Termin ekologiczny „populacja” oznacza dość dużą grupę osobników tego samego gatunku żyjących na określonym obszarze i wchodzących ze sobą w interakcje. Na życie jej przedstawicieli mają wpływ nie tylko relacje międzygatunkowe, ale także inne zwierzęta lub rośliny zamieszkujące to samo terytorium, a także warunki klimatyczne i inne czynniki zewnętrzne.
Charakteryzuje się uporządkowanym systemem egzystencji – strukturą populacji typu przestrzennego. Przyjrzyjmy się bliżej wszystkim jego funkcjom.
Informacje ogólne
Naukowcy dokonali klasyfikacji według typów struktury przestrzennej populacji. Co to jest, rozważymy poniżej. Najpierw zdefiniujmy strukturę. Jest to rozmieszczenie osobników określonego gatunku na dowolnym terytorium, a także stosunek liczbowy ich grup według płci, cech fizjologicznych, behawioralnych, morfologicznych, genetycznych i wieku.
Na podstawie wymienionych cech struktura populacji nie jest stabilnawskaźnik. Jest zmienny, w zależności od pewnych czynników.
Odmiany struktury
Istnieje kilka działów:
- Narządy płciowe.
- Dojrzały.
- Środowisko.
- Przestrzenne.
- Genetyczne.
- Etologiczne.
Zastanówmy się bardziej szczegółowo nad uwzględnieniem przestrzennego typu konstrukcji, a także zmianą jej wskaźników. Ponadto rozważ jego typowe podziały.
Definicja
Struktura przestrzenna populacji (w skrócie) to sposób umieszczania określonych osobników na określonym obszarze przyrodniczym. Będzie to zależeć od cech behawioralnych gatunku, a także od warunków środowiskowych na terytorium.
Na zmiany w strukturze przestrzennej ludności wpływa również sposób życia (siedzący tryb życia lub migrujący).
Pojedynczy obszar może wyżywić tylko określoną liczbę osobników. Duże znaczenie ma nie tylko liczba przedstawicieli gatunków żyjących na danym terenie, ale także ich rozmieszczenie przestrzenne. Dlatego zwierzęta i rośliny najczęściej nierówno zasiedlają swoje siedliska.
Populacja zajmuje odpowiedni dla niej obszar i jest rozmieszczana na nim przez jednostki lub zjednoczone grupy. Pozwala to na uporządkowane wykorzystanie zasobów żywności, naturalnych schronień itp.
Zmiany liczbowe
Wahania populacji zwierząt i roślin w przyrodzie są częstym zjawiskiem. Niektóre rodzaje owadów mogą mieć nawet kilkamilionów przedstawicieli, podczas gdy inni to tylko kilka tysięcy.
W naturze niezaprzeczalnie istnieje zasada minimalnej wielkości populacji. Oznacza to, że absolutnie żadna populacja w przyrodzie nie może składać się z mniejszej liczby przedstawicieli, niż jest to wymagane do zapewnienia stabilnej realizacji tego środowiska.
Ten wskaźnik jest inny dla każdego typu organizmu. Jeśli narusza granice minimum, doprowadzi to do zaniku gatunku.
Równocześnie z minimum populacji występuje również wskaźnik maksimum. Jest również regulowany in vivo. Gdy na terytorium żyje więcej zwierząt niż jest to wymagane, żywność i inne niezbędne zasoby są szybko zmniejszane. Prowadzi to do śmierci osobników, co prowadzi do dostosowania wskaźnika do pożądanego maksimum. Mówiąc najprościej, natura nie wykarmi więcej, niż pozwalają na to jej zasoby.
Istnieją 3 rodzaje dynamiki populacji:
- Stabilny. Wahania nie występują często i nie przy bardzo znaczących wartościach. Jest to typowe dla przedstawicieli świata zwierzęcego o wysokim wskaźniku przeżywalności, niskiej płodności, długiej oczekiwanej długości życia i rozwiniętej opiece nad potomstwem.
- Oscylacje cykliczne, również okresowe. Jego czas trwania to jeden sezon w roku lub kilka lat z rzędu. Wzrost liczebności średnio po 4 latach odnotowano u zwierząt zamieszkujących strefę tundry (lemingi, sowy śnieżne, lis polarny). Wahania sezonowe populacji są charakterystyczne dla wielu owadów, gryzoni podobnych do myszy, ptaków, małej wodyorganizmy.
- Skakanie. Zależy od wielu czynników biotycznych i abiotycznych. Zmiana pewnych warunków istnienia populacji prowadzi do zmniejszenia lub zwiększenia jej liczebności.
