13. Закон минимума ю.Либиха. Закон толерантности в. Шелфорда.

Закон min Либиха (1840). Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. В качестве лимитирующего фактора может быть любой экологический фактор, количество и качество показателей которого как-либо ограничивает жизнедеятельность организма. Так, рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве. Другими словами: если организму не будет хватать того минимального фактора (тепло, свет, вода) ниже которого ими прекратятся развитие экосистем, или наступит смерть. Закон толерантности Шелфорда 1913. Закон экологического оптимума Шелфорда гласит: отсутствие или невозможность развития экосистем определяется не только недостатком, но и избытком любого из факторов (тепло, свет, вода).

14. Реакции организма на действие экологических факторов (толерантность, акклиматизация, адаптация).

Не все экологические элементы являются эколог. факторами для конкретного организма или группы организмов к экологич. факторам относятся только те элементы, изменение которых вызывает ответную реакцию данного организма вплоть до исчезновения его по каким-либо причинам из среды обитания. Толерантность – способность живых организмов выносить отклонения факторов среды от оптимальных значений. Виды с широким географическим распространением популяции, обитавшие в климатически разных зонах часто оказываются приспособлены наилучшим образом именно к тем условиям, которые характерны для данной местности. Это явление наз. акклиматизацией. Адаптация – различная приспособленность к среде обитания, выработавшаяся у организмов (от наименьших до высших) в процессе эволюции. Способность к адаптации – одно из основных свойств живых организмов, обеспечивающих возможность своего существования. Существует три основных пути приспособления организмов к условиям окруж. среды: 1) активный; 2) пассивный; 3) избегающий неблагоприятных воздействий.

15. Понятие экологической ниши. Принцип конкурентного исключения Гаузе.

Одно из центральных понятии экологии – экологическая ниша. В каждом биогеоценозе все виды живых орг. занимают определенные экологические ниши., расселяясь так, чтобы не мешать друг другу. Это понятие сводит к общему показателю все, в чем нуждаются орг., т.е. все необходимые условия и ресурсы (отношение к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания , местам размножения, укрытий и т.п. в необходимых количествах), а также то, какую роль выполняет данный вид в биотическом сообществе. Экологическая ниша показывает, как орг. приспособлены к условиям среды, как реагирует на них. Даже если условия и ресурсы данного участка среды вполне благоприятны для орг. данного вида, его длительному существованию могут препятствовать особи других видов, например: хищники, паразиты или конкуренты. Поэтому биотические взаимодействия также входят в понятие ниши. Одно и то же место обитания может порождать несколько ниш. Лесной массив, например, может представить экологические ниши мелким птицам, дубам, огромному множеству раст. и жив. Ниши видов, представленных в одном и том же местообитании, чаще всего сильно различаются. Чем больше видов, тем больше экологических ниш и тем выше богатство среды. От разнообразия жив. орг., экологических ниш будут зависеть полнота и скорость круговорота веществ в данном конкретном биогеоценозе. Если орг. занимают разные экологические ниши, то они не вступают в конкурентные отношения. Однако в каждой экосистеме имеются виды, которые претендуют на одну и ту же нишу. Тогда возникает конкуренция, борьба за обладание нишей.

Принцип конкурентного исключения еще называют «законом Гаузе» , гласит ЧИСЛО ВИДОВ, УСТОЙЧИВО СОСУЩЕСТВУЮЩИХ СО СТАЦИОНАРНЫМИ ЧИСЛЕННОСТЯМИ, НЕ МОЖЕТ ПРЕВЫШАТЬ ЧИСЛА ЛИМИТИРУЮЩИХ ЭТИ ВИДЫ ПЛОТНОСТНО-ЗАВИСИМЫХ ФАКТОРОВ. Иными словами, численности видов должны не меняться (в противном случае можно говорить, что процесс вытеснения идет). Плотностно-зависимые факторы – это не только нехватка пищи (чем больше плотность популяции, тем меньше пищи на особь!), но и пресс хищников (до определенной степени он также усиливается при росте плотности популяции жертв).

16. Понятие популяции. Динамические показатели популяции.

17. Понятие популяции. Статические показатели популяции.

Термин «популяция в настоящие время используют в узком смысле слова, когда говорит о конкретной внутривидовой группировке, населении определенный биогеоценоз, и широком, общественном смысле для обозначении обособленности групп вида независимо от того, какую генетическую информацию несет. » Популяция -минимальная самовоспроизводящая группа особей 1ого вида, на протяжении эволюционно длительного времени населяющая определенное пространство, образующая самостоятельную генетическую сис-му и формирующая собственное экологическое гиперпространство.

