v púšti, polopúšti, tundre. Príkladom sú rastliny ako saxaul a tamarišek v púštnych zónach alebo niektoré druhy machov obývajúcich tundru.
Špecifické vlastnosti organizmov žijúcich v takýchto podmienkach sa odrážajú vo vlastnostiach ich populácií. Procesy udržiavania počtu a štruktúry populácií týchto druhov (rozmnožovacie procesy) nadobúdajú vysokú citlivosť na narušenie ekologických podmienok. Stanú sa ľahko zraniteľnými voči zvýšenej expozícii ľudí a je ťažké ich opraviť.
Ostatné druhy žijúce v zónach mierne podnebie, najmä populácie jednoročných zvierat (väčšina hmyzu) a rastlín (niektoré druhy tráv), sú schopné odolávať výrazným poruchám životných podmienok. Kolísanie ich počtu sa vyznačuje širokým rozsahom. Počas rokov minimálnej a maximálnej početnosti sa počet takýchto populácií môže líšiť desiatky, stovky a niekedy aj tisíckrát.
Rast populácie. Na prvý pohľad je zrejmé, že povaha dynamiky počtu rôznych typov organizmov v populácii by mala byť spojená s demografickými ukazovateľmi, ktoré sa tiež formujú v procese evolúcie a odrážajú životné podmienky druhu v konkrétny biotop. Napriek tomu, že plodnosť, úmrtnosť a veková štruktúra sú veľmi dôležité, žiadny z týchto ukazovateľov nemožno použiť na posúdenie vlastností dynamiky populácie ako celku.
Do určitej miery tieto vlastnosti odhaľuje proces rastu populácie, ktorý charakterizuje jeho schopnosť obnoviť počty po katastrofe alebo zvýšiť počet, keď organizmy osídľujú voľné ekologické medzery.
Kolísanie počtu obyvateľov. Keď sa skončí rast populácie, jej počty začnú kolísať (v porovnaní s viac-menej konštantnou hodnotou). Tento jav je spôsobený rôznymi faktormi. Samotný proces dynamiky populácie sa v tomto prípade môže prejavovať aj rôznymi spôsobmi.
U mnohých druhov živočíchov a rastlín sú výkyvy vo veľkosti populácie spôsobené sezónnymi zmenami životných podmienok (teplota, vlhkosť, osvetlenie, potrava atď.). Sú ukázané príklady sezónnych výkyvov v populácii - oblaky komárov, lesy plné vtákov, polia porastené nevädzou - v teplom období, v zime sú tieto javy prakticky zredukované na nič.
Najväčší záujem sú kolísanie populácie, ktoré sa vyskytuje z roka na rok. Nazývajú sa medziročné na rozdiel od vnútroročných alebo sezónnych. Medziročná dynamika veľkosti populácie môže mať rôzny charakter a prejavovať sa vo forme plynulých vĺn zmien (početnosť, biomasa, štruktúra populácie) alebo v podobe častých skokových zmien.
V oboch prípadoch môžu byť tieto zmeny pravidelné, to znamená cyklické alebo nepravidelné - chaotické. Prvé, na rozdiel od druhých, obsahujú prvky, ktoré sa v pravidelných intervaloch opakujú (napríklad každých 10 rokov veľkosť populácie dosiahne určitú maximálnu hodnotu).
Kolísanie početnosti niektorých druhov vtákov (napríklad vrabec mestský) alebo rýb (pochmúrne, vendace, gobie atď.) Pozorované z roka na rok poskytujú príklad nepravidelných zmien vo veľkosti populácie, spravidla so zmenami klimatických podmienok alebo so zmenami znečistenia životného prostredia.biotop s látkami, ktoré majú škodlivý vplyv na organizmy.
Medzi najznámejšie príklady cyklických výkyvov patria kĺbové výkyvy v počte niektorých druhov severských cicavcov. Napríklad cykly troj- a štvorročnej periodicity sú charakteristické pre mnohé severské hlodavce podobné myšiam (myši, hraboše, lemy) a ich predátorov (polárne sovy, arktické líšky), ako aj zajace a rysy.
V Európe niekedy dosahujú lemmingy takú vysokú hustotu, že začnú migrovať zo svojich preľudnených biotopov. U lemmov a kobyliek nie je každý nárast počtu sprevádzaný migráciou.
Cyklické výkyvy veľkosti populácie sa niekedy dajú vysvetliť komplexnými interakciami medzi populáciami rôznych živočíšnych a rastlinných druhov v spoločenstvách.
Uvažujme ako príklad o kolísaní početnosti niektorých druhov hmyzu v európskych lesoch, napríklad o motýľoch borovice a smrekovca (obr. 24), ktorých larvy sa živia listami stromov. Populačné vrcholy sa v nich opakujú asi za 4-10 rokov.
Kolísanie počtu týchto druhov je determinované jednak dynamikou biomasy stromov, jednak kolísaním počtu vtákov živiacich sa hmyzom. Keď sa biomasa stromov v lese zvyšuje, najväčšie a najstaršie stromy sa stávajú náchylnými na húsenice hlísty a často hynú na opakované odlistenie (miznutie listov).
Odumieranie a rozklad dreva vracia živiny do lesnej pôdy. Na svoj vývoj ich využívajú mladé stromčeky, menej citlivé na napadnutie hmyzom. Rast mladých stromov uľahčuje aj zvýšenie osvetlenia v dôsledku odumierania starých stromov s veľkými korunami. Medzitým vtáky znižujú počet háďatiek. V dôsledku rastu stromov sa však (počet) začne opäť zvyšovať a proces sa opakuje.
Ak vezmeme do úvahy existenciu ihličnatých lesov počas dlhých časových období, je zrejmé, že zvitok listov periodicky omladzuje ekosystém ihličnatého lesa, je jeho neoddeliteľnou súčasťou. Preto nárast počtu tohto motýľa nepredstavuje katastrofu, ako by sa mohlo zdať každému, kto v určitej fáze cyklu vidí mŕtve a odumierajúce stromy.
Príčinami prudkých výkyvov v počte niektorých populácií môžu byť rôzne abiotické a biotické faktory. Niekedy sú tieto výkyvy v dobrej zhode so zmenami klimatických podmienok. V mnohých prípadoch však nie je možné vysvetliť zmeny vo veľkosti konkrétnej populácie vplyvom vonkajších faktorov. Príčiny kolísania veľkosti populácie môžu spočívať samy v sebe; potom sa hovorí o vnútorných faktoroch dynamiky populácie.
Regulácia veľkosti populácie. Regulácia počtu je chápaná ako schopnosť populácie obnoviť počet svojich jednotlivcov na svoju obvyklú hodnotu, určenú podmienkami a zdrojmi jej populácie. ekologický výklenok... Túto schopnosť poskytuje systém mechanizmov, ktoré sa zdajú byť automaticky spustené, keď hustota obyvateľstva dosiahne buď príliš vysoké alebo príliš nízke hodnoty. Regulačné mechanizmy môžu mať charakter behaviorálnych, demografických, fyziologických reakcií organizmov na zmeny ich hustoty.
Sú známe prípady, keď v podmienkach premnoženia u mnohých cicavcov dochádza k prudkým zmenám fyziologického stavu. Takéto zmeny ovplyvňujú predovšetkým orgány neuroendokrinného systému, ovplyvňujú správanie zvierat, menia ich odolnosť voči chorobám a iným druhom stresu. Niekedy to vedie k zvýšenej úmrtnosti jednotlivcov a potom k zníženiu hustoty obyvateľstva. Biele zajace napríklad často náhle zomierajú na „šokovú chorobu“ v období najvyššieho počtu. U niektorých druhov rýb s vysokou početnosťou jedincov prechádzajú dospelí jedinci na prikrmovanie ich mláďatami, v dôsledku čoho populácia začína klesať.
