Лабораторная работа №3 Письменно выполните задания к лабораторной работе

Экология популяций

Цель работы: изучить популяционную структуру видов живых организмов. Ознакомиться с показателями, характеризующими популяцию, рассмотреть статические и динамические параметры популяции.

Популяция – это любая способная к самовоспроизведению совокупность особей одного вида, занимающая определенную ландшафтно-географическую территорию с определенными климатическими условиями, имеющая общий генофонд и определенную степень изоляции от других аналогичных совокупностей особей того же вида.

В состав одного вида организмов может входить несколько, иногда много популяций, всегда в большей или меньшей степени изолированных друг от друга. Популяция – элементарная форма существования вида в природе. Популяция эволюционирует, т. е. накапливает новые наследуемые свойства, утрачивая ненужные, и является единицей эволюции. Выделяют две группы количественных показателей:  статистические и динамические.

Статические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени. К статическим показателям популяций относятся их численность, плотность и показатели структуры: половой, размерной, возрастной.

Свойства популяции уже значительно отличаются от свойств отдельных особей, что особенно наглядно проявляется     в динамике популяций. Динамические показатели характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток времени. Основными динамическими характеристиками популяций являются рождаемость, смертность, прирост популяции    и темпы роста.

Каждой популяции и виду в целом свойствен так называемый биотический потенциал, под которым понимают теоретически возможное потомство от одной пары родительских особей.

Задание 1.

Заполните таблицу 8.

Таблица 8 – Показатели структуры и динамики популяции

Биотический потенциал реализуется организмами только     в отдельных случаях и в течение коротких промежутков времени. Например, если быстроразмножающиеся организмы (насекомые, микроорганизмы) осваивают какой-либо субстрат или среду, где нет конкурентов, врагов и достаточно пищевых ресурсов. В этом случае увеличение численности особей можно выразить на графике в виде экспоненциальной кривой. В природных популяциях такой рост численности может продолжаться вплоть до внезапного падения плотности в результате исчерпания ресурсов среды. Эту кривую называют «j-образной» или кривой типа «бум            и крах» (рисунок 3, а). В реальных условиях рост замедляется      с истощением ресурсов, и кривая выходит «на плато» приобретая сигмоидную форму. Поэтому такой тип графика роста выражается S-образной логистической кривой и называется логистическим (рисунок 3, б). В этом случае рост оказывается зависимым от плотности, т. к. скорость роста зависит от плотности популяции, которая влияет на истощение жизненных ресурсов, а потому на рост. С увеличением плотности скорость роста популяции постепенно снижается до нуля, и кривая выходит на плато. При нулевом росте популяция стабильна.

Все популяции в той или иной степени подвержены колебаниям численности входящих в них особей. Эти изменения носят название «популяционных волн», «волн жизни» или «волн численности».

Чтобы рассчитать показатели рождаемости, следует число родившихся особей разделить на общее число  особей в популяции, а полученную величину умножить на 100%. Величина смертности определяется как отношение числа погибших к общему числу особей, выраженное в процентах. Выживаемость (число выживших особей) определяется аналогично.

Задание 2.

Рыба нерка выметала 3200 икринок осенью. Весной из икринок вывелось 640 мальков. Через год в море мигрировали 64 малька. Спустя 2,5 года к месту нереста возвратились две взрослые особи, отложили икру и погибли. Рассчитайте процент смертности и выживаемости. Постройте кривую выживания.

Задание 3.

Численность населения в городе составляет 700000 человек. За год родилось 6300, а умерло 5600 человек. Рассчитайте относительную рождаемость. Каков естественный прирост населения?

Задание 4.

В пойме реки произрастают 140 деревьев ивы плакучей и 70 деревьев дуба черешчатого. Деревья ивы имеют возраст: 15 – от 30 до 50 лет, 35 – от 50 до 70 лет, 60 – от 70 до 90 лет и 30 – от 90 до 110 лет. Деревья дуба: 30 – от 1 до 20 лет, 10 – от 20 до 40 лет, 20 – от 40 до 60 лет и 10 – от 60 до 80 лет.

Постройте диаграмму возрастной структуры популяций ивы и дуба и определите состав древостоя через 20, 50 лет, при условии, что ивы живут не более 110 – 120 лет.

Проверьте себя, выполнив тестовые задания:

1.      К статическим показателям популяции относят: а) рождаемость; б) плотность; в) половую структуру; г) прирост.

2.      Прогноз состояния популяции в будущем можно сделать, опираясь на данные о: а) возрастной и половой структуре; б) численности; в) миграциях; г) плотности.

3.      Количество рожденных особей в популяции за единицу времени отражает: а) относительная рождаемость; б) абсолютная рождаемость; в) прирост.

Контрольные вопросы:

1.      Дайте характеристику популяции.

2.      Что такое популяционные волны и от чего они зависят?

3.      При каких условиях наблюдается взрыв численности? Приведите примеры.