Populaatiot, niiden rakenne ja ekologiset ominaisuudet esitetään yhteenvetona. Populaatio on ... Populaatioiden ominaisuudet ja tyypit. Populaation geneettiset ominaisuudet
1. Populaatiokäsite: väestön tilastolliset indikaattorit, genotyypin ja geenipoolin käsite
Joukkoa yksilöitä, joilla on perinnöllisiä samankaltaisuuksia morfologisissa, fysiologisissa ja biokemiallisissa ominaisuuksissa, jotka pystyvät risteytymään hedelmällisten jälkeläisten muodostumisen kanssa, jotka ovat sopeutuneet tiettyihin elinolosuhteisiin ja miehittää tietyn alueen (alueen) luonnossa, kutsutaan biologiseksi lajiksi. Lajit vievät usein suuren alueen, jolla yksilöt ovat jakautuneet epätasaisesti, ryhmissä - populaatioissa.
Populaatio - joukko yhden lajin itse lisääntymään kykeneviä yksilöitä, joka on olemassa pitkän aikaa tietyllä alueella suhteellisen erillään saman lajin muista populaatioista. Termi "väestö" tulee latinan sanasta "populus" (ihmiset) ja tarkoittaa kirjaimellisesti "väestöä". Populaatio on juuri se eliöstön solu, joka on sen olemassaolon perusta: siinä tapahtuu elävän aineen itsensä lisääntymistä, se varmistaa lajin selviytymisen, ts. on lajin rakenneyksikkö ja evoluution yksikkö. Yhteydenpitoa samaan populaatioon kuuluvien yksilöiden välillä tapahtuu useammin kuin eri populaatioiden yksilöiden välillä. Esimerkiksi panmixia (vapaa risteytys) populaation sisällä on korkeampi kuin eri populaatioiden yksilöiden välillä.
Areaali. Tilaa, jossa populaatio tai laji kokonaisuudessaan esiintyy koko elämänsä ajan, kutsutaan alueeksi - levinneisyysalueeksi. Alue voi olla jatkuva tai katkennut (disjunktiivinen), jos sen osien välillä on erilaisia esteitä (vesi, orografinen jne.), tiloja, joita tämän lajin edustajat eivät asu.
2. Väestön staattiset indikaattorit
Väestön määrälliset indikaattorit (ominaisuudet) voidaan jakaa staattisiin ja dynaamisiin. Staattiset indikaattorit kuvaavat väestön tilaa tietyllä hetkellä. Tärkeimmät ovat: lukumäärä ja tiheys sekä rakenteen indikaattorit. Väestön dynaamiset indikaattorit heijastavat väestössä tietyn ajanjakson aikana tapahtuvia prosesseja. Tärkeimmät ovat: hedelmällisyys, kuolleisuus, väestönkasvu.
Runsaus on eläinten tai kasvien lukumäärä tietyssä tilayksikössä: alueella, vesistöalueella, merialueella, alueella, alueella jne. Väestön koko voi vaihdella merkittävästi ajan myötä. Se riippuu lajin bioottisesta potentiaalista ja ulkoisista olosuhteista. Tiettyjen eläinten lukumäärä määritetään eri menetelmillä. Esimerkiksi laskeminen lentokoneesta tai helikopterista lentäessäsi alueen yli. Ihmisväestön koko määräytyy koko osavaltion ja sen hallinnollisten jakojen väestönlaskennan perusteella. Väestön koon ja rakenteen (etninen, ammattilainen, ikä, sukupuoli jne.) merkitys on suuri taloudellinen ja ympäristöllinen merkitys.
Tiheys on yksilöiden lukumäärä tai populaation biomassa pinta-ala- tai tilavuusyksikköä kohti. Mitä suurempi eläin, sitä enemmän aluetta se tarvitsee saadakseen ruokaa, joten mitä suurempi yksilön ruumiinkoko on, sitä pienempi on populaatiotiheys.
Väestölle on ominaista tietty rakenteellinen organisaatio - yksilöryhmien suhde sukupuolen, iän, koon, yksilöiden jakautumisen alueella jne. Tässä suhteessa erotetaan erilaisia populaation rakenteita: sukupuoli-, ikä-, koko-, geneettinen, spatiaal-etologinen jne. Populaation rakenne muodostuu toisaalta lajin yleisten biologisten ominaisuuksien perusteella. toisaalta ympäristötekijöiden vaikutuksesta.
Sukupuolen rakenne (sukupuolen koostumus) - miesten ja naisten määrällinen suhde populaatiossa. Populaation sukupuolisuhde määräytyy geneettisten lakien mukaan sukupuolikromosomien rekombinaation tuloksena, ja sitten siihen vaikuttaa ympäristö. Teoriassa sukupuolisuhteen pitäisi olla sama: 50% koko väestöstä pitäisi olla miehiä ja 50% naisia. Todellinen sukupuolisuhde ei riipu pelkästään lajin geneettisistä ja fysiologisista ominaisuuksista, vaan myös erilaisten ympäristötekijöiden vaikutuksesta (esimerkiksi kaloissa ympäristön pH:sta; punaisen metsämuurahaisissa lämpötiloissa munituista munista alle 20 ° C, urokset kehittyvät ja korkeammissa lämpötiloissa naaraat).
Erottele ensisijaiset, toissijaiset ja tertiaariset suhteet. Ensisijainen suhde on sukusolujen (sukusolujen) muodostumisen aikana havaittu suhde. Yleensä se on 1:1. Tämä suhde määräytyy sukupuolen määrityksen geneettisen mekanismin mukaan. Toissijainen suhde on syntymässä havaittu suhde. Tertiäärinen suhde on suhde, joka havaitaan aikuisilla seksuaalisesti kypsillä yksilöillä.
Esimerkiksi ihmisillä toissijaisessa suhteessa pojat hallitsevat hieman, kolmannessa suhteessa naiset: 106 pojasta syntyy 100 tyttöä, 16 ... 18 vuoden ikään mennessä lisääntyneen miesten kuolleisuuden vuoksi tämä suhde. on tasaantunut ja 50-vuotiaana se on 85 miestä 100 naista kohti ja 80-vuotiaana - 50 miestä ja 100 naista.
Populaation geneettiselle rakenteelle on ominaista yksilöiden vaihteleva geneettinen monimuotoisuus. Kaikkien yhden organismin kromosomeihin keskittyneiden geenien joukkoa kutsutaan genotyypiksi. Jos genotyyppien suhde populaatiossa on vakio sukupolvien yli, niin populaatio on vakaa, siinä on genotyyppinen tasapaino. Geenijoukkoa, joka tietyn populaation yksilöillä on, kutsutaan geenipooliksi. Huolimatta rakenteellisten osien vaihteluista populaatio yhtenäisenä järjestelmänä säilyttää tasaisesti esi-isien populaatiosta perityn geenipoolin.
Populaation suhteellinen alueellinen eristyneisyys johtaa sen lisääntymiseristykseen - eri populaatioiden yksilöiden risteytysvapauden rajoittamiseen. Tämä eristäminen varmistaa populaation geenipoolin ainutlaatuisuuden ja mahdollisuuden sen itsenäiseen kehitykseen. Täysin eristettyjä populaatioita ei kuitenkaan ole luonnossa ja geenien vaellusta (ulos- ja sisäänvirtaus) voi tapahtua, mikä johtaa muutoksiin niiden geneettisessä rakenteessa.
Ikärakenne (ikärakenne) - eri ikäryhmien yksilöiden suhde väestössä. Absoluuttinen ikäkoostumus ilmaisee tiettyjen ikäryhmien lukumäärän tietyllä hetkellä. Suhteellinen ikäkoostumus ilmaisee tietyn ikäryhmän yksilöiden osuuden tai prosenttiosuuden suhteessa koko väestöön. Ikäkoostumuksen määräävät sellaiset indikaattorit kuin: aika murrosikään, elinajanodote, lisääntymisjakson kesto, kuolleisuus jne.
Yksilön lisääntymiskyvystä riippuen erotetaan kolme ryhmää: lisääntymistä edeltävät (yksilöt, jotka eivät vielä pysty lisääntymään), lisääntymiskykyiset (lisääntymiskykyiset yksilöt) ja lisääntymiskyvyn jälkeiset (yksilöt, jotka eivät enää pysty lisääntymään). jäljentää).
Yksilöiden suhdetta väestöön näissä olosuhteissa kutsutaan väestön ikäspektriksi, joka heijastaa eri ikäryhmien määrällisiä suhteita. Ikäjakauman mukaan arvioidaan väestön omavaraisuuskykyä ja kestävyyttä ulkoisille vaikutuksille. Eri-ikäisten yksilöiden lukumäärän vertaamiseksi populaatioissa muodostetaan histogrammit ikärakenteista (ks. kuva).
Elinkelpoisimpia ovat populaatiot, joissa kaikki ikäluokat ovat edustettuina suhteellisen tasaisesti. Tällaisia populaatioita kutsutaan normaaleiksi. Jos väestössä vallitsee seniilit yksilöt, tämä osoittaa negatiivisten tekijöiden läsnäolon, jotka häiritsevät lisääntymistoimintoja. Tällaisia populaatioita kutsutaan regressiivisiksi tai uhanalaisiksi.
Populaatioiden ikärakenne:
Invasiivinen (kasvava); 2 - normaali (vakaa);
Regressiivinen (kutistuva)
Populaatioita, joita edustavat pääasiassa nuoret yksilöt, pidetään tunkeutuvina tai invasiivisina. Niiden elinvoimaisuus ei aiheuta huolta, mutta liian suuren yksilömäärän puhkeamisen todennäköisyys on suuri. On erityisen vaarallista, jos tällaisia populaatioita edustavat lajit, jotka eivät aiemmin olleet täällä.
Tilallinen ja etologinen rakenne määrää yksilöiden levinneisyyden luonteen alueella. Se riippuu ympäristön ominaisuuksista ja lajin etologiasta (käyttäytymisestä).
Yksilöiden jakautumista avaruudessa on kolme päätyyppiä: tasainen (säännöllinen), epätasainen (aggregoitu, ryhmä, mosaiikki) ja satunnainen (haja).