Nemali by sme si myslieť, že prítomnosť regulačných mechanizmov by mala vždy stabilizovať populáciu. V niektorých prípadoch môže ich pôsobenie viesť k cyklickému kolísaniu počtu, a to aj pri stálych životných podmienkach. Stopy prejavu rôznych účinkov regulačných faktorov sa pomerne často nachádzajú v dynamike populácií, ktoré sú charakterizované cyklickými výkyvmi v číslach.
Populácie druhov sú hlavnými funkčnými jednotkami živej prírody. Sú to prvky spoločenstiev, ekosystémov, ktoré sa zúčastňujú na hlavných procesoch transformácie hmoty a prenosu energie.
Populácie majú charakteristické ukazovatele, ktoré sú im vlastné, napríklad štruktúru, hustotu, počet, plodnosť, úmrtnosť. Niektoré charakteristiky populácií sú navzájom prepojené: úmrtnosť určuje štruktúru, plodnosť určuje hustotu atď.
Procesy populačnej zmeny v čase sa nazývajú populačná dynamika. Tieto zmeny sú výsledkom mnohých faktorov. prostredie, ako aj vnútorné mechanizmy regulácie populácie.
Veľkosť, hustota, pohlavie a vekové zloženie populácie sa neustále menia. Tieto zmeny sú spojené s príčinami vonkajšími voči populácii, ako aj s vnútornými mechanizmami regulácie, ktoré sú vlastné každej populácii. Všetky tieto zmeny sú dôležité pre populáciu, pomáhajú jej prežiť a prispôsobiť sa meniacim sa podmienkam biotopov. Pomer vnútorných a vonkajších regulátorov je rozdielny. O význame niektorých v porovnaní s inými sa dodnes rôzni vedci sporia.
Na základe informácií dostupných v doterajšej ekologickej literatúre o populácii odpovedzte na otázky a vysvetlite svoje odpovede na konkrétnych príkladoch.
Najprv však zistite, čo to je Environmentálna výzva (situácia)?
- Ide o situáciu, ktorá vznikla v prírodných podmienkach alebo je umelo formulovaná, v ktorej sa vyžaduje získanie určitého užitočného výsledku pre harmonizáciu vzťahov v systémoch „človek - prostredie“, „príroda - spoločnosť“, „organizmus - prostredie“.
Podobné informácie.
1. Pojem populácie: štatistické ukazovatele populácie, pojem genotyp a genofond
Súbor jedincov s dedičnými podobnosťami v morfologických, fyziologických a biochemických charakteristikách, schopných krížiť sa s tvorbou plodných potomkov, prispôsobených určitým životným podmienkam a zaujímajúcich v prírode určité územie (rozsah), sa nazýva biologický druh. Druhy často zaberajú veľkú oblasť, v rámci ktorej sú jednotlivci nerovnomerne rozdelení, v skupinách - populáciách.
Populácia - súbor jedincov jedného druhu, schopných samoreprodukcie, ktorý existuje dlhodobo v určitej časti areálu relatívne oddelene od ostatných populácií toho istého druhu. Pojem „populácia“ pochádza z latinského slova „populus“ (ľudia) a doslova znamená „populácia“. Populácia je presne tá bunka bioty, ktorá je základom jej existencie: prebieha v nej samoreprodukcia živej hmoty, zaisťuje prežitie druhu, t.j. je štrukturálna jednotka druhu a jednotka evolúcie. Kontakty medzi jednotlivcami tej istej populácie sa uskutočňujú častejšie ako medzi jednotlivcami rôznych populácií. Napríklad úroveň panmixie (voľný prechod) v rámci populácie je vyššia ako medzi jednotlivcami z rôznych populácií.
Areal. Priestor, v ktorom sa populácia alebo druh ako celok vyskytuje počas celého svojho života, sa nazýva oblasť distribúcie. Táto oblasť môže byť súvislá alebo prerušovaná (disjunktívna), ak medzi jej časťami existujú rôzne bariéry (vodné, orografické atď.), Priestory, ktoré neobývajú zástupcovia tohto druhu.
2.Statické ukazovatele obyvateľstva
Kvantitatívne ukazovatele (charakteristiky) populácie možno rozdeliť na statické a dynamické. Statické ukazovatele charakterizujú stav populácie na tento momentčas. Hlavné sú: počet a hustota, ako aj indikátory štruktúry. Dynamické ukazovatele populácie odrážajú procesy prebiehajúce v populácii v určitom časovom období. Medzi hlavné patria: plodnosť, úmrtnosť, miera rastu populácie.
Početnosť je počet živočíchov alebo rastlín v rámci určitej priestorovej jednotky: oblasti, povodia, morskej oblasti, regiónu, okresu atď. Veľkosť populácie sa môže v priebehu času výrazne líšiť. Závisí to od biotického potenciálu druhu a vonkajších podmienok. Počet určitých zvierat sa určuje rôznymi metódami. Napríklad počítaním z lietadla alebo helikoptéry pri prelete nad oblasťou. Veľkosť ľudskej populácie je určená súpisom obyvateľstva celého štátu, jeho administratívnych členení. Význam veľkosti a štruktúry populácie (etnickej, profesionálnej, vekovej, pohlavnej atď.) Má veľký hospodársky a ekologický význam.
Hustota je počet jedincov alebo biomasy populácie na jednotku plochy alebo objemu. Čím väčšie je zviera, tým väčšiu plochu potrebuje na získanie potravy, preto čím väčšia je veľkosť tela jedinca, tým nižšia je hustota populácie.
Populácia sa vyznačuje určitou štrukturálnou organizáciou - pomer skupín jednotlivcov podľa pohlavia, veku, veľkosti, rozmiestnenia jednotlivcov na území atď. V tomto ohľade sa rozlišujú rôzne štruktúry populácie: sexuálne, vekové, veľkostné, genetické, priestorovo-etologické atď. Štruktúra populácie sa vytvára na jednej strane na základe všeobecných biologických vlastností druhu , na druhej strane pod vplyvom faktorov prostredia.
Pohlavná štruktúra (zloženie pohlavia) - kvantitatívny pomer mužov a žien v populácii. Pomer pohlaví v populácii je stanovený podľa genetických zákonov ako výsledok rekombinácie pohlavných chromozómov a potom je ovplyvnený prostredím. Teoreticky by mal byť pomer pohlaví rovnaký: 50 % z celkovej populácie by mali byť muži a 50 % by mali byť ženy. Skutočný pomer pohlaví závisí nielen od genetických a fyziologických vlastností druhu, ale aj od pôsobenia rôznych environmentálnych faktorov (napríklad u rýb od hodnoty pH prostredia; u červených lesných mravcov z vajec znášaných na teploty pod 20 ° C, vyvíjajú sa muži a ďalší vysoká teplota- samice).
Rozlišujte primárne, sekundárne a terciárne vzťahy. Primárny pomer je pomer pozorovaný počas tvorby zárodočných buniek (gamét). Zvyčajne je to 1:1. Tento pomer je určený genetickým mechanizmom určovania pohlavia. Sekundárny pomer je pomer pozorovaný pri narodení. Terciárny pomer je pomer pozorovaný u dospelých sexuálne dospelých jedincov.
Napríklad u ľudí v sekundárnom pomere trochu prevládajú chlapci, v terciárnom pomere - ženy: na 106 chlapcov sa narodí 100 dievčat vo veku 16 ... 18 rokov v dôsledku zvýšenej úmrtnosti mužov tento pomer sa vyrovnáva a do 50 rokov je to 85 mužov na 100 žien a do 80 rokov - 50 mužov a 100 žien.
