Курс лекцій для студентів неекологічних спеціальностей

Існує пристосованість біоценозів та екосистем. Але темпи адаптації тут нижчі, ніж окремих організмів. Тому екосистеми та біосфера виявляються особливо вразливими щодо антропогенних змін навколишнього середовища, які виникають більш різко та скоріше, ніж природні зміни.

Головний фактор стійкості біосфери – це наявність в ній живої речовини. Саме вона визначає переважання в біосфері процесів синтезу та структурування над процесами розпаду. Організми з різними типами та формами живлення по-різному освоюють життєві ресурси. Це складає широкий асортимент дублюючих один одного каналів потоку енергії та колообігу речовин.

Тема: Популяції та навколишнє середовище

Мета: Ознайомити студентів з поняттям «популяція», внутрішньо- популяційна структура, екологічна ніша, ареал популяції та інше.

Контрольні питання теми

1. Поняття популяції, її ознаки.
2. Просторова структура популяцій, популяційне поле, три основні типи розподілу живих організмів у популяційному полі. Територіальні взаємовідносини вищих тварин, типи заселення територій.
3. Внутрішньопопуляційна структура: статева, вікова, розмірна. Значення внутрішньопопуляційної структури.
4. Екологічна ніша, поняття, фундаментальна і реалізована екологічна ніша. Ареал популяції.
5. Динамічні показники популяції. Криві виживання.
6. Концепція демоцену і поняття виду.
7. Популяція як об’єкт використання, моніторингу та управління.
8. Популяційні аспекти розвитку людства.Першою надорганізмовою біологічною системою є популяція. Термін популяція запозичений з демографії В. Іогансеном у 1905 р. для позначення групи особин одного виду, а іноді навіть однорідної сукупності особин різних видів.

Популяція (англ.. популяціон – населення) – це сукупність особин одного виду, які відтворюють себе протягом великої кількості поколінь і тривалий час займають певну територію, функціонуючи і розвиваючись в одному, або в ряді біоценозів. Популяція – елементарна еволюційна одиниця, екологічною ознакою якої є щільність, розподіл особин за віком і статтю, характер розміщення в межах екосистеми чи угруповання, тип росту та інше.

Кожна популяція існує в певному місці, де поєднуються ті чи інші абіотичні та біотичні фактори. Таке місце поєднання виступає як своєрідна адреса популяції. Якщо вона відома, то існує ймовірність знайти там саме цю популяцію.

Кожна популяція може бути охарактеризована ще і її екологічною нішею. Екологічна ніша є функціональним поняттям. За уявленням розробників цього поняття екологічна ніша є тим діапазоном умов, за яких популяція живе і відтворює себе, тому екологічна ніша сприймається не як об’єм фізичного простору, а як характеристика популяції стосовно всієї системи абіотичних і біотичних факторів, при яких вона може існувати.

Щодо кожного конкретного фактору чи умов життя кожен вид має свою амплітуду, в якій він може існувати. Але так як факторів існування у тварин і рослин багато, то екологічну нішу можна уявити як область в багатомірному просторі факторів, у межах якої може існувати дана популяція.

Кожній популяції характерна фундаментальна екологічна ніша, що представляє собою комплекс екологічних факторів, необхідних для даного виду при відсутності конкурентів. Цей тип ніші відповідає потенційним можливостям виду. На відміну від цього реалізована екологічна ніша охоплює ту амплітуду умов, яка доступна виду в присутності його конкурентів. Реалізована ніша, як правило, в тій чи іншій мірі менша фундаментальної.

Співвідношення між екологічними нішами різних популяцій можуть бути дуже різноманітними: від збігання екологічних ніш до повного розмежування. У межах власної екологічної ніші кожна популяція є найбільш сильним конкурентом. Тому двом різним популяціям з однією і тією ж нішею разом уживатися важко. У біоценозах постійно йде процес диференціювання видів за екологічними нішами, що забезпечує видове різноманіття біоценозів.

Просторова структура популяцій

Кожна популяція розміщується в тому чи іншому просторі. Просторова структура популяції характеризується розміром, чисельністю, щільністю та та константністю. Щільність популяції – це середня кількість особин на одиницю площі простору.

Усталений спосіб життя і простір, який займають рослини, називають популяційним полем. У тварин є територія, що використовується особинами популяції, вони її контролюють, зберігають. Кожне популяційне поле рослин та кожна територія проживання тварин мають свою екологічну ціну, що визначається наявністю ресурсів та умов, необхідних для життя, та відсутністю несприятливих факторів.

Ємність середовища у значній мірі й визначає розмір популяції і в багатьох випадках вона більш важлива, ніж просто розмір доступного для популяції простору.

Тип заселення території залежить від виду тварин. Є декілька форм організації популяцій тварин.

Поодинокий спосіб життя – окремі особини існують практично незалежно одна від одної, лише на короткий період формуються репродуктивні пари.

Сімейний спосіб життя характерний для тварин, у яких партнери, що беруть участь у розмноженні, утворюють пари на тривалий період. Вони утворюються не лише на період спарювання, але й зберігаються під час виведення, вигодовування та виховання молоді. У птахів відомі види, схильні до збереження сімейних пар на все життя. При сімейному способі життя тварини намагаються контролювати територію свого проживання.

Зграйний спосіб життя – тварини об’єднуються в групи чисельністю в декілька десятків або сотень особин. Зграї, як правило, існують цілорічно, лише на період розмноження вони можуть розбиватися на пари. У перелітних птахів зграї формуються на період міграції. Зграї мають великі переваги в добуванні їжі (вовки), в захисті від ворогів (копитні). Структура зграй може бути різною: в одних зграях всі рівноправні (риби), частіше в зграї є лідер і складна ієрархія підпорядкування особин. Ранг у зграї визначається звичайно тільки один