Тема. Основні характеристики популяції

Популяція – це елементарне угруповання організмів певного виду, що володіє всіма необхідними умовами для підтримки своєї чисельності на протязі тривалого часу в постійно мінливих умовах середовища.

 С. С. Шварц

Теоретичні відомості.

Популяція - це сукупність особин певного виду, які здатні до вільного схрещування, населяють певний простір і відокремлені від інших подібних угруповань. Ознаки популяції: чисельність, густота, біомаса, народжуваність, смертність, приріст.

В результаті тривалого пристосування до умов існування у видів виробилися різні механізми, які дають змогу уникнути необмеженого росту чисельності і, таким чином, перенаселення і виснаження ресурсів середовища. Підтримання чисельності популяції на певному, оптимальному для даного середовища існування рівні дістало назву гомеостазу популяції.

Завдання 1.

Дати визначення основним закономірностям демекології та навести приклади:

Принцип конкурентного виключення Г.Ф. Гаузе

Правило популяційного максимуму Ю. Одума

Закон системи «хижак - жертва»

Правило сталої статевовікової структури популяції

Принцип В. Оллі

Закон мінімуму Ю. Лібіха

Правило заміщення екологічних умов В.В. Альохіна

Правило Дарлінгтона

Правило взаємопристосування (К. Мебіуса, Г.Ф. Морозова)

Правило вікаріата (Д. Джордана)

Правило обов’язкового заповнення екологічних ніш

Закон генетичного різноманіття

Принцип засновника

Завдання 2.

Дати визначення поняттям:

Численність –
Щільність –
Народжуваність –
Смертність –
Приріст популяції –

Завдання 3.

Відомо середнє число запліднених яєць, вироблених протягом усього життя самками (плодючість):

Устриця - 100 ∙ 106

Тріска - 9 ∙ 106

Камбала - 35 ∙ 104

Лосось - 10 ∙ 104

Трьохголкова колюшка - 5 ∙ 102

Зимовий п'ядун - 200

Акула – 20

Пінгвін – 8

Слон – 5

Жінка 19 століття – 10

 

  Дайте відповідь на наступні питання:

Скільки запліднених яєць від однієї самки в середньому повинно вижити, щоб

чисельність популяції кожного виду залишалася постійною?

Напишіть для кожного виду число нащадків, які повинні гинути до настання

статевої зрілості, щоб чисельність популяції не змінювалася. Висловіть це число у вигляді % від загального числа запліднених яєць.

Чому плодючість трьох голкової колюшки і акули набагато менше, ніж в інших

риб?

Завдання 4.

Припустимо, що населення великого міста 7 млн. чоловік, а площа 300 км². Яка щільність населення на 1 км². Та яка площа приходиться на одну людину.

Завдання 5.

Якщо численність населення міста N в даному році складала 170 000 чоловік за рік народилось 3 000, то яка була абсолютна та відносна народжуваність?

Завдання 6.

Від чого залежать значення коефіцієнтів народжуваності і смертності?
Існує три типи кривих виживання (рис. 2). Поясніть хід кривих 1, 2, 3.

 

                                    

Час
Рис. 2. Різні типи кривих виживання.

1 - дрозофіла (верхня крива) і людина (нижня),

 2 - прісноводна гідра, 3 – устриця.

Завдання 7.

Приріст популяції – різниця між народжуваністю та смертністю.

Відомо, що в місті Харкові в 1996 році народжуваність була 10,8, смертність – 12,2 чол. на 1000 чоловік; в 2000 – народжуваність – 6,6, смертність - 17,4; в 2004 – народжуваність – 6,6, смертність 14,2. Знайдіть приріст популяції та побудуйте графік.

                                                                  

 

 

Контрольні питання

 

Дата_______________

Практичне заняття № 5

Тема. Структура популяції

Теоретичні відомості.

Кожна популяція характеризується певною структурою: статевою, віковою, просторовою, етологічною. Структура популяції має пристосувальний характер, бо є наслідком взаємодії особин виду та екологічних факторів. Вона динамічна, тобто змінюється при зміні умов довкілля. Статева структура залежить від співвідношення особин різних статей, а вікова - від розподілу особин за віковими групами. Це дуже важливий показник, який характеризує стан популяції. Так, різке скорочення частки нестатевозрілих особин свідчить про зниження чисельності популяції в майбутньому, коли ці особини стануть статевозрілими і дадуть малочисельне потомство. В останні десятиліття відбуваються зміни вікового складу популяцій людей у бік збільшення групи похилого віку.