Genetická štruktúra populácie sa vyznačuje rôznym stupňom genetickej diverzity jedincov. Súbor všetkých génov koncentrovaných v chromozómoch jedného organizmu sa nazýva genotyp. Ak je pomer genotypov v populácii konštantný naprieč generáciami, potom je populácia stabilná, existuje v nej genotypová rovnováha. Súbor génov, ktoré majú jednotlivci z určitej populácie, sa nazýva genofond. Napriek variabilite svojich štruktúrnych častí si populácia ako integrálny systém neustále zachováva genofond zdedený od populácie predkov.
Relatívna priestorová izolácia populácie vedie k jej reprodukčnej izolácii - obmedzujúcej slobodu kríženia jedincov rôznych populácií. Táto izolácia zabezpečuje jedinečnosť genofondu populácie a možnosť jej samostatnej evolúcie. V prírode však neexistujú úplne izolované populácie a môže dôjsť k migrácii (odlivu a prílevu) génov, čo vedie k zmenám v ich genetickej štruktúre.
Veková štruktúra (vekové zloženie) - pomer v populácii jedincov rôznych vekových skupín. Absolútne vekové zloženie vyjadruje počet určitých vekových skupín v určitom časovom bode. Relatívne vekové zloženie vyjadruje podiel alebo percento jedincov danej vekovej skupiny vo vzťahu k celkovej populácii. Vekové zloženie je určené takými ukazovateľmi, ako sú: čas do puberty, očakávaná dĺžka života, trvanie obdobia rozmnožovania, úmrtnosť atď.
V závislosti od reprodukčnej schopnosti jedinca sa rozlišujú tri skupiny: predreprodukčné (jedinci, ktorí sa ešte nedokážu rozmnožovať), reprodukčné (jedinci, ktorí sa dokážu rozmnožovať) a postreprodukčné (jedinci, ktorí sa už nedokážu rozmnožovať). .
Pomer jednotlivcov v populácii k týmto podmienkam sa nazýva vekové spektrum populácie, ktoré odráža kvantitatívne pomery rôznych vekových skupín. Podľa vekového spektra sa posudzuje schopnosť populácie sa živiť a odolnosť voči vonkajším vplyvom. Na porovnanie počtu jedincov rôzneho veku v populáciách sú skonštruované histogramy vekových štruktúr (pozri obr.).
Najživotaschopnejšie sú populácie, v ktorých sú relatívne rovnomerne zastúpené všetky vekové kategórie. Takéto populácie sa nazývajú normálne. Ak v populácii prevládajú senilní jedinci, naznačuje to prítomnosť negatívnych faktorov, ktoré narúšajú reprodukčné funkcie. Takéto populácie sa nazývajú regresívne alebo ohrozené.
Veková štruktúra populácií:
Invazívne (rastúce); 2 - normálny (stabilný);
Regresívne (zmenšujúce sa)
Populácie reprezentované najmä mladými jedincami sú považované za invázne, prípadne invázne. Ich vitalita nevyvoláva obavy, ale existuje vysoká pravdepodobnosť prepuknutia nadmerne vysokého počtu jedincov. Zvlášť nebezpečné je, ak sú takéto populácie zastúpené druhmi, ktoré tu predtým chýbali.
Priestorová a etologická štruktúra určuje povahu distribúcie jedincov v rámci rozsahu. Závisí to od charakteristík prostredia a etológie (správania) druhu.
V priestore existujú tri hlavné typy distribúcie jednotlivcov: rovnomerné (pravidelné), nerovnomerné (agregované, skupinové, mozaikové) a náhodné (difúzne).
Pri rovnomernom rozmiestnení sa jednotlivci umiestňujú vo viac-menej rovnakých intervaloch, napríklad stromy v borovicovom lese. V skutočnosti je rovnomerné rozloženie jedincov v prírode zriedkavé.
Nerovnomerné (skupinové, mozaikové) rozloženie sa prejavuje tvorbou skupín jedincov, medzi ktorými sú veľké neobývané oblasti. Je to typické pre populácie žijúce v podmienkach nerovnomerného rozloženia environmentálnych faktorov alebo pozostávajúce z jedincov vedúcich skupinový životný štýl (napríklad stádo cicavcov, kolónia vtákov). Skupinové umiestnenie zabezpečuje obyvateľstvu vyššiu odolnosť voči nepriaznivým podmienkam.
Pri náhodnom (difúznom) rozložení sú jednotlivci rozmiestnení nerovnomerne a ich vzájomné stretnutia sú náhodné. Tento typ distribúcie je rozšírený medzi rastlinami a mnohými živočíšnymi druhmi. Náhodné rozdelenie je výsledkom pravdepodobnostných procesov a slabých sociálnych väzieb medzi jednotlivcami.
Vo veľkých geografických oblastiach môžu v priebehu času jednotlivci tej istej populácie pri distribúcii vytvárať kombinácie týchto troch typov distribúcie. Napríklad: stromy - od skupiny po uniformu. Rozptýlenie vošiek alebo zemiakového chrobáka môže byť najskôr náhodné a ako sa množia, nadobúda skupinový alebo jednotný charakter.
Podľa typu využitia priestoru sa všetky mobilné zvieratá delia na sedavé a kočovné. Sedavý spôsob života je charakterizovaný intenzívnym typom využívania územia, t.j. jednotlivci alebo ich skupiny dlhodobo využívajú zdroje v relatívne obmedzenom priestore. Má množstvo biologických výhod, ako je voľná orientácia na známom území pri hľadaní potravy alebo úkrytu, schopnosť vytvárať zásoby potravy (bielkoviny, žatva myš). Medzi jeho nevýhody patrí vyčerpanie potravinových zdrojov s nadmerne vysokou hustotou obyvateľstva.
Druhy charakterizované nomádskym spôsobom života sa vyznačujú rozsiahlym typom využívania územia, v ktorom zdroje zvyčajne spotrebúvajú skupiny jednotlivcov neustále sa pohybujúcich v rámci rozsiahleho územia.
Podľa formy spolužitia sa zvieratá vyznačujú osamelým životným štýlom, rodinou, v kolóniách, kŕdľoch, stádach.
Šírenie organizmov mimo populáciu sa nazýva rozptýlenie. Osídľovacie vzorce odrážajú to, ako obyvateľstvo zaberá stále väčší priestor. Medzi nimi sa rozlišujú: anemochoria (šíriaca sa vetrom), hydrochoria (vodou), fytochoria (podľa rastlín), zoochoria (podľa zvierat) a antropochoria (podľa ľudí).
3. Životné prostredie vo vode
Z ekologického hľadiska životné prostredie -ide o prírodné telesá a javy, s ktorými je organizmus v priamom alebo nepriamom vzťahu. Habitat je súčasťou prírody, ktorá obklopuje živé organizmy (jednotlivec, populácia, komunita) a má na ne určitý vplyv.
Živé organizmy si na našej planéte osvojili štyri hlavné biotopy: vodný, prízemno-vzdušný, pôdny a organizmický (t. j. tvorený samotnými živými organizmami).
Prostredie vodného života
Vodné prostredie života je najstaršie. Voda zabezpečuje priebeh metabolizmu v tele a normálne fungovanie organizmu ako celku. Niektoré organizmy žijú vo vode, iné sa prispôsobili neustálemu nedostatku vlhkosti. Priemerný obsah vody v bunkách väčšiny živých organizmov je asi 70%.
