Понятие популяции. Показатели характеризующие популяционную структуру

Организмы одного вида в природе всегда представлены не по отдельности, а определенными организованными популяциями. Популяция – совокупность особей одного биологического вида длительное время населяющих определенное пространство, имеющих общий генофонд, возможность скрещиваться и в той или иной степени изолированных от других популяций. Различают половую, возрастную, генетическую и экологическую структуру популяции.

Возрастная структура популяции – соотношение в составе популяции особей разного возраста представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений. Поколение может состоять из особей одного приплода и из особей разных приплодов. Приплод может состоять из особей разных поколений. Так упавший с 1000 - летнего дуба желудь прорастает и через 20 лет пыльца молодого дуба может опылить цветы родительского дерева, которое на 50 поколений старше.

Половая структура - соотношение особей разного пола. Существенное значение эта половая структура имеет для тех форм, у которых четко выражена бисексуальность, преимущественно для членистоногих и беспозвоночных. 2х факторный хромосомный набор обеспечивает равную численность полов, но у некоторых животных наблюдается не 2х, а 3х и более факторная генетическое определение пола. Это приводит к более сложной половой структуре популяции и заметному отношению в сторону женских особей. Крайним проявлением такого является партеногенетические популяции из одних самок. В ряде случаев соотношение плов определяется не генетическими, а физиологическими, гормональными факторами и условиями среды. Например у муравьев-термитов пол зависит от температуры эмбрионального развития.

Генетическая структура – определяется изменчивостью и разнообразием генотипов и фенотипа (разнообразием внешних факторов).

Пространственная структура – характер размещения и разделения отдельных членов популяции по территории. В популяции реализуется принцип – все особи и их группы обладают индивидуальным и групповым пространством – образуются стаи, стада и т.д.

Экологическая структура – подразделенность популяции на группы особей взаимодействующих с природой. Выделяется по питанию, поведению, двигательной активности. У многих животных хорошо выражены реакции избегания опасности, поиска добычи. Количественные характеристики популяции бывают статические и динамические. Статические показатели – состояние популяции на данный момент времени: численность, плотность и показатели структуры. Численность поголовья животных или количество растений в пределах какого-либо района. Плотность – число особей на количество территории. Плотность популяции определяется без учета неравномерности распределения особей на площади или в объеме, те среднюю плотность на единицу площади. Динамические показатели – характеризуют процессы протекающие в популяции за какой то промежуток времени. Основные показатели: рождаемость, смертность, скорость роста. Рождаемость – число особей рождающихся в популяции за единицу времени. Еще пользуются термином продукция: сумма прироста массы всех особей из множества популяций за единицу времени. Смертность – число особей погибших за единицу времени, но убыль и прибыль в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от их миграции и эмиграции. Увеличение численности зависит от количества отрожденных и иммигрирующих, а уменьшение, убыль численности от гибели и эмиграции. Рождаемость определяется соотношением ΔN/Δt (ΔN – число особей рожденных за время Δt). Удельная рождаемость ΔN/NΔt (где N – исходная численность). За бесконечно малый промежуток времени получим удельную мгновенную рождаемость “b” – имеет размерность единица времени в “-1” степени и зависит от интенсивности размножения особей. Бактерии – час, насекомые – месяц, млекопитающие – год. Смертность измеряется в тех же величинах и вычисляется в тех же формулах. При Δt→0 мы имеем мгновенную удельную смертность которую обозначают буквой “d”. Величины рождаемости и смертности ≥0. Скорость изменения численности популяции, те чистое увеличение и уменьшение можно представить “r=b-d”. Если b=d, тогда r=0 и популяция находится в стационарном состоянии. Если b≠d, то r>0 и имеем численный рост популяции. Если b<d – снижение численности на данном отрезке времени. Эта формула важна для определения смертности, которую трудно определить непосредственно, определяется наблюдением, тогда d=b-r.