Tasaisella jakautumisella yksilöt sijoitetaan suunnilleen tasavälein, esimerkiksi puut mäntymetsään. Todellisuudessa yksilöiden tasainen jakautuminen on harvinaista.
Epätasainen (ryhmä, mosaiikki) jakautuminen ilmenee yksilöryhmien muodostumisena, joiden välissä on suuria asuttamattomia alueita. Se on tyypillistä populaatioille, jotka elävät ympäristötekijöiden epätasaisen jakautumisen olosuhteissa tai koostuvat ryhmäelämäntapaisista yksilöistä (esim. nisäkäslauma, lintuyhdyskunta). Ryhmäsijoittelu antaa väestölle paremman vastustuskyvyn epäsuotuisia olosuhteita vastaan.
Satunnaisjakauman (diffuusio) tapauksessa yksilöt jakautuvat epätasaisesti ja heidän kohtaamisensa keskenään ovat satunnaisia. Tämäntyyppinen levinneisyys on laajalle levinnyt kasvien ja monien eläinlajien keskuudessa. Satunnaisjakauma on seurausta todennäköisyysprosesseista ja yksilöiden välisistä heikkoista sosiaalisista siteistä.
Suurilla maantieteellisillä alueilla ajan myötä saman populaation yksilöt voivat jakautuessaan muodostaa yhdistelmiä näistä kolmesta levinneisyystyypistä. Esimerkiksi: puut - ryhmästä yhtenäiseen. Kirvojen tai Colorado-perunakuoriaisen leviäminen voi aluksi olla satunnaista, ja niiden lisääntyessä se saa ryhmä- tai yhtenäisen luonteen.
Tilankäytön tyypin mukaan kaikki liikkuvat eläimet jaetaan istuviin ja nomadeihin. Istuvalle elämäntavalle on ominaista alueen intensiivinen käyttö, ts. Yksittäiset yksilöt tai heidän ryhmänsä ovat hyödyntäneet resursseja pitkään suhteellisen rajoitetussa tilassa. Sillä on useita biologisia etuja, kuten vapaa suuntautuminen tutulle alueelle etsittäessä ruokaa tai suojaa, kyky luoda ruokavarastoja (orava, peltohiiri). Sen haittoja ovat elintarvikeresurssien ehtyminen ja liian korkea väestötiheys.
Paimentolaiselämäntapaisille lajeille on ominaista alueen laaja käyttötapa, jossa luonnonvaroja kuluttavat yleensä laajalla alueella jatkuvasti liikkuvat yksilöryhmät.
Rinnakkaiselon muodon mukaan eläimet erottuvat yksinäisestä elämäntyylistä, perheestä, yhdyskunnista, parvista, karjoista.
Eliöiden leviämistä populaation ulkopuolelle kutsutaan leviämiseksi. Asutusmallit heijastavat sitä, kuinka väestö vie koko ajan kasvavan tilan. Niistä erotetaan seuraavat: anemokoria (tuuli levittää), hydrochoria (vesi), phytochoria (kasvit), zoochoria (eläimet) ja anthropochoria (ihminen).
3. Vesiympäristö
Ekologisesta näkökulmasta ympäristö -nämä ovat luonnollisia kappaleita ja ilmiöitä, joiden kanssa organismi on suorassa tai epäsuorassa suhteessa. Elinympäristö on osa luontoa, joka ympäröi eläviä organismeja (yksilö, populaatio, yhteisö) ja jolla on tietty vaikutus niihin.
Planeetallamme elävät organismit ovat hallitseneet neljä pääasiallista elinympäristöä: vesi, maa-ilma, maaperä ja organismi (eli elävien organismien itsensä muodostamat).
Vesieläinympäristö
Vesieliöympäristö on vanhin. Vesi varmistaa aineenvaihdunnan kulun kehossa ja koko elimistön normaalin toiminnan. Jotkut organismit elävät vedessä, toiset ovat sopeutuneet jatkuvaan kosteuden puutteeseen. Useimpien elävien organismien solujen keskimääräinen vesipitoisuus on noin 70 %.
4. Veden erityisominaisuudet elinympäristönä
Vesiympäristön ominaispiirre on suuri tiheys -se on 800 kertaa ilman tiheys. Esimerkiksi tislatussa vedessä se on yhtä suuri kuin 1 g / cm 3... Suolapitoisuuden kasvaessa tiheys kasvaa ja voi olla 1,35 g / cm 3... Kaikki vesieliöt kokevat korkean paineen, joka kasvaa yhdellä ilmakehällä jokaista 10 metrin syvyyttä kohti. Jotkut niistä, esimerkiksi merikalat, pääjalkaiset, äyriäiset, meritähdet ja muut, elävät suurissa syvyyksissä 400 ... 500 atm:n paineessa.
Veden tiheys antaa mahdollisuuden luottaa siihen, mikä on tärkeää vesieliöiden luustomuodoille.
Myös seuraavat tekijät vaikuttavat vesiekosysteemien bionteihin:
1.liuenneen hapen pitoisuus;
2.veden lämpötila;
.läpinäkyvyys, jolle on tunnusomaista valovirran intensiteetin suhteellinen muutos syvyyden kanssa;
.suolaisuus eli veteen liuenneiden suolojen prosenttiosuus (painosta), pääasiassa NaCl, KC1 ja MgS04 ;
.ravinteiden, pääasiassa kemiallisesti sitoutuneen typen ja fosforin yhdisteiden, saatavuus.
Vesiympäristön happijärjestelmä on spesifinen. Vedessä on 21 kertaa vähemmän happea kuin ilmakehässä. Veden happipitoisuus laskee lämpötilan, suolaisuuden ja syvyyden noustessa, mutta kasvaa virtausnopeuden kasvaessa. Vesieliöistä on monia lajeja, jotka kuuluvat euryoksibionteihin, eli organismeihin, jotka pystyvät kuljettamaan vedessä alhaista happipitoisuutta (esimerkiksi jotkut nilviäislajit, karppi, ristikarppi, suutari ja muut).
Stenoksibiontit, esimerkiksi taimen, toukkia ja muita, voivat esiintyä vain riittävän korkealla happikyllästymisellä (7 ... 11 cm) 3/ l), ja ovat siksi tämän tekijän bioindikaattoreita.
Veden hapenpuute johtaa katastrofaalisiin ilmiöihin -kuolemat (talvi ja kesä), joihin liittyy vesieliöiden kuolema.
Vesiympäristön lämpötilajärjestelmälle on ominaista suhteellinen stabiilisuus muihin ympäristöihin verrattuna. Lauhkeiden leveysasteiden makeissa vesistöissä pintakerrosten lämpötila vaihtelee välillä 0,9 ° C - 25 ° C, ts. lämpötilan muutosten amplitudi on 26 ° С (paitsi lämpölähteet, joissa lämpötila voi nousta 140 ° С). Makeiden vesistöjen syvyydessä lämpötila on jatkuvasti 4 ... 5 ° C.
Vesiympäristön valojärjestelmä eroaa merkittävästi maa-ilmaympäristöstä. Vedessä on vähän valoa, koska se heijastuu osittain pinnasta ja osittain absorboituu kulkiessaan vesipatsaan läpi. Veteen suspendoituneet hiukkaset estävät myös valon pääsyn läpi. Tämän yhteydessä syvissä altaissa erotetaan kolme vyöhykettä: valo, hämärä ja ikuisen pimeyden vyöhyke.
Valaistusasteen mukaan erotetaan seuraavat vyöhykkeet:
rantavyöhyke (vesipatsas, jossa auringonvalo saavuttaa pohjan);
limnivyöhyke (vesipatsas syvyyteen, jossa vain 1 % auringonvalosta tunkeutuu ja jossa fotosynteesi on heikentynyt);
eufoottinen vyöhyke (koko valaistu vesipatsas, mukaan lukien ranta- ja limnivyöhykkeet);
syvällinen vyöhyke (pohja ja vesipatsas, jonne auringonvalo ei tunkeudu).
Veden suhteen elävistä organismeista erotetaan seuraavat ekologiset ryhmät: hygrofiilit (kosteutta rakastavat), kserofiilit (kuivaa rakastavat) ja mesofiilit (väliryhmä). Erityisesti kasveista erotetaan hygrofyytit, mesofyytit ja kserofyytit.
Hygrofyytit -kosteiden elinympäristöjen kasvit, jotka eivät siedä vesipulaa. Näitä ovat esimerkiksi: lampi, lumpeet, ruoko.
Kserofyytit ovat kuivissa elinympäristöissä olevia kasveja, jotka sietävät ylikuumenemista ja kuivumista. Erota sukulentit ja sklerofyytit. Mehikasvit -kserofyyttiset kasvit, joissa on meheviä, meheviä lehtiä (esimerkiksi aloe) tai varsia (esimerkiksi kaktuskasvit), joissa kehittyy vettä varastoivaa kudosta. Sklerofyytit ovat kserofyyttisiä kasveja, joilla on jäykkiä versoja, joiden vuoksi he eivät havaitse ulkoista kuihtumiskuvaa (esimerkiksi höyhenruoho, saxaul).
Mesofyytit -kohtalaisen kosteiden elinympäristöjen kasvit; väliryhmä hydrofyyttien ja kserofyyttien välillä.
Vesiympäristössä asuu noin 150 000 eläinlajia (joka on noin 7 % niiden kokonaismäärästä) ja 10 000 kasvilajia (joka on noin 8 % niiden kokonaismäärästä). Vedessä eläviä organismeja kutsutaan vesieliöiksi.
Elinympäristön ja elämäntavan mukaan vesieliöt ryhmitellään seuraaviin ekologisiin ryhmiin.
Plankton -vedessä kelluvat suspendoituneet organismit, jotka liikkuvat passiivisesti virran vaikutuksesta. Erottele kasviplankton (yksisoluiset levät) ja eläinplankton (yksisoluiset eläimet, äyriäiset, meduusat jne.). Erityinen planktonlaji on ekologinen ryhmä Neuston -vesipintakalvon asukkaat ilmaympäristön rajalla (esimerkiksi vesikulkijat, hyönteiset ja muut).
Nekton -vedessä aktiivisesti liikkuvat eläimet (kalat, sammakkoeläimet, pääjalkaiset, kilpikonnat, valaat jne.). Tähän ekologiseen ryhmään yhdistettyjen vesieliöiden aktiivinen uinti riippuu suoraan veden tiheydestä. Nopea liike vesipatsassa on mahdollista vain, jos vartalon muoto on virtaviivainen ja lihakset ovat hyvin kehittyneet.