4. Špecifické vlastnosti vody ako biotopu
Charakteristickou črtou vodného prostredia je vysoká hustota -je to 800-násobok hustoty vzduchu. Napríklad v destilovanej vode sa rovná 1 g / cm 3... So zvyšujúcou sa salinitou sa hustota zvyšuje a môže dosiahnuť 1,35 g / cm 3... Všetky vodné organizmy sú vystavené vysokému tlaku, ktorý sa zvyšuje o 1 atmosféru na každých 10 m hĺbky. Niektoré z nich, napríklad rybáriky, hlavonožce, kôrovce, hviezdice a iné, žijú na veľké hĺbky pri tlaku 400 ... 500 atm.
Hustota vody poskytuje možnosť spoľahnúť sa na ňu, čo je dôležité pre kostrové formy vodných organizmov.
Nasledujúce faktory ovplyvňujú aj biont vodných ekosystémov:
1.koncentrácia rozpusteného kyslíka;
2.teplota vody;
.priehľadnosť, charakterizovaná relatívnou zmenou intenzity svetelného toku s hĺbkou;
.salinita, to znamená percento (hmotnostných) solí rozpustených vo vode, najmä NaCl, KC1 a MgS04 ;
.dostupnosť živín, predovšetkým zlúčenín chemicky viazaného dusíka a fosforu.
Kyslíkový režim vodného prostredia je špecifický. Kyslík vo vode je 21 -krát menší ako v atmosfére. Obsah kyslíka vo vode klesá so zvýšením teploty, slanosti, hĺbky, ale zvyšuje sa so zvýšením prietoku. Medzi vodnými organizmami existuje mnoho druhov patriacich k euryoxybiontom, tj. Organizmy schopné prenášať nízky obsah kyslíka vo vode (napríklad niektoré druhy mäkkýšov, kaprov, karasov, lieňov a ďalšie).
Stenoxybionty, napríklad pstruhy, larvy májov a ďalšie, môžu existovať iba s dostatočne vysokou saturáciou vody kyslíkom (7 ... 11 cm 3/ l), a preto sú bioindikátormi tohto faktora.
Nedostatok kyslíka vo vode vedie k katastrofické udalosti -úhyny (zimné a letné), sprevádzané úhynom vodných organizmov.
Teplotný režim vodné prostredie sa vyznačuje relatívnou stabilitou v porovnaní s inými prostrediami. V sladkej vode mierne šírky teplota povrchových vrstiev sa pohybuje od 0,9 ° C do 25 ° C, t.j. amplitúda teplotných zmien je do 26 ° С (s výnimkou tepelných zdrojov, kde teplota môže dosiahnuť 140 ° С). V hĺbke v sladkovodných útvaroch je teplota neustále 4 ... 5 ° C.
Svetelný režim vodného prostredia sa výrazne líši od suchovzdušného prostredia. Svetla je vo vode málo, keďže sa pri prechode vodným stĺpcom čiastočne odráža od hladiny a čiastočne absorbuje. Častice suspendované vo vode tiež bránia prenikaniu svetla. V súvislosti s tým sa v hlbokých nádržiach rozlišujú tri zóny: svetlo, súmrak a zóna večnej temnoty.
Podľa stupňa osvetlenia sa rozlišujú tieto zóny:
pobrežná zóna (vodný stĺpec, kde slnečné svetlo dosahuje na dno);
limnická zóna (vodný stĺpec do hĺbky, kde preniká len 1 % slnečného žiarenia a kde je fotosyntéza utlmená);
eufotická zóna (celý osvetlený vodný stĺpec vrátane pobrežných a limnických zón);
profundálna zóna (dno a vodný stĺp, kam slnečné svetlo nepreniká).
Vo vzťahu k vode sa medzi živými organizmami rozlišujú tieto ekologické skupiny: hygrofily (vlhkomilné), xerofily (suchomilné) a mezofily (stredná skupina). Najmä medzi rastlinami sa rozlišujú hygrofyty, mezofyty a xerofyty.
Hygrofyty -rastliny vlhkých biotopov, ktoré neznášajú nedostatok vody. Patria sem napr.: jazierko, lekno, trstina.
Xerofyty sú rastliny na suchých stanovištiach, ktoré znesú prehriatie a dehydratáciu. Rozlišujte medzi sukulentmi a sklerofytmi. Sukulenty -xerofytické rastliny so šťavnatými, mäsitými listami (napríklad aloe) alebo stonkami (napríklad kaktus), v ktorých sa vyvíja tkanivo skladujúce vodu. Sklerofyty sú xerofytické rastliny s tuhými výhonkami, vďaka ktorým pri vodnom deficite nepozorujú vonkajší obraz vädnutia (napríklad perová tráva, saxaul).
Mezofyty -rastliny stredne vlhkých biotopov; stredná skupina medzi hydrofytmi a xerofytmi.
Vodné prostredie je domovom asi 150 000 živočíšnych druhov (čo je asi 7% z ich celkového počtu) a 10 000 druhov rastlín (čo je asi 8% z ich celkového počtu). Organizmy, ktoré žijú vo vode, sa nazývajú vodné organizmy.
Podľa typu biotopu a spôsobu života sa vodné organizmy zaraďujú do nasledujúcich ekologických skupín.
Planktón -suspendované organizmy plávajúce vo vode, pasívne sa pohybujúce v dôsledku prúdu. Rozlišujte medzi fytoplanktónom (jednobunkové riasy) a zooplanktónom (jednobunkové zvieratá, kôrovce, medúzy atď.). Špeciálnym druhom planktónu je ekologická skupina Neuston -obyvatelia povrchového filmu vody na hranici so vzdušným prostredím (napríklad vodné stridery, chrobáky a ďalšie).
Nekton -zvieratá aktívne sa pohybujúce vo vode (ryby, obojživelníky, hlavonožce, korytnačky, kytovce atď.). Aktívne plávanie vodných organizmov, zjednotené v tomto environmentálna skupina, priamo závisí od hustoty vody. Rýchly pohyb vo vodnom stĺpci je možný iba vtedy, ak je tvar tela efektívny a dobre vyvinuté svaly.
Benthos -organizmy žijúce na dne a v zemi sa delí na fytobentos (prichytené riasy a vyššie rastliny) a zoobentos (kôrovce, mäkkýše, hviezdice a pod.).
5. Odrody smogu a ich vlastnosti
Smog (anglicky Smoke - dym, fog - hustá hmla) - viditeľné znečistenie ovzdušia akéhokoľvek charakteru. Smog sa vyskytuje za určitých podmienok: veľké množstvo prachu a plynov v ovzduší a dlhodobá existencia anticyklonálnych poveternostných podmienok (oblasti s vysokým atmosferický tlak) keď sa znečisťujúce látky hromadia v povrchovej vrstve atmosféry. Smog spôsobuje dusenie, astmatické záchvaty, alergické reakcie, podráždenie očí, poškodenie vegetácie, budov a štruktúr.
Existujú tri druhy smogu: ľad (aljašský typ); mokré (londýnsky typ); suché alebo fotochemické (typ Los Angeles).
Najviac skúmaný je mokrý smog. Je to bežné v oblastiach s vysokou relatívnou vlhkosťou a častými hmlami. To podporuje miešanie znečisťujúcich látok a interakciu chemické reakcie... Tieto znečisťujúce látky priamo emitované do atmosféry sa nazývajú primárne znečisťujúce látky. Hlavnými toxickými zložkami mokrého smogu sú najčastejšie CO 2a tak 2... V notoricky známom prípade si v roku 1952 mokrý smog v Londýne vyžiadal viac ako 4 000 obetí.
Fotochemický smog je sekundárne znečistenie ovzdušia spôsobené rozkladom primárnych znečisťujúcich látok slnečným žiarením. Hlavnou toxickou zložkou je ozón.
