Популяция как форма существования живой природы

Популяция является формой жизни конкретного вида живых организмов в условиях среды их обитания. В этом случае осуществляется важнейшая функция популяции - обеспечение выживания живых организмов, которые ее составляют, и воспроизведение вида в данных условиях.

Популяция, будучи структурной единицей биогеоценоза (экосистемы) выполняет также одну из важнейших функций - участвует в биологическом круговороте. В данном случае реализуется видоспецифические особенность типа обмена веществ.

В целом популяции имеют все признаки самостоятельной функционирующей биологической системи.

Организация на популяционном уровне связана, главным образом, с регулированием численности и плотности популяций. Численность популяции - это общее количество особей, обитающих в пределах какой территории или в группировке. В природных экосистемах существует такое количество особей в популяциях, которая в наибольшей степени отвечает потребностям их воспроизведения. Популяции с низкой численностью является наиболее экологически уязвимыми, особенно к антропогенным воздействиям.

Изменения численности организмов во времени называют динамикой популяции. Первые связаны с регуляторными изменениями факторов среды, сезонными ритмами. Иногда наблюдаются вспышки численности особей незакономерно характера, флуктуационного типа, называемых популяционными волнами.

Численность популяции растет по закону геометрической прогрессии, то есть теоретически она может быть неограниченной в условиях, когда не действуют лимитирующие факторы внешней среды.

Плотность популяции - это величина, которая определяется количеством особей или биомассой отношении к единице площади. Различают максимальную и минимальную плотность популяции. Максимальная плотность, превышающую которую экосистема данной территории уже не может поддерживать, а минимальной - наименьшее количество особей на единицу площади, при которой размножения популяции еще возможно. Для каждого вида существуют оптимальные границы плотности популяции.

Численность и плотность являются статистическими показателями, характеризующими состояние популяции на данный момент времени.

 

Экологические факторы и их действие(абиотические, биотические, антропогенные)

Экологический фактор - это любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы. В свою очередь организм реагирует на экологический фактор приспособительными реакциями.

Экологические факторы среды, с которыми связан любой организм, делятся на 2 категории:

1) Факторы неживой природы (абиотические)

2) Факторы живой природы (биотические)

Абиотические:

• климатические (свет, влага, давление, температура, движение воздуха)

• почвенные (состав, влагоемкость, плотность, воздухопроницаемость)

• орографические (рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция склона)

• химические (составы газового воздуха, солевой состав воды, кислотность)

Биотические:

• фитогенные (растения)

• зоогенные (животные)

• микробиогенные (вирусы, бактерии)

• антропогенные (деятельность человека).

Антропогенные (антропические):

 физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации

 химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта

 биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания

 социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе

 

Абиотические факторы наземной среды (климатические и почвенно-грунтовые)

Лучистая энергия солнца.

Солнечная энергия - основной источник энергии на Земле, основа существования живых организмов (процесс фотосинтеза).

Количество энергии у поверхности Земли -21*10 кДж (солнечная постоянная) - на экваторе. Уменьшается к полюсам примерно в 2,5 раза. Также количество солнечной энергии зависит от периода года, продолжительности дня, прозрачности атмосферного воздуха (чем больше пыли, тем меньше солнечной энергии). На основе радиационного режима выделяют климатические пояса (тундра, леса, пустыни и т. д.) (солнечная радиация).

Освещение.

Определяется годовой суммарной солнечной радиацией, географическими факторами (состояние атмосферы, характер рельефа и т. д.). Свет необходим для процесса фотосинтеза, определяет сроки цветения и плодоношения растений. Растения подразделяются на:

• светолюбивые - растения открытых, хорошо освещаемых мест.

• тенелюбивые - нижние ярусы лесов (зеленый мох, лишайник).

• тепловыносливые - хорошо растут на свету, но и переносят затенение. Легко подстраиваются под световой режим.

Для животных световой режим не является таким необходимым экологическим фактором, но он необходим для ориентации в пространстве. Поэтому различные животные имеют различную конструкцию глаз. У беспозвоночных - самая примитивная, у других - очень сложная. У постоянных обитателей пещер может отсутствовать. Гремучие змеи видят ИК часть спектра, поэтому охотятся ночью.

3) Температура:

Один из важнейших абиотических факторов, прямо или косвенно влияющий на живые организмы.

Температура непосредственно влияет на жизнедеятельность растений и животных, определяя их активность и характер существования в конкретных ситуациях. Особенно заметное влияние оказывает t на фотосинтез, обмен веществ, потребление пищи, двигательную активность и размножение. Например, у картофеля максимальная продуктивность фотосинтеза при +20°С, а при t = 48°С полностью прекращается.

В зависимости от характера теплообмена с внешней средой организмы делятся:

• Организмы, t тела= t окр. среды, т.е. меняется в зависимости от t окр. среды, нет механизма терморегуляции (эффективного) (растения, рыбы, рептилии...). Растения понижают t за счет интенсивного испарения, при достаточном снабжении водой в пустыне - уменьшается t листьев на 15°С.

• Организмы с постоянной t тела (млекопитающие, птицы), более высокий уровень обмена веществ. Существует теплоизоляционный слой (мех, перья, жир), t =36-40°C.

• Организмы с постоянной t (еж, барсук, медведь), период активности - const t тела, зимняя спячка -значительно уменьшается (низкие потери энергии).

Также выделяют организмы, способные переносить колебания t0 в широких пределах (лишайники, млекопитающие, северные птицы) и организмы, существующие только при определенных t0 (глубоководные организмы, водоросли полярных льдов).