Bentos -Pohjassa ja maassa elävät organismit, se jakautuu pohjaeliöstöön (kiinnittyneet levät ja korkeammat kasvit) ja pohjaeliöstöön (äyriäiset, nilviäiset, meritähdet jne.).
5. Sumun lajikkeet ja niiden ominaisuudet
Smog (englanniksi Smoke - savu, sumu - paksu sumu) - kaikenlainen näkyvä ilmansaaste. Sumua esiintyy tietyissä olosuhteissa: suuri määrä pölyä ja kaasuja ilmassa ja pitkäaikainen antisyklonisten sääolosuhteiden olemassaolo (alueet, joilla on korkea ilmanpaine), kun epäpuhtaudet kerääntyvät ilmakehän pintakerrokseen. Sumu aiheuttaa tukehtumista, astmakohtauksia, allergisia reaktioita, silmien ärsytystä, kasvillisuuden, rakennusten ja rakenteiden vaurioita.
Sumua on kolmenlaisia: jää (Alaskan tyyppi); märkä (Lontoo-tyyppi); kuiva tai valokemiallinen (Los Angeles-tyyppi).
Eniten tutkittu on märkä savusumu. Se on yleinen alueilla, joilla on korkea suhteellinen kosteus ja usein sumuinen. Tämä edistää epäpuhtauksien sekoittumista ja kemiallisten reaktioiden vuorovaikutusta. Näitä suoraan ilmakehään joutuvia epäpuhtauksia kutsutaan ensisijaisiksi saasteiksi. Kostean savusumun tärkeimmät myrkylliset komponentit ovat useimmiten CO 2ja niin 2... Vuonna 1952 kostea savusumu Lontoossa vaati yli 4000 ihmishenkeä surullisen kuuluisissa tapauksissa.
Fotokemiallinen savusumu on sekundaarista ilmansaastetta, joka aiheutuu primaaristen epäpuhtauksien hajoamisesta auringonvalon vaikutuksesta. Tärkein myrkyllinen ainesosa on otsoni.
Jääsumua esiintyy erittäin alhaisissa lämpötiloissa ja antisyklonissa. Tässä tapauksessa pientenkin epäpuhtausmäärien päästöt johtavat tiheän sumun muodostumiseen, joka koostuu pienimmistä jääkiteistä ja esimerkiksi rikkihaposta.
Ilma on pääasiassa O:n seos 2ja N 2... Korkeassa liekin lämpötilassa ilmassa olevat molekyylit voivat hajota ja jopa suhteellisen inertin typen molekyylit 2kokee reaktioita:
Yhtälön mukaan muodostuu happiatomi, joka sisältyy yhtälöön. Kun happiatomi on muodostunut liekissä, se syntyy uudelleen ja osallistuu koko NO:n muodostumiseen johtavaan reaktioketjuun. Jos laskemme nämä kaksi reaktiota yhteen, saamme:
Yhtälö näyttää kuinka typen oksideja muodostuu liekissä. Ne näkyvät, koska polttoaine palaa ilmassa eikä hapessa O 2... Lisäksi jotkin polttoaineet sisältävät typpiyhdisteitä epäpuhtauksina, minkä seurauksena näiden epäpuhtauksien palamistuotteet toimivat muiden typen oksidien lähteenä. Typpioksidin hapettuminen savusumussa tuottaa typpidioksidia, ruskeaa kaasua. Tämä väri tarkoittaa, että kaasu absorboi valoa (aallonpituudella vähintään 310 nm), on fotokemiallisesti aktiivinen ja dissosioituu:
Siten yhtälön mukaan taas ilmaantuu typen oksidia, mutta myös yksi ja reaktiivinen happiatomi, joka voi reagoida muodostaen otsonia - O3 :
Otsoni on ainoa saaste, joka luonnehtii valokemiallista savusumua selkeimmin. Kuitenkin, Oh 3joka aiheuttaa tällaisen ongelman, ei ole ajoneuvon päästöjä (tai mikään merkittävä saaste). Se on toissijainen saaste.
Yhteenvetona voidaan todeta, että bensiinipohjaisten polttoaineiden käytöstä vapautuvat VOC-yhdisteet myötävaikuttavat NO:n muuttumiseen NO:ksi. 2(ja valokemiallisen savusumun taustalla).
Hiilivetyjen hapetusprosessissa ilmakehässä tulee erityisesti huomioida OH * -radikaalin rooli. Harkitse metaanin hapettumista (CH 4) yksinkertaisena esimerkkinä tästä prosessista:
Nämä reaktiot osoittavat typpioksidin (NO) muuttumisen dioksidiksi (NO 2) ja CH:n yksinkertainen alkaani 4aldehydiksi (tässä tapauksessa formaldehydi HCHO). Tässä tapauksessa OH * -radikaali toistuu reaktioketjun lopussa, joten sitä voidaan pitää jollain tavalla katalyyttinä. Huolimatta siitä, että reaktio tapahtuu valokemiallisessa savusumussa, OH*-radikaalin vaikutus suuriin ja monimutkaisiin orgaanisiin molekyyleihin on varsin tehokas. OH * -radikaalit voivat myös hyökätä aldehydeihin.
Metyyliradikaali (CH 3*) yhtälöstä voidaan palauttaa yhtälöön.
Tärkeä lisäys tähän reaktiosarjaan on seuraava:
mikä johtaa peroksiasetyylinetraatin (PAN) ärsyttävien silmien muodostumiseen.
6. Ympäristölaki ja sen tärkeimmät lähteet
Ympäristöoikeus on oikeusala, joka säätelee yhteiskunnallisia suhteita yhteiskunnan ja luonnon vuorovaikutuksen alalla.
Ympäristöoikeus on tärkeä väline, jota valtio käyttää luonnonympäristön suojelun ja järkevän käytön edistämiseksi.
Ympäristöoikeuden lähteitä ovat seuraavat säädökset: 1) Venäjän federaation perustuslaki; 2) luonnonsuojelualan lait ja säännökset; 3) presidentin asetukset ja määräykset ekologiasta ja luonnonhoidosta; hallituksen ympäristösäädökset; 4) ministeriöiden ja osastojen säädökset; 5) kuntien viranomaispäätökset.
- Ympäristönsuojelun perustuslailliset perusteet on kirjattu Venäjän federaation perustuslakiin, joka hyväksyttiin 12. joulukuuta 1993. Perustuslaissa julistetaan kansalaisten oikeus maahan ja muihin luonnonvaroihin, vahvistetaan jokaisen oikeus suotuisaan ympäristöön (ekologinen turvallisuus). ) ja korvausta hänen terveydelle aiheutuneista vahingoista. Siinä määritellään myös ylempien ja paikallisten viranomaisten organisatoriset ja valvontatehtävät luonnonvarojen järkevää käyttöä ja suojelua varten, määritellään kansalaisten vastuut luontoa kohtaan, sen varallisuuden suojeluun.
2. Ympäristönsuojelua koskevat lait ja säännökset muodostavat luonnonvarojen oikeusperustan. Näitä ovat maata, maaperää, ilmansuojelua, villieläinten suojelua ja käyttöä koskevat lait jne. Ympäristölainsäädäntöä johtaa liittovaltion laki "Ympäristösuojelusta", päivätty 10. tammikuuta 2002, nro 7-FZ. Ympäristönsuojeluasioissa muiden lakien normit eivät saa olla ristiriidassa Venäjän perustuslain ja tämän säädöksen kanssa.
1. Venäjän federaation maalaki (2001) säätelee maan suojelua ja luonnonympäristön suojelua mahdollisilta haitallisilta vaikutuksilta maata käytettäessä. Maansuojelun pääasialliset oikeudelliset tehtävät: maaperän hedelmällisyyden säilyttäminen ja parantaminen, maatalousmaan rahaston säilyttäminen. Vahingot, saastuminen, saastuminen ja maan köyhtyminen katsotaan ympäristörikkomuksiksi. Koodi säätelee maan myyntiä ja ostoa sekä muiden maakauppojen suorittamista.
2. Venäjän federaation vesilaki (1995) säätelee oikeussuhteita vesistöjen järkevän käytön ja suojelun alalla, asettaa vastuun vesilainsäädännön rikkomisesta. Lakisääteisten määräysten tarkoituksena on suojella vesiä pilaantumiselta, tukkeutumiselta ja ehtymiseltä.
3. Ilman suojelun oikeusperusta on otettu huomioon Venäjän federaation ympäristönsuojelulaissa (2002) sekä laissa "ilman suojelusta" (1982). Tärkeimmät yleiset toimenpiteet ilma-altaan suojelemiseksi ovat standardien asettaminen suurimmalle sallitulle haitalliselle vaikutukselle (MPC, MPE) ja maksut ilmakehään joutuvista saastepäästöistä.
4. Ydin- ja säteilylaitosten sekä radioaktiivisten aineiden käyttöön osallistuvien ihmisten oikeudellinen suoja taataan Venäjän federaation väestön säteilyturvallisuudesta annetulla lailla (1995) (sekä liittovaltion lailla Atomienergia").
Onnettomuuden sattuessa laki takaa kansalaisten terveydelle ja omaisuudelle aiheutuneiden vahinkojen korvaamisen, vahvistaa ydin- ja säteilylaitosten lähellä asuville kohonneen riskin korvauksen sosiaalisten olojen paranemisen muodossa.
5. Venäjän federaation maaperää koskeva laki (1992) luo oikeussuhteet maaperän tutkimiseen, käyttöön ja suojeluun. Maaperää osana luonnonympäristöä koskevista ympäristö- ja lakirikkomuksista laissa viitataan ensisijaisesti niiden saastumiseen.
6. Metsälainsäädäntö (1977) määrittelee metsänhoidon vaatimukset. Tärkeimmät oikeudelliset normit koskevat metsien käyttöä luonnonvarana, metsien lisääntymistä, metsien säilyttämistä ja suojelua jne.