Ľadový smog sa vyskytuje pri veľmi nízkych teplotách a anticyklóne. V tomto prípade emisia aj malého množstva znečisťujúcich látok vedie k tvorbe hustej hmly, pozostávajúcej z najmenších kryštálov ľadu a napríklad kyseliny sírovej.
Vzduch je hlavne zmesou O 2a N 2... Pri vysokých teplotách plameňa sa molekuly vo vzduchu môžu rozpadnúť a dokonca aj molekuly relatívne inertného dusíka 2podstúpiť reakcie:
Podľa rovnice vzniká atóm kyslíka, ktorý je zahrnutý do rovnice. Akonáhle sa vytvorí v plameni, atóm kyslíka sa znovu vytvorí a zúčastní sa celého reťazca reakcií vedúcich k tvorbe NO. Ak zhrnieme tieto dve reakcie, dostaneme:
Rovnica ukazuje, ako v plameni vznikajú oxidy dusíka. Objavujú sa, pretože palivo sa spaľuje vo vzduchu a nie v kyslíku O 2... Niektoré palivá okrem toho obsahujú ako nečistoty zlúčeniny dusíka, a preto produkty spaľovania týchto nečistôt slúžia ako zdroj ďalších oxidov dusíka. Oxidáciou oxidu dusnatého v smogu vzniká oxid dusičitý, hnedý plyn. Táto farba znamená, že plyn absorbuje svetlo (s vlnovou dĺžkou najmenej 310 nm), je fotochemicky aktívny a podlieha disociácii:
Podľa rovnice sa teda opäť objaví oxid dusíka, ale aj jediný a reaktívny atóm kyslíka, ktorý môže reagovať za vzniku ozónu - O3 :
Ozón je jedinou znečisťujúcou látkou, ktorá najjasnejšie charakterizuje fotochemický smog. Avšak, Oh 3ktoré predstavuje takýto problém, nie je emitované vozidlom (alebo akoukoľvek väčšou znečisťujúcou látkou). Je to sekundárna znečisťujúca látka.
Stručne povedané, VOC uvoľňované používaním palív na báze benzínu prispievajú k premene NO na NO. 2(a základ fotochemického smogu).
V procese oxidácie uhľovodíkov v atmosfére je potrebné osobitne zdôrazniť úlohu radikálu OH *. Zvážte oxidáciu metánu (CH 4) ako jednoduchý príklad tohto procesu:
Tieto reakcie ukazujú konverziu oxidu dusnatého (NO) na oxid (NO 2) a jednoduchý alkán CH 4v aldehyde (v tento prípad formaldehyd HCHO). V tomto prípade je radikál OH * reprodukovaný na konci reakčného reťazca, preto ho možno určitým spôsobom považovať za katalyzátor. Napriek tomu, že reakcia prebieha vo fotochemickom smogu, účinok radikálu OH * na veľké a komplexné organické molekuly je dosť účinný. Aldehydy môžu byť tiež napadnuté radikálmi OH *.
Metylový radikál (CH 3*) z rovnice je možné vrátiť do rovnice.
Dôležitým doplnkom k tejto sérii reakcií je:
čo vedie k tvorbe dráždivých očí peroxyacetylnetrátu (PAN).
6. Environmentálne právo a jeho hlavné zdroje
Environmentálne právo je odvetvie práva, ktoré upravuje sociálne vzťahy v oblasti interakcie medzi spoločnosťou a prírodou.
Environmentálne právo je dôležitým nástrojom, ktorý štát používa v záujme ochrany a racionálneho využívania životného prostredia. prírodné prostredie.
Zdroje práva životného prostredia sú nasledujúce predpismi: 1) Ústava Ruská federácia; 2) zákony a kódexy v oblasti ochrany prírody; 3) dekréty a príkazy prezidenta o otázkach ekológie a manažmentu prírody; vládne environmentálne akty; 4) predpismi ministerstvá a rezorty; 5) regulačné rozhodnutia orgánov miestnej samosprávy.
- Ústavné základy ochrany životného prostredia sú zakotvené v ústave Ruskej federácie prijatej 12. decembra 1993. Ústava vyhlasuje právo občanov na pôdu a iné prírodné zdroje, zakotvuje právo každého človeka na zdravé životné prostredie ( bezpečnosť životného prostredia) a na náhradu škody spôsobenej na zdraví. Vymedzuje aj organizačné a kontrolné funkcie najvyšších a miestnych orgánov pre racionálne využívanie a ochranu prírodných zdrojov, stanovuje povinnosti občanov vo vzťahu k prírode, ochranu jej bohatstva.
2. Právny základ prírodných zdrojov tvoria zákony a kódexy v oblasti ochrany životného prostredia. Patria sem zákony o pôde, podloží, ochrane atmosférický vzduch o ochrane a využívaní voľne žijúcich živočíchov a pod. Systém environmentálnej legislatívy stojí na čele federálneho zákona „O ochrane životného prostredia“ z 10. januára 2002, č. 7-FZ. Vo veciach ochrany životného prostredia by normy iných zákonov nemali byť v rozpore s Ústavou Ruska a týmto legislatívnym aktom.
1. Pozemkový zákonník Ruskej federácie (2001) upravuje ochranu pôdy a ochranu prírodného prostredia pred možnými škodlivými vplyvmi pri využívaní pôdy. Hlavné právne funkcie ochrany krajiny: zachovanie a zvyšovanie úrodnosti pôdy, zachovanie fondu poľnohospodárskej pôdy. Poškodenie, znečistenie, kontaminácia a vyčerpanie pôdy sa považujú za porušenie životného prostredia. Zákonník upravuje predaj a nákup pôdy a iné transakcie s pôdou.
2. Vodný kódex Ruskej federácie (1995) upravuje právne vzťahy v oblasti racionálneho využívania a ochrany vodných plôch, stanovuje zodpovednosť za porušenie právnych predpisov o vode. Právne predpisy sú zamerané na ochranu vôd pred znečistením, zanášaním a vyčerpaním.
3. Právny základ ochrany ovzdušia sa odráža v zákone Ruskej federácie „O ochrane životného prostredia“ (2002), ako aj v zákone „O ochrane ovzdušia“ (1982). Najdôležitejšími všeobecnými opatreniami na ochranu povodia sú stanovenie noriem pre maximálne prípustné škodlivé účinky (MPC, MPE) a platby za emisie znečisťujúcich látok do atmosféry.
4. Právnu ochranu osôb zapojených do používania jadrových a radiačných zariadení a rádioaktívnych látok zaručuje zákon Ruskej federácie „O radiačnej bezpečnosti obyvateľstva“ (1995) (ako aj federálny zákon „o používaní atómová energia»).
V prípade havárie zákon garantuje náhradu škôd na zdraví a majetku občanov, stanovuje náhradu za zvýšené riziko pre osoby žijúce v blízkosti jadrových a radiačných zariadení vo forme zlepšenia sociálnych podmienok.
5. Zákon Ruskej federácie „O podloží“ (1992) ustanovuje právne vzťahy pri štúdiu, využívaní a ochrane podložia. Medzi environmentálne a právne porušenia, ktoré postihujú podložie ako súčasť prírodného prostredia, zákon predovšetkým odkazuje na ich znečistenie.
6. Základy lesníckej legislatívy (1977) stanovujú požiadavky na lesné hospodárstvo. Hlavné právne normy smerujú k využívaniu lesa ako prírodný zdroj, reprodukcia lesov, ochrana a ochrana lesov a pod.
7. Zákon Ruskej federácie „O svete zvierat“ (1995). Obsahuje environmentálne, právne a administratívne normy zohľadňujúce nové ekonomické vzťahy. Podľa zákona medzi porušenia životného prostredia patrí: nezákonný rybolov, ničenie vzácnych a ohrozených zvierat atď.