Розподіл особин популяції по території, яку вона займає, визначає її просторову структуру. Лише інколи особини однієї популяції, розподілені рівномірно (деякі рослини, вусоногі раки, багатощетинкові черви тощо). Найчастіше їхній розподіл нерівномірний унаслідок різних умов існування в різних частинах території, яку займає популяція або через особливості виду (здатність утворювати скупчення: зграї, табуни, переміщення до місць розмноження).

Етологічна структура популяцій тварин - це система взаємозв’язків між особинами, що проявляється у поведінці. Особинам різних видів властивий поодинокий або груповий спосіб життя.

 

Завдання 1.

Просторовий розподіл особин.

Розрізняють випадкове, рівномірний, групове.

Провівши серію вибірок (n), (m) - середня кількість особин в кожній вибірці. Можна розрахувати дисперсію  яка дозволяє судити про характер розподілу особин в просторі

 де  дисперсія, міра розсіювання, або відхилення значень  від середнього ;

 число особин у кожному експерименті.

Припустимо, ми провели 3 серії експериментів (n=3,) заповніть таблицю 6 та зробіть висновок про характер розподілу особин в даному випадку.

Таблиця 6.

n	x
1 2 3	50 40 60

Якщо  розподіл рівномірний, бо число особин в кожній вибірці постійне і дорівнює середньому.

Якщо  розподіл випадковий.

Якщо  розподіл груповий, причому різниця тим більша, чим сильніша тенденція організмів до утворення скупчень.

Завдання 2.

 Одним з основних признаків, які характеризують популяцію, є співвідношення між кількістю особин різної статі – самців та самок. Яка з представлених низче діаграм правильно відображає дана співвідношення в популяції озерной лягушки?

 

Стр 87 суравегина

Завдання 3.

Намалюйте основні типи вікових пірамід та дайте їм характеристику.

 

 

 

 

                                                       

 

 

Завдання 4.

I.Методи оцінки розмірів популяцій.

Методи прямого обліку (метод квадрата, прямого спостереження).

Непрямі методи обліку (метод вилучення, мічення з повторним виловом).

1. Метод вилучення - зручний для оцінки чисельності дрібних організмів (насек.) на певній ділянці луки або в об'ємі води.

Тварин відловлюють, записують і не випускають до кінця дослідження. Потім ще 3 повторюють відлов, при цьому число спійманих тварин зменшується. Потім будується графік.

Використовуючи дані таблиці 7 побудуйте графік. Оцініть загальний розмір популяції, продовживши лінію графіка до перетину з віссю абсцис, яка кількість особин?

Таблиця 7

№ п/п		Сукупний розмір зразка
1 2 3 4	120 93 60 35	0 120 213 273

 

 

 

 

Число тварин

 

 

Сукупний розмір зразка

2. Метод мічення та повторного вилову.

Спійманих тварин підраховують, мітять певну вибірку з них, потім всіх тварин випускають в те ж саме місце. Через деякий час тварин знову відловлюють і підраховують у вибірці число тварин з міткою.

Розмір популяції оцінюють за формулою - індекс Лінкольна(I _L).

 

Завдання 5.

Щоб оцінити чисельність форелі в маленькому озері, були спіймані 625 особин, вони були помічені і знову випущені. Через тиждень спіймані 873 форелі, з яких 129 були помічені. Визначити індекс Лінкольна.

Завдання 6.

В певній популяції тварин позначили 500 екземплярів. Через деякий час зловили 2000 екземплярів, з них 50 виявилися з мітками. Як оцінити чисельність популяції?

 

Завдання 7.

Який з нижчеперелічених чинників не має безпосереднього впливу на репродуктивний потенціал?

1. вік самки при першому розмноженні;

2. щільність популяції;

3. тривалість періоду фертильності у самки;

4. середнє число нащадків в посліді.

Завдання 8.

Розгляньте таблицю 8, яка характеризує екологічну структуру популяції. Наведіть приклади тварин, які мають то чи інший спосіб життя. Яка еволюційна суть в появі різних екологічних груп тварин?

Таблиця 8