7. Venäjän federaation laki "eläinmaailmasta" (1995). Se sisältää ympäristö-, oikeudellisia ja hallinnollisia normeja, joissa otetaan huomioon uudet taloudelliset suhteet. Lain mukaan ympäristörikkomuksia ovat: laiton kalastus, harvinaisten ja uhanalaisten eläinten tuhoaminen jne.
8. Venäjän federaation tuotanto- ja kulutusjätteestä annetussa laissa (1998) määritellään tuotanto- ja kulutusjätteiden käsittelyn oikeusperusta, jotta voidaan estää niiden haitalliset vaikutukset ihmisten terveydelle ja ympäristölle.
9. Tärkeimmät ympäristövaatimukset sisältyvät myös Venäjän federaation lakiin "Väestön terveys- ja epidemiologisesta hyvinvoinnista" (1999) ja Venäjän federaation terveydensuojelulainsäädännön perusteista (1993).
Liittovaltion laki "Luonnollisista lääkevaroista, lääketieteellisistä virkistysalueista ja lomakohteista", päivätty 23.2.95 nro 26-FZ;
Liittovaltion laki "erityisesti suojeltuista luonnonalueista", päivätty 14. maaliskuuta 1995 (muutettu 30. joulukuuta 2001), nro 33-FZ;
Liittovaltion laki "Ekologisesta asiantuntemuksesta", päivätty 23.11.95 (muutettu 15.04.98), nro 174-FZ;
Liittovaltion laki "atomienergian käytöstä", päivätty 21. marraskuuta 1995 (muutettu 28. maaliskuuta 2002), nro 170-FZ;
Liittovaltion laki "Mannerjalusta", päivätty 30. marraskuuta 1995 (muutettu 30. kesäkuuta 2003) nro 187-FZ;
Presidentin asetukset ja määräykset, valtioneuvoston päätökset kattavat monenlaisia ympäristöasioita. Esimerkkinä on 1. huhtikuuta 1996 annettu presidentin asetus Venäjän federaation siirtymisestä kestävään kehitykseen.
- Ympäristöministeriöiden ja osastojen säädöksiä annetaan monenlaisista luonnonympäristön järkevän käytön ja suojelun kysymyksistä asetusten, ohjeiden, määräysten muodossa ja niitä pidetään pakollisina kaikille yksityis- ja oikeushenkilöille.
- Paikallisten hallintoelinten (kaupungintalot, maaseutu- ja asutuselimet) sääntelypäätökset täydentävät ja konkretisoivat olemassa olevia ympäristönsuojelua koskevia normatiivisia säädöksiä.
Nykyinen liittovaltion laki "Ympäristösuojelusta" (2002) laajentaa merkittävästi Venäjän federaation muodostavien yksiköiden valtion viranomaisten ja paikallishallinnon toimivaltaa ympäristönsuojeluun liittyvissä suhteissa. Erityisesti liiton muodostavilla yksiköillä on oikeus kehittää ja antaa ympäristönsuojelua koskevia lakeja ja muita määräyksiä ottaen huomioon maantieteelliset, luonnonmukaiset, sosioekonomiset ja muut erityispiirteet, rajoittaa tai kieltää taloudellisia ja muita ympäristönsuojelun vastaisia toimia. ekologinen toiminta alueellaan jne.
geneettisen rakenteen populaatio
Luettelo käytetyistä lähteistä
Ekologia: Oppikirja teknisille yliopistoille / Tsvetkova, Alekseev et al. Toim. L.I. Tsvetkova. - M .: Kustantaja ASV; SPb .: Khimizdat, 1999 .-- 488 s.
V.I. Korobkin, Peredelsky. Ekologia kysymyksissä ja vastauksissa.
V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky Ekologia yliopisto-opiskelijoille.
www. ekolog.org
Tutorointi
Tarvitsetko apua aiheen tutkimiseen?
Asiantuntijamme neuvovat tai tarjoavat tutorointipalveluita sinua kiinnostavista aiheista.
Lähetä pyyntö aiheen merkinnällä juuri nyt saadaksesi selville mahdollisuudesta saada konsultaatio.
Populaatio on historiallisesti muodostunut tietyn lajin yksilöiden luonnollinen kokonaisuus, jota yhdistävät tietyt suhteet ja sopeutuminen elämään tietyllä alueella. V. Johannsen käytti tätä termiä ensimmäisen kerran vuonna 1903. Populaatiolla on yhteinen geenipooli ja se sijaitsee tietyllä alueella. Populaation pääominaisuus on sen jatkuva muutos, liike, dynamiikka, mikä vaikuttaa voimakkaasti järjestelmän rakenteelliseen ja toiminnalliseen organisoitumiseen, tuottavuuteen, biologiseen monimuotoisuuteen ja vakauteen.
Väestö(latinasta: "populus" - ihmiset) on joukko yhden lajin vapaasti risteytyviä yksilöitä, joka on olemassa pitkään ja miehittää tietyn osan levinneisyysalueesta suhteellisen erillään saman lajin muista populaatioista. Populaatio on lajin perusrakenne, jonka muodossa laji esiintyy luonnossa.
Populaatioilla yksilöryhminä on joukko erityisiä indikaattoreita, jotka eivät ole ominaisia jokaiselle yksilölle. Populaatioiden määrälliset ja laadulliset ominaisuudet määräytyvät ulkoisista tekijöistä (massa / pituus = tiheys, massa / levinneisyys = runsaus, levinneisyys, ekologinen rakenne). Samalla erotetaan kaksi määrällisten indikaattoreiden ryhmää - staattinen ja dynaaminen.
Väestön tilaa tietyllä hetkellä kuvaavat staattiset indikaattorit. Näitä ovat lukumäärä, tiheys ja ikäkoostumus.
Populaation koko on tietyn lajin yksilöiden lukumäärä populaatiossa tietyllä alueella. Populaation koko ei ole vakio ja vaihtelee rajalla tai toisessa, se riippuu lisääntymisintensiteetin ja kuolleisuuden suhteesta.
Väestötiheys on väestön koko pinta-ala- tai tilavuusyksikköä kohti. Elinkaaren eri vaiheissa tiheys voi vaihdella merkittävästi. Tämä liittyy suoraan kahteen muuhun väestön indikaattoriin: hedelmällisyyteen ja kuolleisuuteen.
Dynaamiset indikaattorit Populaatioita ovat hedelmällisyys, kuolleisuus, kasvu ja väestönkasvu.
Hedelmällisyys- Tämä on populaation kyky lisääntyä lukumäärässä riippumatta siitä, tapahtuuko se munimalla, jakautumalla, orastumalla, siemenestä itämällä vai muuten. Kaikkein suuntaa-antava on spesifinen hedelmällisyys, joka määritellään yksilöiden lukumääränä, jotka ilmaantuivat aikayksikköä kohden populaatiossa (demografiassa laskenta suoritetaan yhtä lisääntymisiässä olevaa naista kohti). Todellinen hedelmällisyys riippuu suurelta osin ympäristötekijöistä, joten se on aina pienempi kuin enimmäishedelmällisyys, jolla teoriassa ymmärretään maksimihedelmällisyys, jonka määrää vain yksilöiden fysiologia, joilla on kaikkien ympäristötekijöiden optimaaliset arvot.
Hedelmällisyys ilmaistaan yleensä prosentteina, joka määritetään jakamalla uusien yksilöiden lukumäärä tietyn ajanjakson aikana (d = Nn / dt-absoluuttinen hedelmällisyys) tai uusien yksilöiden lukumäärä populaatioyksikköä kohti (dNn / Ndt-spesifinen, spesifinen hedelmällisyys), jossa N on populaation tai vain lisääntymisosan koko. Esimerkiksi korkeampien organismien hedelmällisyys ilmaistaan naaraspuolta kohti ja ihmispopulaatiossa 1000 ihmistä kohti.
Hedelmällisyys voi olla nolla tai positiivinen, mutta ei koskaan negatiivinen.
Kuolleisuus luonnehtii populaation yksilöiden kuolemaa ja ilmaistaan yksilöiden lukumäärällä. Kuolleisuus riippuu myös ympäristötekijöistä ja on yleensä paljon korkeampi kuin minimikuolleisuus ihanteellisissa ympäristöolosuhteissa, joka määräytyy tietyn tyyppisen organismin fysiologian mukaan - jopa ihanteellisissa olosuhteissa yksilöt kuolevat vanhuuteen.
Erottele erityinen kuolleisuus - kuolleiden lukumäärä suhteessa väestön muodostavien yksilöiden määrään; ekologinen eli toteutettavissa oleva kuolleisuus - yksilöiden kuolema tietyissä ympäristöolosuhteissa (arvo vaihtelee, muuttuu luonnonympäristön tilasta ja väestön tilasta riippuen).
On olemassa tietty vähimmäisarvo, joka kuvaa yksilöiden kuolemaa ihanteellisissa olosuhteissa, kun populaatioon eivät vaikuta rajoittavat tekijät. Näissä olosuhteissa yksilöiden enimmäiselinikä on yhtä suuri kuin heidän fysiologinen elämänsä, joka on keskimäärin korkeampi kuin ekologinen elinikä.
Ekosysteemi on elävän luonnon toiminnallinen perusyksikkö, mukaan lukien eliöt ja abioottinen ympäristö, joista jokainen vaikuttaa toisiinsa ja molemmat ovat välttämättömiä elämän ylläpitämiseksi siinä muodossa, jossa se on maan päällä. Tämän kompleksin kaksoisluonnetta korosti V.N. Sukachev biogeocenoosin opissa.
Ekosysteemin bioottinen osa sisältää välttämättä kaksi pääkomponenttia: 1) autotrofinen komponentti, jolle on ominaista valoenergian kiinnittyminen, yksinkertaisten epäorgaanisten aineiden käyttö, monimutkaisten aineiden rakentaminen; 2) heterotrofinen komponentti, jolle on tunnusomaista monimutkaisten orgaanisten aineiden hyödyntäminen, uudelleenjärjestely ja hajoaminen. Hyvin usein näitä kahta komponenttia edustavat organismit erotetaan toisistaan avaruudessa; ne on järjestetty tasoiksi toistensa yläpuolelle. Autotrofinen aineenvaihdunta tapahtuu voimakkaimmin ylemmässä kerroksessa - "vihreällä vyöllä", ts. missä valoenergiaa on eniten saatavilla ja heterotrofinen aineenvaihdunta vallitsee alla, maaperässä ja sedimenteissä, "ruskeassa vyössä", johon orgaanista ainesta kerääntyy.