8. Zákon Ruskej federácie „O produkčnom a spotrebnom odpade“ (1998) definuje právny základ pre nakladanie s odpadmi z výroby a spotreby s cieľom zabrániť ich škodlivým účinkom na ľudské zdravie a životné prostredie.
9. Najdôležitejšie environmentálne požiadavky sa odrážajú aj v zákone Ruskej federácie „O sanitárnej a epidemiologickej pohode obyvateľstva“ (1999) a v Základoch právnych predpisov Ruskej federácie o ochrane zdravia (1993).
Federálny zákon „O prírodných liečivých zdrojoch, lekárskych a rekreačných oblastiach a letoviskách“ zo dňa 23.02.95 č. 26-FZ;
Federálny zákon „O osobitne chránených prírodné oblasti"zo dňa 14.03.95 (v znení z 30.12.2001) č. 33-FZ;
174-FZ; federálny zákon "o ekologických odboroch" z 23.11.95 (v znení zmien a doplnení 15.04.98);
Federálny zákon „O využívaní atómovej energie“ z 21. novembra 1995 (v znení 28. marca 2002) č. 170-FZ;
Federálny zákon „O kontinentálnom šelfu“ z 30.11.95 (v znení účinnom 30. júna 2003) č. 187-FZ;
Dekréty a nariadenia prezidenta, rozhodnutia vlády pokrývajú široké spektrum environmentálnych otázok. Príkladom je prezidentský dekrét z 1. apríla 1996 o koncepcii prechodu Ruskej federácie k trvalo udržateľnému rozvoju.
- Normatívne akty ministerstiev a rezortov životného prostredia sú vydávané k najrozmanitejším problémom racionálneho využívania a ochrany prírodného prostredia vo forme vyhlášok, pokynov, príkazov a sú považované za povinné pre všetky fyzické a právnické osoby.
- Regulačné rozhodnutia miestnych správnych orgánov (radníc, vidieckych a sídelných orgánov) dopĺňajú a konkretizujú existujúce normatívne právne akty o ochrane životného prostredia.
Súčasný federálny zákon „O ochrane životného prostredia“ (2002) výrazne rozširuje právomoci štátnych orgánov zakladajúcich subjektov Ruskej federácie a miestnych samospráv v oblasti vzťahov súvisiacich s ochranou životného prostredia. Zriaďujúce subjekty federácie majú predovšetkým právo vyvíjať a vydávať zákony a iné právne predpisy v oblasti ochrany životného prostredia s prihliadnutím na geografické, prírodné, sociálno-ekonomické a ďalšie zvláštnosti obmedziť alebo zakázať hospodárske a iné anti- ekologické aktivity na ich územiach a pod.
populácia genetickej štruktúry
Zoznam použitých zdrojov
Ekológia: Učebnica pre technické univerzity / Tsvetkova, Alekseev a kol., Ed. L.I. Tsvetkova. - M.: Vydavateľstvo ASV; SPb.: Khimizdat, 1999.- 488 s.
Korobkin V.I., Peredelsky. Ekológia v otázkach a odpovediach.
V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky Ekológia pre študentov vysokých škôl.
Www. ekolog.org
Doučovanie
Potrebujete pomoc pri skúmaní témy?
Naši odborníci poradia alebo poskytnú tútorské služby v oblastiach, ktoré vás zaujímajú.
Poslať žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti získať konzultáciu.
TEORETICKÁ ČASŤ
Pojem populácia a jeho hlavné skupinové charakteristiky.
Populácia- súbor organizmov rovnakého druhu, spoločne obývajúcich spoločný priestor ktoré sa navzájom ovplyvňujú a voľne sa krížia. Populácia je základnou formou existencie druhu v prírode. Zloženie jedného druhu organizmov môže zahŕňať niekoľko, niekedy mnoho populácií, viac či menej izolovaných od seba. V populáciách sa v rôznej miere prejavujú všetky formy vzťahov charakteristické pre medzidruhové vzťahy, no najvýraznejšie sa prejavuje vzájomnosť a súťaživosť. Existujú aj špecifické vnútrodruhové vzťahy: a) medzi jedincami rôzneho pohlavia; b) medzi generáciou rodičov a detí. Najdôležitejšou vlastnosťou populácie je jej schopnosť reprodukovať sa.
Populácia ako skupinové združenie jednotlivcov má tieto hlavné charakteristiky:
1) číslo - celková čiastka jednotlivci v pridelenej oblasti; číslo nie je konštantné, pretože závisí od mnohých faktorov (rýchlosť rozmnožovania, úhyn jedincov v dôsledku staroby, choroby, ničenie predátormi, migrácia); ak z nejakého dôvodu nie je možné určiť veľkosť populácie, určte jej hustotu;
2) hustota obyvateľstva - priemerný počet (biomasa) jedincov na jednotku plochy alebo objemu priestoru obývaného obyvateľstvom;
3) plodnosť - počet nových jedincov (vajíčok, semien), ktoré sa objavili v populácii za jednotku času, na určitý počet jej členov (napr. počet potomkov vyprodukovaných jednou samicou za rok; u ľudí sa plodnosť zvyčajne vyjadruje počet pôrodov na 1 000 osôb za rok); rozlišovať absolútny a špecifická plodnosť; prvý je charakterizovaný celkovým počtom narodených jedincov (ak sa napr. v populácii sobov, ktorá má 16 tisíc hláv ročne, objavilo za rok 2 tisíc teliat, tak toto číslo vyjadruje absolútnu pôrodnosť); špecifická plodnosť sa vypočíta ako priemerná zmena počtu na jednotlivca za určitý časový interval (v tomto prípade to bude, tj. jedno novorodenca na osem členov populácie za rok);
4) úmrtnosť - ukazovateľ odrážajúci počet zabitých jednotlivcov v populácii za určité časové obdobie, vyjadrený buď ako percento z celkového počtu jedincov, alebo ako priemerný počet úmrtí na 1 000 osôb za rok; podľa toho rozlišovať absolútny a špecifická úmrtnosť; hodnota špecifickej plodnosti alebo špecifickej úmrtnosti sa používa na porovnanie plodnosti alebo úmrtnosti v rôznych populáciách;
5) rast populácie - rozdiel medzi plodnosťou a úmrtnosťou; zisk môže byť pozitívny aj negatívny;
6) tempo rastu- priemerný rast populácie za jednotku času.
Populačný výskum má dôležité praktické aplikácie: napríklad na kontrolu počtu škodcov, obnovu počtu voľne žijúcich zvierat, racionálne využívanie biologických zdrojov (lov rýb atď.) A ochranu vzácnych druhov.
Štruktúra obyvateľstva.
Populácia je charakterizovaná určitou organizáciou (štruktúrou). Vzniká na základe všeobecných biologických vlastností druhu, pod vplyvom populácií iných druhov a abiotických environmentálnych faktorov.
Štruktúra obyvateľstva je prispôsobivá. Rôzne populácie rovnakého druhu majú charakteristické rysy charakterizujúce špecifiká ekologických podmienok v ich biotopoch.
Štruktúra populácie môže byť priestorová, veková, pohlavná, genetická a ekologická.
Priestorová štruktúra je určená umiestnením jedincov v populačnej oblasti. Všetci jednotlivci v populácii majú individuálny a skupinový priestor. Existujú určité polomery trofickej (krmoviny) a reprodukčnej aktivity. V populácii existujú dva opačné procesy - izolácia a agregácia. Izolačné faktory sú súťaživosť medzi jednotlivcami o potravu, keď je jej nedostatok, a priamy antagonizmus. To vedie k uniforma alebo náhodný distribúcia jednotlivcov. Agregácia - zjednotenie jednotlivcov do skupín - síce zvyšuje konkurenciu medzi nimi, ale vzájomnou pomocou prispieva k prežitiu skupiny ako celku. Agregácia vedie k preplnené rozdelenie jednotlivcov v populácii. Organizmy mnohých druhov napríklad uprednostňujú pobyt v kŕdľoch (vtáky) alebo v stádach (cicavce).