Rodzaje rozmieszczenia przestrzennego
Istnieją 3 typy struktury przestrzennej populacji zwierząt i roślin na terytorium:
- Jednolita (regularna) dystrybucja. Charakterystyczne jest, że osobniki populacji znajdują się oddzielnie od siebie i w przybliżeniu w tej samej odległości. Takie rozmieszczenie jest charakterystyczne dla tych zwierząt, których osobniki są ze sobą w konkurencyjnej relacji.
- Nierównomierny (zagregowany) rozkład. Charakteryzuje się tym, że w populacji zamieszkującej pewien obszar ogólnego siedliska powstają grupy kilku zwierząt. Grupy są oddzielone niezamieszkanym terytorium.
- Rozproszony (losowy) rozkład. Decyduje o tym fakt, że odległość między jednostkami lub grupami jednostek nie jest taka sama. Rozmieszczenie to zależy od warunków środowiskowych (na przykład zaopatrzenia w żywność), a także od relacji zachodzących w obrębie gatunku populacji.
Metody oznaczania
Kontrolowanie rozmieszczenia populacji na danym obszarze tradycyjnymi metodami pobierania próbek często stwarza pewne trudności. Na przykład, jeśli ocenia się sposób rozmieszczenia osobników w próbkach, można łatwo pomylić gatunek zagregowany z gatunkiem losowym. Dotyczy to przypadkówgdy obszar, na którym rozprowadzana jest próbka, jest tak duży, że umieszcza się na nim jednocześnie kilka skupisk badanych organizmów.
Przy doborze próbek typ rozkładu jest zwykle określany na podstawie metod określania struktury przestrzennej populacji:
- Różnią się one zależnością między miarą dyspersji lub dyspersji (σ2) a średnią wartością gęstości lub biomasy (N). Dokładniej, wynik obliczenia σ2/N dąży do zera przy rozkładzie jednostajnym, jest bliski N przy rozkładzie losowym i przekracza N przy zagregowanym.
- Występowanie organizmów w rozważanej populacji wynosi prawie 100% przy rozkładzie równomiernym, mniej niż 100% przy rozkładzie losowym i znacznie mniej niż 100% przy rozkładzie zagregowanym.
- Z metody rozkładu przestrzennego iloraz gęstości we wszystkich próbach (N) oraz w tych, w których pojawili się przedstawiciele rozważanej populacji (N+). Wartość N+będzie bliska N przy rozkładzie jednostajnym, większa niż N przy rozkładzie losowym i znacznie większa niż N przy rozkładzie zagregowanym.
Rodzaj wykorzystania przestrzeni
Struktura przestrzenna jest również podzielona według sposobu użytkowania określonego siedliska. Istnieją 2 odmiany: siedzący tryb życia i koczowniczy. Każdy z nich podzielony jest na kilka rodzajów zakwaterowania.
Rozliczone:
- Rozproszenie, w którym zwierzęta są rozproszone po obszarze, to znaczy w małych grupach lub osobno i praktycznie niewspółdziałać ze sobą. Takie rozmieszczenie można zaobserwować w warunkach stepów i pustyń u małych gryzoni.
- Cykliczny, w którym zwierzęta prowadzące siedzący tryb życia, ze względu na pewne czynniki (pogoda, inwazja wrogów) mogą zmieniać swoje położenie na jednym terytorium.
- Typ mozaiki. Powstaje, gdy pewne siedlisko jest nierównomiernie zasiedlone przez jeden gatunek zwierzęcia. Na przykład krety gęsto zasiedlają łąki i obrzeża lasu, ale nie występują w pasie leśnym.
- Pulsujące. Jest to charakterystyczne wyłącznie dla osiadłych zwierząt. Przejawia się to w tym, że pewien gatunek zmienia swoje siedlisko na tym samym terytorium w ciągu roku.
Osiadłe zwierzęta są instynktownie przywiązane do swojego domowego zasięgu. Jeśli z różnych powodów (na przykład warunków pogodowych) będą musieli opuścić dom, wkrótce wrócą. Dotyczy to zwłaszcza ptaków. Oto krótka lista ptaków wędrownych:
- Bociany.
- Rooks.
- Jaskółki.
- Skowronki.
- Wilgi.
- Drozdy.
- Srizhi.
- Szpaki.
- Żurawie.
- Dzikie gęsi, kaczki, inne ptactwo wodne.
- Słowiki, muchołówki, inne owadożerne.
Roamingowy sposób umieszczania oznacza tylko jeden typ - cykliczny. Koczowniczy tryb życia jest typowy dla dużych zwierząt żyjących w grupach i wymagających dużych powierzchni. Po czasie, gdy zasoby żywnościowe zostaną przywrócone, zwierzęta koczownicze i ptaki wędrowne, których lista jest wskazana powyżej, mogą powrócić dodawne siedliska.