Ruokaketjuissa tapahtuvan energian häviämisen seurauksena ja sellaisen tekijän, kuten aineenvaihdunnan riippuvuuden vuoksi yksilöiden koosta, jokainen yhteisö saa tietyn trofisen rakenteen, joka voidaan ilmaista joko yksilöiden lukumäärällä kullakin trofiatasolla. tai kasvavan sadon tai pinta-alayksikköä kohti kirjatun energiamäärän mukaan aikayksikköä kohti kullakin myöhemmällä trofiatasolla. Graafisesti tämä voidaan esittää pyramidin muodossa, jonka pohja on ensimmäinen troofinen taso ja seuraavat muodostavat pyramidin lattiat ja huipun (3-kuvioinen). Ekologisia pyramideja on kolme päätyyppiä - lukujen, biomassan ja energian pyramidit.
Kun tutkitaan ekosysteemin bioottista rakennetta, eliöiden väliset ravintosuhteet ovat yksi tärkeimmistä populaatioiden tilan mittareista. On mahdollista jäljittää ekosysteemissä lukemattomia aineen kulkureittejä, joissa toinen eliö syö ja kolmas jne.
Ravintoketju on aineen (energialähteen ja rakennusmateriaalin) kulkureitti ekosysteemissä organismista toiseen. Ravintoketju on sarja organismeja, joissa jokainen syö tai hajottaa toisiaan. Se edustaa yhdensuuntaisen virran polkua, jossa pieni osa fotosynteesin aikana absorboitunutta erittäin tehokasta aurinkoenergiaa on saapunut Maahan elävien organismien läpi. Lopulta tämä piiri palaa luontoon lämpöenergian muodossa. Myös ravinteet siirtyvät sitä pitkin tuottajilta kuluttajille ja sitten vähentäjille ja sitten takaisin tuottajille.
Siten se koostuu kolmesta päälinkistä: tuottajat, kuluttajat ja vähentäjät. Ravintoketjuja, jotka alkavat fotosynteettisistä organismeista, kutsutaan laiduntamisketjuiksi, ja ketjuja, jotka alkavat kuolleista kasvitähteistä, ruhoista ja eläinten ulosteista, kutsutaan detritaaliketjuiksi.
Jokaisen linkin paikkaa ravintoketjussa kutsutaan trofiset tasot, niille on ominaista aineiden ja energian virtauksen eri intensiteetti. Ensimmäinen trofiataso koostuu aina tuottajista, kasvinsyöjäkuluttajat kuuluvat toiseen trofiatasoon, kasvinsyöjämuodoista elävät lihansyöjät - kolmanteen, muita lihansyöjiä syövät - neljänteen jne. populaatioekosysteemin indikaattori
Detritus-syöttölaitteet voivat sijaita toisella ja korkeammalla troofisella tasolla.
Yleensä ekosysteemissä on 3-4 troofista tasoa. Tämä johtuu siitä, että merkittävä osa kulutetusta ruoasta kuluu energiaan (90-99%), joten kunkin troofisen tason massa on pienempi kuin edellinen. Organismin kehon muodostukseen käytetään suhteellisen vähän (1-10%).
Luonnossa ravintoketjut ovat harvoin eristettyjä toisistaan. Useammin yhden lajin edustajat (kasvinsyöjät) ruokkivat useita kasvilajeja ja toimivat itse ravinnoksi useille petoeläinlajeille.
Näin ollen ravintoketjut eivät ole eristettyjä toisistaan, vaan kietoutuvat tiiviisti toisiinsa. Ne muodostavat ns ruokaverkkoja... Ruokaverkkojen muodostumisen periaate on seuraava. Jokaisella tuottajalla ei ole yksi, vaan useita kuluttajia. Kuluttajat, joiden joukossa polyfagit ovat vallitsevia, puolestaan käyttävät ei yhtä, vaan useampaa virtalähdettä (1-2 numeroa).
Ruokaverkko on monimutkainen ruokasuhteiden verkko.
Huolimatta ravintoketjujen monimuotoisuudesta, niillä on yhteisiä kuvioita: vihreistä kasveista ensisijaisiin kuluttajiin, heiltä toissijaisiin kuluttajiin jne. ja sitten detritofaageihin. Detritus-syöttölaitteet ovat aina viimeisellä sijalla, ne sulkevat ravintoketjun.
Jokaisessa ravintoketjun aineen ja energian siirtymisen vaiheessa energiasta menetetään noin 90 %, ja vain noin 1/10 siirtyy seuraavalle kuluttajalle. Määritettyä suhdetta energiansiirrossa organismien ravintoyhteyksissä kutsutaan Lindemann-periaatteeksi.
JOHDANTO ………………………………………………………… .. ……………… ... 3
1. Populaatio - ekologinen ominaisuus ………………………… ... 6
2. Väestöndynamiikan tekijät …………………… ....… ..9
PÄÄTELMÄ ……………………………………………………………………… 14
LUETTELO LÄHTEISTÄ …………………………………………………………… 17
LIITTEET ………………………………………………………………… ..... 18
Johdanto
Kaikki liittyy kaikkeen - sanoo ensimmäinen ympäristölaki. Tämä tarkoittaa, että askelta ei voi ottaa koskematta ja joskus häiritsemättä mitään ympäristöstä. Ihmisen jokainen askel tavallisella nurmikolla on kymmeniä kuolleita mikro-organismeja, jotka pelottavat hyönteisiä, muuttavat vaellusreittejä ja ehkä vähentävät heidän luonnollista tuottavuuttaan.
Jo viime vuosisadalla syntyi ihmisen huoli planeetan kohtalosta, ja tällä vuosisadalla se on joutunut globaalin ekologisen järjestelmän kriisiin luonnonympäristön kuormituksen lisääntymisen vuoksi.
Ympäristön saastuminen, luonnonvarojen ehtyminen ja ekologisten siteiden katkeaminen ekosysteemeissä ovat nousseet maailmanlaajuisiksi ongelmiksi. Ja jos ihmiskunta jatkaa nykyisen kehityspolun seuraamista, sen kuolema on maailman johtavien ekologien mukaan väistämätön kahdessa tai kolmessa sukupolvessa.
Huolimatta Venäjän valtion ympäristön parantamistoimista, ympäristösuhteet kehittyvät edelleen luonnon ja yhteiskunnan kannalta epäedulliseen suuntaan:
a) edelleen vallitsee osastollinen lähestymistapa, jonka seurauksena jokainen ympäristön käyttäjä hyödyntää luonnonvaroja osastokohtaisista eduistaan;
6) ekologiseen käyttöön sovelletaan ns. resurssilähestymistapaa, jonka seurauksena monet ekologiset siteet ja luonnonkohteet, joilla ei ole resurssiarvoa, jäävät lainsuojan ulkopuolelle.
Yhteiskunnan ja luonnon vuorovaikutus ylitti edellisen tasapainon rajan viime vuosisadalla, ja tällä hetkellä se on jo mahdotonta tulla toimeen ilman asianmukaista laillista puuttumista tälle alueelle. Vaatimus Venäjän ympäristöturvallisuutta koskevan erityisen lain kehittämisestä on tullut kiireellisiksi.
Toisin kuin oikeuskirjallisuudessa, jossa luonnonesineitä tutkitaan niiden taloudellisen yhteiskunnallisen arvon perusteella, jokaista luonnonkohdetta tulee tutkia kokonaisuutena sen elementeistä, jotka vaikuttavat koko ympäristön elämään kokonaisuutena.
Tällä hetkellä, koko planeetan lähestyvän ekologisen kriisin aikana, kaikkien elävien ihmisten on ratkaistava siirtyminen luonnon hyväksikäytöstä ja valloittamisesta sen säilyttämiseen ja yhteistyöhön sen kanssa. Näissä olosuhteissa ihmisen ekologiasta tulee erityisen tärkeä, koska hänen olemassaolonsa normaalit olosuhteet riippuvat suoraan siitä, kuinka paljon ihminen sopii luontoon, pystyy oppimaan sen lakeja ja käyttämään niitä luovasti elämässään.
Kuluttamalla luonnonvaroja yhä intensiivisemmin valtavasti lisääntyvien valtateknisten keinojen avulla ihmiskunta paransi edistyksellisessä muodossa edellytyksiä sivilisaation kehittymiselle ja kasvulle biologisena lajina Homo sapiens. Luonnon ”valloittaessa” se kuitenkin heikensi merkittävästi oman elämänsä luonnollisia perustuksia, mikä loi ihmisen ja luonnon vuorovaikutuksessa jännittyneen ja monissa tapauksissa kriisitilanteen, joka oli täynnä suuria vaaroja sivilisaation tulevaisuudelle. Keskinäiset muutokset ovat luoneet uusia yhteyksiä maailmantalouden ja globaalin ympäristön välille. Olemme aiemmin olleet huolissaan talouskasvun ympäristövaikutuksista. Nyt emme voi muuta kuin olla huolissamme "ympäristöstressin" - maaperän laadun, vesistön, ilmakehän ja metsien tilan heikkenemisen - seurauksista taloudelliselle kehitykselle tulevaisuudessa.
Nyt on käymässä yhä selvemmäksi, että saastumisen lähteet ja syyt ovat paljon monimuotoisempia, monimutkaisempia ja toisiinsa liittyviä ja että saastumisen seuraukset ovat laajempia, kumulatiivisia ja kroonisia kuin aiemmin luultiin. Tiede on jopa muotoillut määritelmän ihmisen aiheuttamasta ympäristön saastumisesta. Kyseessä on taloudellisen tai muun toiminnan seurauksena tapahtuva fysikaalis-kemiallinen ja biologinen ympäristön (ilman, veden, maaperän) laadun muutos, joka ylittää ympäristölle haitallisille vaikutuksille vahvistetut normit ja muodostaa uhan ihmisten terveydelle, kasviston ja eläimistön tila, aineelliset arvot.