Veková štruktúra populácia je určená počtom a pomerom jedincov rôzneho veku, odráža intenzitu reprodukcie, úmrtnosť, rýchlosť generačnej výmeny. V stabilnej populácii sú vekové skupiny približne v rovnakom pomere, pôrodnosť sa rovná úmrtnosti a veľkosť populácie zostáva takmer nezmenená. Rastúcu populáciu predstavujú predovšetkým mladí jedinci, tu pôrodnosť prevyšuje úmrtnosť. Ak v populácii prevládajú senilní jedinci, potom sa jej počet znižuje.
Rodová štruktúra- počet a pomer mužov a žien v populácii. Genetické dvojfaktorové chromozómové určenie pohlavia zaisťuje rovnaký počet pohlaví. V niektorých prípadoch je však pomer pohlaví určený hormonálnymi faktormi pôsobiacimi po oplodnení, ako aj prostredím. V dôsledku toho pomer pohlaví v populácii z roka na rok kolíše, pričom sa líši od 1: 1.
Genetická štruktúra je daná variabilitou a rôznorodosťou genotypov, frekvenciami variácií jednotlivých génov, ako aj rozdelením populácie do skupín geneticky blízkych jedincov, medzi ktorými dochádza k neustálej výmene. Rozmanitosť genotypov závisí od veľkosti populácie a vonkajších faktorov ovplyvňujúcich jej štruktúru. V malých izolovaných a stabilných populáciách sa prirodzene zvyšuje frekvencia príbuzných krížení, čo znižuje genetickú diverzitu a zvyšuje hrozbu vyhynutia.
Ekologická štruktúra- Toto je rozdelenie populácie na skupiny jednotlivcov, ktoré rôznymi spôsobmi interagujú s environmentálnymi faktormi. Zoskupenia sa identifikujú podľa výživy (jedinci rôzneho pohlavia a veku majú rôzne preferencie v potravinách), podľa orientačného správania, podľa motorickej aktivity. Rozdelenie funkcií sa často pozoruje pri love koristi, pri starostlivosti o potomstvo. Všetky populácie sa vyznačujú aj fenologickou diferenciáciou ( rôzne pojmy začiatok a koniec sezónnych cyklov vývoja a správania: hibernácia, sexuálna aktivita, molting, kvitnutie, plodenie, opad listov atď.).
Dynamika populácie.
Populácia nemôže existovať bez neustálych zmien, vďaka ktorým sa prispôsobuje meniacim sa podmienkam životného prostredia. Nazývajú sa zmeny v počte organizmov v priebehu času dynamika populácia. Pochopenie rastu populácií je nevyhnutné na pochopenie ich schopnosti obnoviť počty, ako aj na pochopenie niektorých vlastností dynamiky.
Akákoľvek populácia je teoreticky schopná neobmedzeného rastu počtu, ak nie je obmedzená faktormi vonkajšie prostredie... V tomto prípade bude tempo rastu populácie závisieť iba od hodnoty biotický potenciál (bp), vlastné danému druhu. BP odráža teoretické maximum potomstva z jedného páru alebo jednotlivca za jednotku času. B. P. je vyjadrený koeficientom r a vypočítaný podľa tohto vzorca:
kde ΔN je rast populácie;
Δt je časový interval, počas ktorého dochádza k nárastu ΔN;
N 0 - počiatočná veľkosť populácie.
V prírode nie je TK populácie nikdy úplne realizovaný. Zvyčajne sa jeho hodnota pripočítava ako rozdiel medzi plodnosťou a úmrtnosťou v populáciách:
kde: v - počet narodených,
d je počet mŕtvych jedincov v populácii za rovnaké časové obdobie.
Populačný rast a rastové krivky. Ak pôrodnosť v populácii prekročí úmrtnosť, populácia bude rásť (ak sú zmeny v dôsledku migrácie nevýznamné). Aby sme pochopili vzorce rastu populácie, je užitočné najskôr zvážiť model opisujúci rast populácie baktérií po ich zasiatí na čerstvé kultivačné médium. V tomto novom a priaznivom prostredí sú podmienky pre rast populácie optimálne a pozoruje sa exponenciálny rast (v tvare J). Táto rastová krivka sa nazýva exponenciálne alebo logaritmické (obr. 1).
Obr. Logistická krivka rastu populácie (v tvare S)
Nakoniec sa dosiahne bod, kedy sa exponenciálny rast stáva nemožným z niekoľkých dôvodov, vrátane zníženia potravinových zdrojov a akumulácie toxických metabolických odpadových produktov. Začína sa spomaľovať, takže rastová krivka nadobúda sigmoidný (tvar S) a nazýva sa logistické(obr. 2).
Sigmoidné a J-krivky sú dva vzorce rastu populácie. Predpokladá sa, že všetky organizmy sú si navzájom veľmi podobné, majú rovnakú schopnosť rozmnožovania a rovnakú pravdepodobnosť úmrtia, takže rýchlosť rastu populácie v exponenciálnej fáze závisí len od jej počtu a nie je obmedzená podmienkami prostredia. , ktoré zostávajú konštantné.
V prírode po exponenciálnej fáze pokračuje ďalší vývoj populácie podľa logistického modelu, pričom rýchlosť rastu populácie lineárne klesá, keď počet pri určitej hodnote K. rastie až k nule. Hodnota K sa nazýva biologická kapacita prostredia(stupeň schopnosti prírodného alebo prírodno-antropogénneho prostredia poskytovať normálnu životnú aktivitu pre určitý počet organizmov bez znateľného narušenia samotného životného prostredia).
Krivku prežitia možno získať tak, že sa začne s populáciou novorodencov a potom sa vynesie do grafu počet preživších v priebehu času. Na zvislej osi je zvyčajne vynesený buď absolútny počet preživších jedincov alebo ich percento z pôvodnej populácie:
Každý druh má charakteristickú krivku prežitia, ktorej tvar čiastočne závisí od úmrtnosti nezrelých jedincov. Typické príklady sú znázornené na obrázku 3.
100
Obr. Tri typy kriviek prežitia
Väčšina zvierat a rastlín podlieha starnutiu, ktoré sa prejavuje vekom po období zrelosti poklesom vitality. Akonáhle začne starnutie, zvyšuje sa pravdepodobnosť úmrtia, ku ktorému dôjde v určitom časovom období. Bezprostredné príčiny smrti môžu byť rôzne, ale sú založené na znížení odolnosti organizmu voči pôsobeniu nepriaznivé faktory(napríklad choroby). Krivka A na obrázku 2 je veľmi blízko ideálnej krivky prežitia pre populáciu, v ktorej je starnutie hlavným faktorom ovplyvňujúcim úmrtnosť. Príkladom by mohla byť moderná ľudská populácia vyspelá krajina s vysokou úrovňou lekárskej starostlivosti a racionálna výživa kde sa väčšina ľudí dožíva vysokého veku. Krivka podobná krivke A je charakteristická aj pre jednoročné kultúrne rastliny, keď v danom poli súčasne starnú.