 

Популяционная характеристика человека

Статистические показатели:

Плотность населения – количество человек на 1 км². Численность – количество человек в пределах некоторой пространственной единицы. Численность человеческой популяции определяется путем переписи населения всего государства. Плотность населения определяется без учета неравномерности распределения по площади. Показатели структуры: половой (соотношение полов), размерным (соотношение людей разных размеров), возрастной.

Динамические показатели:

Рождаемость – число людей рождаемых в единицу времени. Смертность число людей погибших в единицу времени. Убыль и прибыль – зависят не только от рождаемости и смертности, но и от скорости эмиграции и иммиграции. Уменьшение или убыль – зависит от смертности и эмиграции.

Продолжительность жизни: различают физиологическую и максимальную продолжительность жизни.

Физиологические – определяются только физиологическими возможностями организма.

Максимальная продолжительность жизни - та, до которой может дожить лишь малая доля в реальных условиях среды.

Смертность и рождаемость существенно изменяются с возрастом. Только увязав смертность и рождаемость с возрастной популяцией можно вскрыть механизм общей смертности и определиться со структурой продолжительности жизни. Эту информацию можно получить из демографической таблицы, которая содержит сведения о характере распределения смертности с возрастом.

Демография - изучает размышление, численность, состав и динамику народонаселения, а таблицу используют для определения ожидаемой продолжительности жизни.

С древнейших времен до начала 19 века численность народонаселения колебалась около нескольких сотен миллионов человек, то медленно возрастая, то снижаясь из-за эпидемий и волн голода. Однако за последние 200 лет ситуация заметно изменилась. Население перешло от состояния медленного роста к эпохе взрыва подобного увеличения. В настоящее время численность населения ежегодно увеличивается на 90 миллионов человек. В течении 2х последних десятилетий темпы прироста начинают снижаться. По прогнозам в середине этого столетия численность населения стабилизируется порядка 10 миллиардов. С проблемой народонаселения придется решать проблему изменения климата и истощения ресурсов.

Природные ресурсы и их классификация

Природные ресурсы - природные объекты и явления, которые человек использует для создание материальных благ для поддержания своего существования и качества жизни.

Классификация:

1) по источнику происхождения.

Биологические - живые компоненты биосферы, те культ растения, домашние животные животные.

Минеральные – минерал сырье и источники энергии: рудные и не рудные. Если минеральное сырье используется как топливо, то это топливно-энергетические ресурсы.

Энергетические - совокупность энергии солнца, атомно - энергетические, топливно - энергетические и т.д.

2) По использованию в производстве.

Земельный фонд – все земли в пределе страны и мира входящие по своему назначению в след. категории: сельскохозяйственные, населенные пункты, не сельскохозяйственного назначения. Обще мировой земельный фонд составляет 13,4 млрд. га. Лесной фонд, водные ресурсы, гидроэнергетические ресурсы, ресурсы фауны, полезные ископаемые.

По степени истощения

Истощение природных ресурсов с эколог точки зрения – несоответствие между безопасными нормами изъятия природного ресурса из природных систем и потребностями человека.

Неисчерпаемые: солнечная энергия и вызванные ей природные явления.

Исчерпаемые: имеют количественные ограничения, но одни из них могут возобновляться (очистка воды, воздуха), однако другие нет: топливо, железная руда – конечные и не возобновляются. Одним из важнейших факторов выживания человека – является ограниченность и исчерпаемость важнейших для него ресурсов.

Ресурсообеспеченность.

-соотношение между величиной ресурсов и размерами их использования. Она выражается либо количеством лет на которое должно хватить данного ресурса или запасами - лет на душу населения. На показатели ресурсообеспечености прежде всего влияет богатство или бедность территории ресурсами, но не меньшее значение играют и масштабы потребления. По ресурсообеспеченности нельзя судить о размерах запасов, надо учитывать извлечение и т.д. Потребление природных ресурсов человеком обусловлено тем, что человек хочет снизить влияние лимитирующих факторов и развить свою антропогенную экосистему.

Атмосфера.