Ekologialla, kuten kaikilla tieteillä, on kaksi näkökohtaa. Yksi on tiedon tavoittelu tiedon itsensä vuoksi, ja tässä suhteessa luonnon kehityksen lakien etsiminen ja niiden selittäminen asetetaan etusijalle; toinen on kerätyn tiedon soveltaminen ympäristöongelmien ratkaisemiseen. Ekologian tärkeyden nopea kasvu selittyy sillä, että mitään tällä hetkellä käytännönläheisesti merkittävistä kysymyksistä ei voida ratkaista ottamatta huomioon luonnon elävien ja elottomien komponenttien välisiä yhteyksiä.
Käytännön ulospääsy ekologiasta näkyy ensisijaisesti luonnonhoidon asioiden ratkaisemisessa; hänen on luotava tieteellinen perusta luonnonvarojen hyödyntämiselle. Voimme todeta, että luonnonprosessien taustalla olevien lakien piittaamattomuus on johtanut vakavaan konfliktiin ihmisen ja luonnon välillä.
Populaatio-ekologiset ominaisuudet
Ekologiassa populaatio on ryhmä saman lajin yksilöitä, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja asuvat yhdessä yhteisellä alueella.
Populaatio on joukko yhden lajin yksilöitä, jotka ovat olemassa pitkään tietyllä alueella, risteytyvät vapaasti ja ovat suhteellisen eristettyjä muista saman lajin yksilöistä.
Sana "väestö" tulee latinan sanasta "populus" - ihmiset, väestö. Ekologinen populaatio voidaan siis määritellä yhden lajin populaatioksi tietyllä alueella.
Populaatiolla on vain sen luontaiset piirteet: yksilöiden lukumäärä, tiheys, alueellinen jakautuminen. Erottele väestön ikä, sukupuoli ja kokorakenne. Eri ikäisten ja sukupuolten ryhmien suhde väestössä määrää sen päätehtävät. Eri ikäryhmien suhde riippuu kahdesta syystä: lajin elinkaaren ominaisuuksista ja ulkoisista olosuhteista.
Sävellys. Perinteisesti populaatiossa voidaan erottaa kolme ekologista ikäryhmää: lisääntymistä edeltävä; lisääntymiskyky; lisääntymisen jälkeinen. Näiden iän kesto suhteessa koko elinikään vaihtelee suuresti eri eliöissä.
Erotetaan lajit, joilla on yksinkertainen ikärakenne, kun populaatiota edustavat samanikäiset organismit, ja lajit, joilla on monimutkainen ikärakenne, kun populaatiossa on edustettuna kaikki ikäryhmät tai useat sukupolvet elävät samanaikaisesti.
Runsaus ja tiheys ilmaisevat koko populaation määrällisiä ominaisuuksia. Populaation koko ilmaistaan tietyn lajin yksilöiden lukumäärällä, jotka elävät sen miehittämän alueen yksikössä. Väestön koon dynamiikka ajan myötä määräytyy hedelmällisyyden, kuolleisuuden ja eloonjäämisasteen suhteen, jotka puolestaan määräytyvät elinolojen mukaan.
Kantatiheys on populaation koko tilayksikköä kohti: populaation yksilöiden määrä tai biomassa pinta- tai tilayksikköä kohti. Tiheys riippuu troofisesta tasosta, jolla populaatio sijaitsee. Mitä matalampi troofinen taso, sitä suurempi tiheys.
Monissa lajeissa syntyy tietyissä olosuhteissa pääasiassa uroksia tai naaraat, joskus myös lisääntymiskyvyttömiä yksilöitä. Esimerkiksi kirvoissa kesällä sukupolvet, jotka koostuvat samoista naaraista, korvaavat toisensa. Epäsuotuisissa olosuhteissa uroksia ilmestyy. Joissakin kotiloissa, moniselkäisissä matoissa, kaloissa, äyriäisissä yksilön sukupuoli muuttuu iän myötä.
Populaation määrittämiseen on useita vaihtoehtoja. Populaatio on joukko yhden lajin yksilöitä, jotka asuvat tietyllä alueella tai vesialueella pitkään ja joihin liittyy jonkinasteinen vapaa risteytys ja riittävän eristetty muista samankaltaisista populaatioista. Kuten yllä olevasta populaation määritelmästä seuraa, se sisältää seuraavat sille ominaiset piirteet:
1 Useiden sukupolvien olemassaolo, mikä erottaa väestön lyhytaikaisista epävakaista yksilöiden yhdistyksistä.
2 Tietynasteinen henkilöiden vapaa risteys. Juuri tämä väestön piirre varmistaa sen yhtenäisyyden evolutionaarisena rakenteena.
3 Vapaan ylityksen aste väestön sisällä on korkeampi kuin eri (jopa naapuriväestön) välillä.
4 Populaatioiden tietty eristyneisyys toisistaan.
Syitä, jotka pakottavat populaation yksilöt ryhmittymään rajatuille alueille, ovat erittäin monet ja vaihtelevat, mutta tärkein niistä on ekologisten olosuhteiden epätasainen jakautuminen maantieteellisessä tilassa ja näiden olosuhteiden vaatimusten samankaltaisuus saman lajin eliöissä.
Miehitetyn alueen koosta riippuen populaatioita on kolmenlaisia: peruspopulaatioita, ekologisia ja maantieteellisiä (katso liite 1)
Väestön ekologiset ominaisuudet.
1) lukumäärä - yksilöiden kokonaismäärä kohdealueella;
2) populaatiotiheys - yksilöiden keskimääräinen lukumäärä pinta-alayksikköä tai populaation miehittämän tilan tilavuutta kohti;
3) hedelmällisyys - uusien yksilöiden lukumäärä, jotka ilmestyivät aikayksikköä kohti lisääntymisen seurauksena;
4) kuolleisuus - indikaattori, joka kuvaa populaatiossa kuolleiden yksilöiden määrää tietyn ajanjakson aikana;
5) väestönkasvu - hedelmällisyyden ja kuolleisuuden välinen ero; voitto voi olla sekä positiivinen että negatiivinen;
6) kasvunopeus - keskimääräinen kasvu aikayksikköä kohden.
Samanlaisia tietoja.
1.1 Mikä on väestö, koostumus, rakenne.
1.2 Väestön omaisuudet.
1.3 Väestötiedot. Tiheys. Numero.
Populaatio on ryhmä saman lajin yksilöitä, joilla on kyky risteytyä vapaasti ja säilyttää olemassaolonsa tietyssä elinympäristössä pitkään.
Erilaisten eläin- ja kasvilajien kestävä olemassaolo vaatii tietyt ympäristöolosuhteet ja tarvittavat resurssit. Kun siirrytään paikkakunnalta toiselle, sekä olosuhteet että resurssit voivat muuttua; Lisäksi nämä muutokset eivät tapahdu johdonmukaisesti. Jotkut tekijät voivat muuttua tasaisesti (esim. lämpötila etelästä pohjoiseen siirrettäessä), eivät muutu ollenkaan (esimerkiksi ilman hiilidioksidipitoisuus) tai äkillisesti (kuten tapahtuu esimerkiksi maaperän koostumus ja rakenne). Kaikki tämä johtaa siihen, että tietyntyyppiselle elinympäristölle sopivat elinympäristöt muodostuvat avaruudessa ikään kuin erillisinä saarina. Lajit asuvat näissä elinympäristöissä - "luodoilla" populaatioineen.
Näin ollen lajit eivät ole jakautuneet tasaisesti, vaan erillisissä yksilöryhmissä - populaatiot... Populaation yksilöt, lisääntyvät, hallitsevat sopivia elinympäristöjä. Saman lajin populaatiot voidaan erottaa toisistaan selvillä rajoilla. Vesieliöille rajat seuraavat pääsääntöisesti vesistöjen rannikkoviivoja. Joissakin lajeissa populaatioiden väliset rajat ovat epäselviä, hämäriä, esimerkiksi kasvi- ja eläinlajeissa, jotka elävät maa-ilmaympäristössä ja joilla on laaja maantieteellinen levinneisyys. Esimerkkinä on varis tai ruskea jänis, koska niitä löytyy eri elinympäristöistä.
Jokaisella populaatiolla on tietty rakenne - rakenne. Populaation rakenne ilmenee eri-ikäisten, -sukupuolisten ja -kokoisten yksilöiden tietyssä määrällisessä suhteessa. Erottele ikä, sukupuoli, koko ja geneettinen rakenne.
Minkä tahansa kasvi- tai eläinlajin populaatiosta löytyy erilaisia yksilöiden ikäryhmiä.
Perinteisesti populaatiossa voidaan erottaa kolme ekologista ryhmää: nuoret (pre-reproductive), kypsät (reproduktiiviset), vanhukset (jälkeensyntyneet).
Lisääntymistä edeltävä- ryhmä yksilöitä, joiden ikä ei ole saavuttanut lisääntymiskykyä;
lisääntymiskykyinen- ryhmä, joka tuottaa uusia yksilöitä;
lisääntymisen jälkeinen- yksilöt, jotka ovat menettäneet kyvyn osallistua uusien sukupolvien lisääntymiseen.
Millaisia ryhmittymiä eläimet muodostavat ja miten ne jakautuvat avaruudessa?
Väestön yksilöt voivat elää yksin
voi muodostaa ryhmiä - perheitä
Perhe on yksinkertaisin pysyvä yksilöryhmä, joka pesimäkauden jälkeen voi hajota tai koostua useiden sukupolvien vanhemmista ja jälkeläisistä: hyeenakoirien klaaneista, leijonaylpeistä, monien kädellisten laumoista. Valaat, sorkka- ja kavioeläimet, kädelliset elävät pääsääntöisesti laujoissa.
parvia
laumoja
tai edustaa siirtokuntia.
Lauma on ryhmä saman lajin eläimiä, jotka pysyvät lähellä toisiaan ja käyttäytyvät samalla tavalla. Karjan koko ja koostumus iän ja sukupuolen mukaan vaihtelevat ajan myötä. Valaslaumoihin, apinoihin kuuluu kymmeniä eläimiä, porolaumat, saigat, gnuu muodostavat satoja ja tuhansia yksilöitä. Lauman eläimet oppivat saalistajan ulkonäöstä, ravinnon saatavuudesta, turvallisesta tiestä kastelupaikalle tai turvapaikalle lauman johtajan tai naapureiden käytöksestä. Parvi on tilapäinen liikkuva ryhmä yksilöitä, hyönteisiä, kaloja, lintuja. Istuvien lintuparveilla, kuten tiaisilla, on pysyvä alue ja niillä on hierarkkinen rakenne. Susilauma koostuu 5-10, enintään 22 yksilöstä, joihin kuuluu yksiavioisia pareja ja niiden jälkeläisiä useita sukupolvia. Laumaa yhdistää yksi elinympäristö, jossa ne metsästävät yhdessä. Yksittäisiä yksilöitä, perheitä ja muita yksilöryhmiä hajallaan aktiivisesti avaruuteen käyttämällä erilaisia menetelmiä alueen merkitsemiseen ja suojelemiseen.