Krivka typu B je typická pre populácie organizmov s vysokou mortalitou v rané obdobieživot napríklad pre horské ovce alebo pre ľudskú populáciu v krajine, kde je rozšírený hlad a choroby. Hladkú krivku typu B je možné získať, ak je úmrtnosť konštantná počas celého života organizmov (50% za určitú jednotku času). To môže byť vtedy, keď sa prípad stane hlavným faktorom určujúcim úmrtnosť a jednotlivci umrú pred nástupom viditeľného starnutia. Podobná krivka je typická pre populácie niektorých zvierat (napríklad hydry), ktoré nie sú v ranom veku obzvlášť ohrozené. Pre väčšinu bezstavovcov a rastlín je krivka tohto typu tiež charakteristická, ale vysoká mortalita mladých jedincov vedie k tomu, že počiatočná časť krivky klesá ešte strmšie.
Existujú malé vnútrodruhové rozdiely v krivkách prežitia. Môžu byť spôsobené rôznymi dôvodmi a často súvisia s pohlavím. Napríklad u ľudí žijú ženy o niečo dlhšie ako muži, hoci presné dôvody nie sú známe.
Vynesením kriviek prežitia pre rôzne druhy sa dá určiť úmrtnosť jednotlivcov rôzneho veku a tak zistiť v akom veku daný pohľad najzraniteľnejší. Po stanovení príčin smrti v tomto veku je možné pochopiť, ako je regulovaná veľkosť populácie.
Podobné informácie.
V prírode existujú organizmy rovnakého druhu vo forme mnohých populácií.
Populácia- Jedná sa o súbor jedincov rovnakého druhu, navzájom sa voľne krížiacich, obývajúcich určité územie s relatívne homogénnymi životnými podmienkami.
Populácie jedného druhu sú relatívne izolované skupiny s určitými hranicami rozšírenia. Stupeň izolácie populácií závisí od schopnosti druhu usadiť sa, migrovať a od geografických podmienok. Jeden druh ostrieža riečneho môže žiť v rôznych sladkovodných útvaroch a vytvárať rôzne populácie. Všetky smreky v lese tvoria jednu populáciu a sú izolované od zástupcov vlastného druhu v inom lese. Populácia je štrukturálna jednotka druhu. Prebiehajú v ňom hlavné evolučné procesy, sú zafixované adaptívne vlastnosti, ktoré organizmom umožňujú prispôsobiť sa špecifickým životným podmienkam.
V ekológii je populácia považovaná za hlavný prvok akéhokoľvek spoločenstva živých organizmov a je charakterizovaná takými charakteristikami, akými sú hustota a početnosť, veková a pohlavná štruktúra, plodnosť a úmrtnosť, priestorové rozloženie.
Veľkosť populácie. Toto je celkový počet jednotlivcov žijúcich na akomkoľvek území alebo komunite. Súvisí s číslom a hustota populácie - počet jedincov (alebo biomasy) na jednotku plochy. Napríklad 300 kríkov liesky na 1 ha lesa, 5 miliónov chlorelly v 1 m3 vody. Hustota obyvateľstva je nestabilná a v rôznych rokoch a ročných obdobiach kolíše. Závisí od migrácie jedincov, klimatických podmienok, úmrtnosti, dostupnosti zdrojov. V niektorých rokoch môže dôjsť k prepuknutiu veľkosti akejkoľvek populácie.
Priestorová štruktúra obyvateľstva. Je determinovaná osobitosťami usídlenia obyvateľstva v území. Často jednotliví jedinci tvoria zhluky, skupiny, kŕdle, „rodiny“. Pomocou špeciálnych signálov označia obsadenú oblasť, pričom vylúčia inváznych konkurentov. U vtákov na to slúži spev, u cicavcov uvoľnenie pachových látok alebo exkrementov. Kočovné zvieratá majú špecifické migračné cesty.
S prudkým nárastom počtu niekedy dochádza k masívnej migrácii jedincov, čo má za následok zmenu priestorová štruktúra populácie alebo vytesnenie konkurenčnej populácie iného druhu.
Plodnosť. Táto vlastnosť charakterizuje reprodukčnú schopnosť populácie, frekvenciu výskytu nových jedincov za jednotku času (počet teliat, znášané vajíčka, vajíčka u zvierat, semená a spóry v rastlinách). V mikroorganizmoch závisí plodnosť od rýchlosti delenia buniek. Plodnosť je daná rýchlosťou rastu populácie v reálnych podmienkach.
Úmrtnosť. Je charakterizovaný počtom jednotlivcov, ktorí zomreli v určitom období, t. J. Mierou poklesu veľkosti populácie. Smrť jedincov v rôznych štádiách vývoja nie je rovnaká. Úmrtnosť rýb v štádiu vajíčok a poterov je výrazne vyššia ako u dospelých. Čím silnejší je u zvierat vyvinutý inštinkt starostlivosti o potomstvo, tým nižšia je úmrtnosť mláďat.
Nedostatok starostlivosti o potomstvo môže byť kompenzovaný vysokou plodnosťou jednotlivcov (ryby, obojživelníky, nejaký hmyz).
Plodnosť a úmrtnosť reguluje veľkosť populácie a jej vekové zloženie.
Veková štruktúra obyvateľstva. Je určená pomerom jedincov rôzneho veku, ktorý tiež kolíše. V stabilnej populácii sa pôrodnosť rovná úmrtnosti, veľkosť populácie sa takmer nemení, vekové skupiny sú približne v rovnakom pomere. V rastúcej populácii plodnosť prevyšuje úmrtnosť a počty sa zvyšujú.
Sexuálna štruktúra. Je určená pomerom pohlaví, počtom mužov a žien v populácii. Populácie odlišné typy heterogénne vo svojom pohlavnom zložení. Napríklad kožušinové pečate a tulene majú v háreme každého samca veľký počet samíc. U zvierat, ktoré tvoria páry, je pomer pohlaví približne rovnaký.
Dynamika populácie. Homeostáza. Veľkosť populácie závisí od mnohých faktorov. Priaznivý klimatické podmienky, dostupnosť dostatočného množstva potravy, oslabenie predácie vedú k zvýšeniu plodnosti a plodnosti a k zvýšeniu počtu. Naopak, nedostatok krmív, zvýšená konkurencia a nepriaznivé podmienky tento počet znižujú.
Hovorí sa zmena počtu organizmov v priebehu času populačná dynamika.
Periodické výkyvy sú spojené s pravidelným meraním environmentálnych faktorov, sezónnych rytmov. V niektorých rokoch môže dôjsť k prepuknutiu čísel, pričom veľkosť populácie sa zvyšuje bez určitej periodicity 20-40-krát. Tak vznikajú populačné vlny (obr. 95).
Ryža. 95. Kolísanie stavov rysa a zajaca bieleho
Dôležitou vlastnosťou populácie je schopnosť prirodzene regulovať hustotu. Zabezpečujú to špeciálne mechanizmy, ktoré udržujú veľkosť populácie na určitej úrovni.
Schopnosť populácie samoregulovať sa na udržanie svojej veľkosti na určitej úrovni je tzv homeostáza obyvateľstva.
Obyčajne je populácia v stave dynamickej rovnováhy, ktorá sa dosahuje striedaním pozitívnych a negatívnych spätných väzieb. S nárastom počtu sa zmenšujú zásoby potravy, organizmy sú v nepriaznivých podmienkach, čo vedie k ich hromadnému úhynu a zníženiu plodnosti, t.j. k poklesu populácie. Rast jeho populácie sa zastaví, obnovia sa potravinové zdroje, čo so sebou prináša opakovaný rast populácie. Navyše, keď sa hustota zvyšuje, pravdepodobnosť šírenia infekčné chorobyčo vedie k smrti niektorých jednotlivcov. S vysokou hustotou rastlín sú pod tlakom „susedov“ (nedostatok vody, svetla). Výsledkom je, že časť organizmov zomrie, to znamená proces „riedenia“. § 70. Vzťah organizmov. Biotické environmentálne faktory