Занятие № 7. Популяция, основные характеристики и структура 2 ч

 

Цель: изучить основные характеристики популяции как экологической единицы, виды структуры популяции.

План занятия

I. Вопросы для обсуждения:

1. Определение популяции. Экологическая ниша и местообитание. Классификации популяций.

2. Статистические показатели популяции. Численность и плотность. Методы их учета.

3. Половая структура.

4. Возрастная структура.

5. Пространственная структура.

6. Этологическая структура. Эффект группы.

7. Генетическая структура.

II. Лабораторная работа Методы оценки размеров популяций

Цель работы: Определение численности природных популяций, используя методы изъятия и мечения.

Материалы и оборудование: статистические таблицы, калькуляторы, линейки.

Среди методов оценки размеров популяций можно выделить методы прямого учета (метод квадрата, прямое наблюдение и фотографирование) и косвенные методы учета (метод изъятия, мечения, повторного отлова и др.).

♦  Метод квадрата. Территория местообитания вида разбивается на некоторое число квадратов. Затем устанавливается число организмов в пределах выбранного квадрата и простым умножением числа организмов в квадрате на число квадратов определяется численность организмов на всей территории.

♦  Прямое наблюдение. Прямой подсчет особей возможен как к сидячим или медленно перемещающимся животным, так и к крупным подвижным животным, например, в тот момент, когда они покидают места ночлега.

♦ Фотографирование. Прямым подсчетом особей на фотоснимках можно установить размеры популяций крупных млекопитающих и морских птиц, собирающихся на открытых пространствах.

♦ Метод изъятия удобен для оценки численности мелких организмов, например, насекомых. Животных отлавливают, записывают число пойманных и не выпускают их до конца исследования. Затем еще трижды повторяют отлов, при этом с каждым разом число пойманных животных уменьшается. Затем строят график, на котором отмечают число пойманных животных при каждом отлове и общее число (см. табл. 10 и рисунок 10).

Таблица 10

Число пойманных животных

№	Число животных	Совокупный размер образца
1	120	0
2	93	120
3	60	213
4	35	273

 

Рис. 10. Оценка численности популяции методом изъятия

Продолжив линию графика до пересечения с осью абсцисс (в этот момент число животных в последнем отлове теоретически должно быть равно нулю), можно оценить общий размер популяции. В нашем случае это 400 особей.

Задание № 1. Определите ориентировочную численность популяции, используя данные, полученные методом изъятия: 1 отлов – 320 животных; 2 - й – 210; 3 - й – 145; 4 - й – 80.

♦ Метод мечения и повторного отлова. Животное ловят, затем метят таким образом, чтобы не причинить ему вреда; например, на жаберные крышки пойманной сетями рыбы прикрепляют алюминиевые пластинки или на ноги пойманных птиц надевают кольца. Мелких млекопитающих можно метить безвредной краской. Пойманных животных подсчитывают, метят определенную выборку из них, затем всех животных выпускают в то же самое место. Через некоторое время животных снова отлавливают и подсчитывают в выборке число животных с меткой.

Размер популяции оценивают по формуле:

Число животных в I улове

×Число животных во II улове

Общий размер = популяции

Число животных с меткой во II улове

Эта оценка размера популяции называется индексом Линкольна.

Задание № 2. Чтобы оценить численность форели в маленьком озере, были пойманы 625 особей, они были помечены и вновь выпущены. Через неделю поймали 873 форели, из которых 129 были помечены. Определите индекс Линкольна.

Задания для самостоятельной работы

1. Найти и дать объяснение следующим терминам (занести в словарь):популяция, ареал, географическая популяция, элементарная популяция, экологическая популяция, численность, плотность, возрастной спектр, инвазионная стадия, регрессивная стадия, колонии, стада, стаи, эффект группы, структура популяции, демография, полиандрия, полигиния.

2. Выполните самостоятельно лабораторную работу Изучение численности популяций дочернего поколения дрозофил в среде с ограниченным количеством ресурсов

Цель: изучить изменения численности дочерних популяций дрозофилы (Drosophila melanogaster) в зависимости от исходной численности родительских популяций.

Материалы и оборудование: пробирки с дрозофилами, эфир для наркотизации мух, кисточки, пинцеты глазные, вата, листы белой бумаги, специально приготовленная питательная среда.

Ход работы:

1. Подготовьте эксперимент. Для этого в пробирки с одинаковым объемом пищевых ресурсов поместите разное количество родительских пар (2; 5; 10).

2. Поставьте подготовленные пробирки в термостат на 10 – 14 дней.

3. Проводите подсчет численности мух нового поколения раз в неделю в течение месяца. Для этого их перетряхивают в пустую пробирку и закрывая ее ваткой, смоченной в эфире усыпляют.

4. Заполните таблицу 11.

5. На основании полученных данных постройте график зависимости численности дочерней популяции от исходного числа родительских пар.

Таблица 11