Niektóre gatunki wędrowne mają potencjał do rozwoju izolowanych populacji osiadłych lub do krótkotrwałego przejścia na ten sposób życia. Na przykład renifery zimują na wyspach Oceanu Arktycznego i nie migrują na dogodniejsze lądy na kontynencie, podczas gdy stada na Półwyspie Tajmyr migrują ponad 1000 km. Istnieją jednak również oddzielne małe grupy zwierząt, które nie opuszczają swoich zamieszkałych miejsc (w północnej części Taimyr).
Osiadłe populacje mają dwie zalety:
- Dobrze znają swoją drogę. W razie niebezpieczeństwa mogą niezawodnie ukryć się przed wrogami.
- Może przechowywać żywność w wybranych przez siebie lokalizacjach.
Ale siedzący tryb życia ma istotną wadę, którą jest wyczerpywanie się zasobów żywności.
Rodzaje współistnienia
Zachowanie terytorialne zwierząt zależy od sposobu, w jaki jednostki współistnieją na tym samym terytorium. Są one podzielone na następujące:
- Oddzielone. Przejawia się to w tym, że przedstawiciele jednego gatunku żyją oddzielnie od siebie i są całkowicie niezależni od reszty. Obserwuje się to tylko na pewnym etapie ich życia: w dzieciństwie zwierzęta są pod ochroną rodziców, dlatego żyją w grupach. Dojrzewszy, rozdzielają się i rozpoczynają samodzielną egzystencję. W okresie lęgowym tworzą pary lub tworzą grupy. Całkowicie samotny styl życia nie występuje u żadnego gatunku organizmów wielokomórkowych. W przeciwnym razie proces hodowlany nie byłmożliwe.
- Rodzina. Przykładem takiego współistnienia są lwy, hieny. Przejawia się w długotrwałych związkach, współżyciu rodziców i potomstwa.
- Kolonia. Ten rodzaj życia jest nieodłączny od osiadłych zwierząt. Formuje się zarówno długo, jak i wyłącznie na okres lęgowy. Różni się od izolowanego tym, że para nie rozpada się natychmiast po kryciu, ale razem wychowuje młode.
- Istnienie w paczkach. Ten rodzaj pobytu ma również charakter tymczasowy i jednoczy jednostki ludności tylko na czas potrzeby: poszukiwanie żywności, ochrona przed wrogami, migracje na duże odległości. Stado ma niewielką liczbę osobników. Przykładem są wilki.
- Istnienie w stadach. Różni się od stada tym, że istnieje dłużej lub stale. W stadzie z reguły istnieje hierarchia oparta na podporządkowaniu dominacji. Osobniki pełnią te same funkcje: ochronę przed atakiem, produkcję żywności, przenoszenie, chów młodych zwierząt. Stada zwierząt mogą liczyć kilkudziesięciu przedstawicieli. Przykład: antylopy, zebry.
- Istnienie haremu. Reprezentuje małą (zwykle do 10 osobników) grupę zwierząt hodujących poligamicznie (foki, uchatki).
Typy populacji w zależności od wielkości terytorium, które zajmują według N. P. Naumova
W zależności od wielkości obszaru zajmowanego przez gatunek populacji, N. P. Naumov (sowiecki zoolog) zidentyfikował 3 ich odmiany:
- Podstawowe (lokalne). Charakteryzuje się tym, żekilka osobników tego samego gatunku zamieszkuje niewielki obszar, jednorodny pod względem warunków siedliskowych. Liczba populacji będzie zależeć od tego, jak niejednorodny jest obszar. Im bardziej zróżnicowane warunki, tym prostsze grupy będą zamieszkiwać dany obszar. Przykładem struktury przestrzennej populacji typu elementarnego jest grzechotnik. W centralnej Rosji na łąkach koszonych powstały jej 3 odmiany, różniące się czasem kwitnienia.
- Geograficzne. Jest to grupa kilku osobników tego samego gatunku zamieszkujących obszar o podobnych warunkach. Jego parametry zależą od skali terytorium, a także od cech biologicznych samego gatunku. Populacje geograficzne mogą różnić się na kilka sposobów: czas lęgów, liczba jaj na lęg, charakterystyka gniazda, interakcje z sąsiadami, odległość migracji itp.
- Środowiskowy (behawioralny). Jest to wskaźnik współistnienia osobników o różnych formach. Pojedyncze istnienie jednostki w przyrodzie jest dość rzadkie, objawia się z reguły tylko w pewnych okresach ontogenezy.
Wniosek
Struktura przestrzenna populacji jest bardzo zmienna pod wpływem pewnych czynników. Jest podatny na sezonowe i inne zmiany adaptacyjne, ale jest obserwowany w zależności od miejsca i czasu.
Warto zauważyć, że parametry możliwych zmian i ogólny wariant użytkowania danego terenu zależą od cech biologicznych gatunku populacji i charakteru zachodzących w niej relacji. znacząca rola wstabilizację struktury przestrzennej odgrywa zachowanie osobników w tej samej strefie siedliskowej.