Ajattele, kuinka paviaanilauma kohtaa naapurilauman omaisuutensa rajalla. Taisteluikäiset urokset liikkuvat eteenpäin muodostaen puolikuun muotoisen muodostelman, pysähtyvät ja ottavat uhkaavia asennuksia. Naapurit tekevät samoin. Hierarkit kulkevat muodostelman läpi ja lähestyvät hitaasti rajaa katsellen toisen lauman hierarkkeja ja kävelevät niitä kohti. Jos tapaaminen tapahtui rajalla ja aluetta ei rikota, mutta lauma on tuttu, hierarkit, tunnistettuaan toisensa, yhtyvät ja syleilevät. Sen jälkeen nuoremmat miehet voivat myös tavata. Paviaanilaumassa on useita kymmeniä päitä. Kun paviaanit liikkuvat paikasta toiseen, ne kulkevat tietyssä järjestyksessä, jota voidaan kutsua marssimuodostelmaksi. Keskellä laumaa ovat vanhat urokset - hallitsevia. Tästä asennosta heidän on kätevä tarkkailla laumaa ja hallita sitä. Se on myös turvallisin paikka laumassa odottamattoman petoeläinhyökkäyksen sattuessa.
Nuoret naaraat, nuoria vasikoita kantavat naaraat ja niistä riippuvaiset vasikat kävelevät hallitsevien urosten ympärillä. Toisaalta tämä mahdollistaa niiden valvonnan, ja toisaalta se on turvallisin paikka. Laumaytimen laitamilla asuu nuoria. Lauman edessä, näkyvyyden etäisyydellä, toissijaiset urokset kävelevät avautuneessa ketjussa. Edessä olevat henkilöt ovat vaarallisimmalla paikalla. Kohtaessaan kohtalaisen vahvan petoeläimen ne avautuvat puolikuun tavoin ja pyrkivät pidättämään sen, kun lauma pakenee tällä hetkellä. Petoeläimet eivät halua sotkea urosten kanssa, jotka ovat varsin vahvoja myös yksittäin, ja vielä enemmän, kun ne toimivat yhdessä.
Lauman takana, myös näkyvyyden etäisyydellä, ovat hierarkkisen kolmannen luokan urokset, jotka eivät ole vaarallisia hierarkkeille. Jos parvi kävelee epätasaisessa maastossa ja näkyvyys ei ole riittävä, se voi valita yhden tai kaksi ryhmää vartioimaan laumaa sivuilta.
Signalointijärjestelmän avulla eläimet voivat löytää parittelukumppanin, suojella aluettaan ja varmistaa jälkeläisten selviytymisen. Monien sorkka- ja kavioeläinten urokset ottavat ja suojelevat urakautensa aikana tiettyjä alueita. Punahirvessä urosten välinen aluejako on ikään kuin päällekkäin pitkään olemassa olevan alueen jaon kanssa naarasryhmien ja nuorien eläinten välillä. Karullaan, hajurauhasten ja virtsan eritteiden tuoksulla maassa, sarvien levittämillä jälkillä puiden kuoressa, urokset viestittävät toisilleen, että paikka on varattu, ja ryhtyvät tarvittaessa kaksintaisteluihin vastustaja. Siten lisääntymiseen osallistuvien urosten määrä on rajoitettu.
Myrkylliset käärmeet venyttelevät alueellisen yhteenoton aikana, nousevat seisomaan, heiluvat, työntävät toisiaan, mutta ne eivät koskaan vain pure, eivätkä edes näytä aseitaan. Hyvin aseistetut eläimet voivat uhata toisiaan pitkään, ja kun yksi heistä väsyy, hän muuttaa äkillisesti asentoaan ja paljastaa vihollisen kaikkein suojaamattomimmalle iskupaikalle. Viholliselle kielto toimii kuin sähköisku: kaikki hänen vihainen intonsa haihtuu ja hän piilottaa aseen. "Kuka on sinua suurempi, on sinua vahvempi."
Kauan ihmiset luulivat, että linnut laulavat ihmisen iloksi. Nyt tiedämme, että linnunlaulu on puhuttu kieli, tapa määrittää alueesi, herättää naaraan huomio. Alueellinen äänimerkki on kukon laulamista.
Kun aluetta jaetaan, aggressiivisen kahakan aikana vihollisen suuremmiksi arvioinut eläin myöntää psykologisen tappion, eikä taistelua voi enää olla - toinen on toista huonompi. Jos kyse on taistelusta, niin monilla lajeilla on sama tavoite - nöyryyttää vihollinen: kaataa heidät alas tai heittää ne maahan. Putoamiseen liittyy joskus fyysisiä vammoja, mutta se voi olla myös täysin kivutonta, kuten käärmeiden pudottaminen. Tämä on kuitenkin tappio ja häviäjä myöntää.
Riidan häviäjä "laskee aseensa" (pisarat, harjat, hampaat, sarvet), piilottaa ne, jotta se ei pelottaisi voittajaa. Monet eläimet putoavat ja kääntyvät vatsa ylös.
Monet eläinlajit ovat niin aseistettuja, että kilpailijoiden välinen tapaaminen päättyisi toisen tai molempien kuolemaan. Siksi eläimet ovat kehittäneet sellaisia käyttäytymismuotoja, joita kutsutaan vaistonvaraisiksi kielloiksi tai luonnolliseksi moraaliksi: eläinten käyttäytymisessä noudatetaan luontaisia kieltoja: "älä tapa", "älä lyö makaavaa", ts. kilpailija, joka otti alistuvan asennon, älä koske pentuihin, älä tunkeudu jonkun toisen alueelle, jonkun toisen pesään, jonkun muun naaraan, älä hyökkää odottamatta tai takaa, älä vie ruokaa, älä varasta sitä. Tällaisia kieltoja kutsutaan biologiseksi moraaliksi.
Ja mikä on niiden henkilöiden kohtalo, jotka eivät voineet pitää kiinni alueestaan? Heidän kohtalonsa on pysyä yksinäisinä, he eivät osallistu lisääntymisprosessiin ja kuolevat nopeammin kuin menestyneemmät veljensä väestössä.
Vanhoilla yksilöillä on erityinen rooli laumassa. Vanha paviaani pentujensa ympäröimänä, jotka katselevat häntä innostuneesti, näyttää kuinka kaivaa maahan, repiä mätää kantoja, kääntää kiviä, murskata pähkinöitä, kaivaa veteen ja tehdä paljon muuta, mitä hänelle opetettiin lapsuudessa ja mitä hän itse oppinut pitkän elämän aikana.
Laumaeläimissä äiti-lapsi-suhteella on erityinen rooli. Vauvan syntymä ja hänen hoitaminen monissa eläimissä on vakava ongelma. Jotta vastasyntynyt vasu muistaisi emonsa hyvin, naaras jää eläkkeelle poikimisen aikana. Ensimmäinen lanka, joka yhdistää äidin ja pojan, on vasikan tuoksu. Äiti nuolee vauvaa, lapsivesien haju houkuttelee häntä. Äiti ja vasikka ovat kahdestaan. Äiti huutaa kaksi tuntia, sitten vaikenee. Ja nyt laumassa vasikka erottaa luottavaisesti äidin äänen muiden peuran äänestä. Vasaralla on synnynnäinen reaktio liikkua kohti suurta tummaa esinettä, ts. äidille. Äitinsä alla hän kaataa päätään. Tämä reaktio auttaa utareen paikantamisessa. Äiti nuolee vasua, ja hän yrittää seistä pää emoa vasten. Yksikään emon ja vasun liike ei ole sattumaa.
Mikä on väestön päätehtävä? Vain populaatio voi väsymättä lisääntyä lajin uusia sukupolvia tietyssä ekosysteemissä. Saman lajin populaatioiden eri sukupuolta olevat yksilöt löytävät toisensa, ja lähisukulaisten lajien yksilöt ovat lisääntymiskykyisesti eristettyjä eivätkä voi risteytyä keskenään (kuva 7).
Populaatioiden tärkeimmät ominaisuudet:
Itsejäljentäminen. Populaatiot voivat ylläpitää olemassaoloaan tietyssä elinympäristössä loputtoman pitkään ja olla tietyn lajin yksilöiden pysyviä ryhmittymiä ajassa ja tilassa. Termi ”populaatio” ei sovellu kalaparviin tai varpusparviin, koska ne voivat helposti hajota ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta tai sekoittua muihin eivätkä pysty lisääntymään kestävästi. Suuret ryhmät omaavat lajin perusominaisuudet ja niitä edustavat kaikki sen muodostavat yksilöluokat, esimerkiksi kaikki ahven yksilöt järvessä tai kaikki männyt metsässä.
Perinnöllisyys varmistaa sukupolvien välisen yhteyden väestössä.
Vaihtuvuus. Olosuhteiden kompleksi eri elinympäristöissä ei ole sama. Yksittäisten populaatioiden erilaisten olosuhteiden vaikutuksesta voi syntyä ja kertyä niitä toisistaan erottavia ominaisuuksia, mikä ilmenee pieninä poikkeamia eri populaatioihin kuuluvien organismien rakenteessa, niiden fysiologisissa parametreissa ja muissa ominaisuuksissa.
Näin ollen populaatiot, kuten yksittäiset organismit, ovat vaihtelevia.
Vaihtuvuus, evoluution tärkein tekijä. Populaatioiden vaihtelevuus lisää lajin sisäistä monimuotoisuutta, mikä lisää lajin vastustuskykyä paikallisiin (paikallisiin) elinolosuhteiden muutoksiin, mahdollistaa sen tunkeutumisen ja jalansijan uusille olosuhteille ja alueille. Tästä seuraa, että populaatioiden muodossa olemassaolo rikastaa lajia, varmistaa sen eheyden ja lajin pääominaisuuksien itsesääntelyn. Populaatioiden toiminnan ansiosta luodaan olosuhteet, jotka edistävät elämän säilymistä.