Динамичные показатель популяции отражает процессы, протекающие в популяции за определенный промежуток времени. Рождаемость- число новых особей, появившиеся в популяции за единицу времени в результате размножения.max рождаемость(число самок)фактический(ниже max ). Абсолютная рождаемость –численность особей, родившиеся за некоторое промежуток времени. Удельная рождаемость – отношение скорости рождаемости к исходной численности (N).Смертность-это показатель, характеризующий скорость процесса снижения численности популяции. Смертность- это число особей, гибнувших в течений определенного промежутка времени. Min смертность - смертность в популяции, находящихся в идеальных условиях, в которых гибнут только те особи, которые достигли старости. Фактическая смертность- выше min, т.к. под влиянием внешних факторов создают дополнит. Причины гибели организма. Смертность влияет на продолжение жизни организмов в популяции, и тем самым на ее возрастной состав. Этот процесс можно рассматривать график, получив кривые выживания. Подразделяется на 3 общих типа - человек гидра рыба. Сильно выпуклые кривые характерна для видов, у которых смертность резко повышается лишь к концу жизни, а до этого она остается низкой. Другой тип -сильно вогнутая кривая при массовой гибели, особенно на ранних стадиях жизни. К промежуточному типу относятся кривая выживания таких видов, у которых смертность мало изменяются с возрастом и остается более или менее одинаковым, в течений всей жизни. Скорость роста популяции- изменение численности популяции в единицу времени .Она может быть положительной, нулевой и отрицатель -ной. Зависит от показателе рождаемости, смертности и миграции. Абсолютная скорость роста dN/ dt - dN-изменение численности популяции за промежуток времени dt. Удельная скорость- отношение скорости роста к исходному численностью (N)

Статические показатели популяций

Статические показатели характеризуют состояние попу­ляции на данный момент времени.

К статическим показателям популяций относятся их чис­ленность, плотность и показатели структуры. Численность — это поголовье животных или количество растений, например деревьев, в пределах некоторой пространственной единицы — ареала, бассейна реки, акватории моря, области, района и т. д. Плотность — число особей, приходящихся на единицу пло­щади, например, плотность населения — количество человек, приходящееся на один квадратный километр, или для гидробионтов — это количество особей на единицу объема, на литр или кубометр. Показатели структуры: половой — соотноше­ние полов, размерный — соотношение количества особей раз­ных размеров, возрастной — соотношение количества особей различного возраста в популяции.

Численность тех или иных животных определяется раз­личными методами. Например, подсчетом с самолета или вер­толета при облетах территории. Численность гидробионтов определяют путем отлавливания их сетями (рыбы), для мик­роскопических (фитопланктон, зоопланктон) применяют спе­циальные мерные емкости.

Численность человеческой популяции определяется путем переписи населения всего государства, его административных подразделений и т. п. Знание численности и структуры насе­ления (этнической, профессиональной, возрастной, половой и т. п.) имеет большое экономическое и экологическое значе­ние.

Плотность популяции определяется без учета неравномер­ности распределения особей на площади или в объеме, т. е. получаем среднюю плотность животных, деревьев, людско­го населения на единицу площади или микроскопических во­дорослей в единице объема.

Каждое животное соблюдает баланс энергии, затрачивае­мой на охрану территории, добывание пищи и получаемой от съедания пищи. При сокращении количества корма животные расширяют свою территорию (а человек, например, «подни­мает целину»). Такое поведение животных называют терри­ториальным поведением. Чем крупнее животное, тем боль­шая ему нужна площадь на добычу пищи, поэтому чем боль­ше размеры тела особи, тем меньше плотность популяции.

Территориальные границы могут быть весьма подвиж­ны. Достаточно надежно определяются границы у немигри-РУющих животных (грызуны, моллюски), которые создают так называемые локальные популяции. У подвижных грани­цы трудно определить, например у лося, а тем более у птиц, которые легко мигрируют и расселяются на больших терри­ториях. Ограничивают возможность расселения как биоти­ческие, так и абиотические факторы. Из биотических факторов среды таковыми являются прежде всего пресс хищников и конкурентов, нехватка пищевых ресурсов, а влияние абио­тических определяется толерантностью популяции к факто­рам среды.

Пресс хищников особенно силен, когда в коэволюции «хищ­ник — жертва» равновесие смещается в сторону хищника и ареал жертвы сужается. Конкурентная борьба тесно связана с нехваткой пищевых ресурсов, она может быть и прямой борь­бой, например, хищников за пространство как ресурс, но ча­ще всего это просто вытеснение вида, которому на данной тер­ритории пищи не хватает, видом, которому этого же количе­ства пищи вполне достаточно. Это уже межвидовая конку­ренция.

Важнейшим условием существования популяции или ее экотипа является их толерантность к факторам (условиям) сре­ды. Толерантность у разных особей и к разным частям спек­тра разная, поэтому толерантность популяции значитель­но шире, чем у отдельных особей. Но из этого пра­вила могут быть исключения, зависящие от того, какую ста­дию жизненного цикла проходит особь: наибольшая толерант­ность у покоящейся особи.

Итак, свойства популяции уже значительно отличаются от свойств отдельных особей, что особенно наглядно прояв­ляется в динамике популяций.