Demografiset indikaattorit. Väestön ominaisuuksia - runsautta, hedelmällisyyttä, kuolleisuutta, ikärakennetta kutsutaan demografisiksi indikaattoreiksi. Niiden tunteminen on erittäin tärkeää populaatioiden elämää ohjaavien lakien ymmärtämiseksi ja niissä tapahtuvien jatkuvien muutosten ennustamiseksi.
Demografisten indikaattoreiden tutkimuksella on suuri käytännön merkitys, esimerkiksi puunkorjuun aikana tapahtuvan hakkuuintensiteetin oikein suunnittelemiseksi on erittäin tärkeää tietää metsitysnopeus. Joitakin eläinpopulaatioita käytetään arvokkaiden elintarvikkeiden tai turkisraaka-aineiden saamiseksi. Muiden tutkiminen on kansanterveyden kannalta tärkeää, esimerkiksi pienjyrsijäpopulaatiot, joiden joukossa kiertää ihmiselle vaarallisia taudinaiheuttajia.
Ensinnäkin olemme kiinnostuneita muutoksista sekä populaatiossa kokonaisuutena että näiden muutosten syistä ja nopeudesta, mikä puolestaan antaa mahdollisuuden ennakoida muutoksia, säädellä niitä esimerkiksi vähentämällä maatalouden tuholaisten määrää. maa.
Tiheyden mittaamista käytetään myös tapauksissa, joissa on tärkeämpää tietää ei populaation kokonaiskokoa tietyllä hetkellä, vaan sen dynamiikkaa, eli populaation koon muutosten kulkua ajan myötä. Populaation koko on kaikki populaation yksilöt.
Väestöindeksi. Runsautta voidaan mitata myös mittareilla, jotka eivät liity tilayksikköön, vaan aikayksikköön, esimerkiksi tunnissa kirjattujen lintujen määrä tai vuorokaudessa pyydettyjen kalojen määrä. Itse asiassa nämä indikaattorit eroavat tiheydestä vain mitoiltaan. Molemmat ovat suhteellisia indikaattoreita ja niitä kutsutaan väestöindekseiksi.
Nisäkkäiden eri edustajien populaatiotiheydet voivat vaihdella kymmeniä tuhansia kertoja. Kuitenkin eläimillä, jotka syövät samantyyppistä ruokaa, tiheyserot ovat paljon pienempiä. Mitä kauempana väestö on luomuruoan ensisijaisesta lähteestä, sitä pienempi on sen tiheys. Että. väestötiheys on yksilöiden lukumäärä pinta-alayksikköä kohti.
Ekologinen hedelmällisyys antaa käsityksen lukumäärän kasvunopeudesta, toisin sanoen väestön lisääntymisaktiivisuudesta todellisissa elämän olosuhteissa. Yleensä lajeille, jotka eivät välitä jälkeläisistä, on ominaista korkea potentiaali ja alhainen ekologinen hedelmällisyys. Esimerkiksi aikuinen naarasturska kutee miljoonia munia, joista keskimäärin vain 2 yksilöä selviää aikuiseen tilaan.
Kuolleisuus. Jos jäljitetään tietyn samaan aikaan syntyneen yksilöryhmän kohtalo, on helppo havaita, että heidän lukumääränsä vähenee jatkuvasti läpi elämän joidenkin yksilöiden kuoleman seurauksena. Väestön vähenemisnopeutta luonnehtii indikaattori nimeltä kuolleisuus. Kuolleisuus luonnehtii väestön vähenemisprosesseja yksittäisissä väestön alaryhmissä (esimerkiksi vain miehillä tai vain naisilla) tai koko väestössä.
Eliöiden kuolleisuus ilmenee, vaikka elinolosuhteet ovat varsin suotuisat. Näissä tapauksissa he puhuvat minimikuolleisuudesta. Sen luonne liittyy fysiologisen kehityksen puutteisiin, jotka johtavat yksittäisten organismien kuolemaan. Tietyissä ympäristöolosuhteissa kuolleisuus on pääsääntöisesti vähimmäistason yläpuolella, koska ulkoisten tekijöiden vaikutus (saalistaminen, riittävän ravinnon puute, ympäristön saastuminen ja muut) luo lisäsyitä organismien kuolemaan.
Kuolleisuus on jossain määrin päinvastainen kuin syntyvyys. Kuolleisuus, kuten hedelmällisyys, ilmaistaan kuitenkin tietyn ajanjakson aikana kuolleiden yksilöiden lukumääränä, mutta useammin - suhteellisen (tai tietyn) arvon muodossa. Kuolleisuuden spesifinen indikaattori on yksittäisen ajanjakson aikana kuolleiden yksilöiden prosenttiosuus tai heidän osuutensa ryhmän alkuperäisestä koosta. Useimmissa organismeissa kuolleisuus vaihtelee koko elämän ajan. Pääsääntöisesti se on korkea kehityksensä alkuvaiheessa, sitten laskee ja nousee taas vanhuutta kohti.
Populaation ikärakenne kuvaa siinä edustettuna olevien ikäryhmien kokonaismäärää ja niiden lukumäärän tai ryhmässä olevien eliöiden kokonaismassan (biomassa) suhdetta. Tätä suhdetta kutsutaan yleensä ikäjakaumaksi (eli lukumäärän jakautumiseksi ikäryhmittäin) tai väestön ikäspektriksi. Väestön ikärakenne voi muuttua ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta, koska ne säätelevät sekä hedelmällisyyden että kuolleisuuden prosesseja.
Populaatioiden ikärakenteen analysointia ja ikäryhmien tunnistamista kasveissa ja eläimissä tehdään eri tavoin. Ikäspektrillä arvioidaan väestön kykyä ylläpitää kokoaan itse ja sen kestävyyttä ulkoisille vaikutuksille. Mitä monimutkaisempi ikäspektri on, sitä vakaampi on väestön lisääntyminen. Ikärakenteen analyysi mahdollistaa kannan koon ennustamisen useille seuraaville vuosille, jota käytetään esimerkiksi metsästystalouden kalastusmahdollisuuksien arvioimiseen joissakin eläintieteellisissä tutkimuksissa.
Ikärakenteen erityispiirteet määräävät monia väestön järjestelmän ominaisuuksia. Useita ikäryhmiä sisältävään populaatioon lisääntymisen onnistumiseen vaikuttavat tekijät vaikuttavat vähemmän. Edes äärimmäisen epäsuotuisat lisääntymisolosuhteet, jotka voivat johtaa tietyn vuoden jälkeläisten täydelliseen kuolemaan, eivät ole katastrofaalisia monimutkaiselle rakenteelle.
Väestön elämä näkyy sen dynamiikassa. Väestö ei voi olla olemassa ilman jatkuvia muutoksia, joiden ansiosta se ikään kuin sopeutuu ulkoisten olosuhteiden muutoksiin.
Evoluution aikana erityyppiset elävät organismit saavat erilaisia ominaisuuksia. Jotkut heistä ovat sopeutuneet elämään ankarissa, mutta vakaissa olosuhteissa, esimerkiksi aavikoissa, puoliaavioissa, tundrassa. Esimerkkejä ovat kasvit, kuten saxaul ja tamariski autiomaa-alueilla, tai tietyntyyppiset sammalet, jotka asuvat tundralla.
Tällaisissa olosuhteissa elävien organismien erityisominaisuudet näkyvät niiden populaatioiden ominaisuuksissa. Näiden lajien populaatioiden lukumäärän ja rakenteen ylläpitämisprosessit (lisäntäprosessit) saavat korkean herkkyyden ekologisten olosuhteiden häiriöille. Niistä tulee helposti herkkiä ihmisten lisääntyneelle altistukselle, ja niitä on vaikea korjata.
Muut lauhkeilla vyöhykkeillä esiintyvät lajit, erityisesti yksivuotiset eläinpopulaatiot (useimmat hyönteiset) ja kasvit (jotkut heinäkasvit), pystyvät kestämään merkittäviä elinolojen häiriöitä. Niiden lukumäärän vaihteluille on ominaista laaja valikoima. Vähimmäis- ja enimmäisrunsauden vuosina tällaisten populaatioiden lukumäärä voi vaihdella kymmeniä, satoja ja joskus tuhansia kertoja.
Väestönkasvu. Ensi silmäyksellä on selvää, että populaatiossa olevien eri lajien lukumäärän dynamiikan luonne tulisi yhdistää demografisiin indikaattoreihin, jotka myös muodostuvat evoluutioprosessissa ja heijastavat lajien elinolosuhteita. tiettyä elinympäristöä. Siitä huolimatta, että sekä syntyvyys, kuolleisuus että ikärakenne ovat erittäin tärkeitä, ei millään näistä indikaattoreista voida arvioida koko väestön dynamiikan ominaisuuksia.
Tietyssä määrin nämä ominaisuudet paljastavat väestönkasvuprosessi, joka luonnehtii sen kykyä palauttaa lukumäärää katastrofin jälkeen tai lisätä määrää, kun organismit asuttavat vapaita ekologisia markkinarakoja.
Väestömäärän vaihtelut. Kun väestön kasvu päättyy, sen määrä alkaa vaihdella (verrattuna enemmän tai vähemmän vakioarvoon). Tämä ilmiö johtuu useista eri tekijöistä. Myös populaatiodynamiikan prosessi voi tässä tapauksessa ilmetä eri tavoin.
Monissa eläin- ja kasvilajeissa populaation koon vaihtelut johtuvat elinolosuhteiden vuodenaikojen muutoksista (lämpötila, kosteus, valaistus, ravinnon saanti jne.). Esimerkkejä väestömäärän kausivaihteluista on esitetty - hyttyspilviä, lintuja täynnä olevia metsiä, ruiskukkien peittämiä peltoja - lämpimänä vuodenaikana, talvella, nämä ilmiöt ovat käytännössä vähentyneet.
Kiinnostavinta ovat vuodesta toiseen tapahtuvat väestönvaihtelut. Niitä kutsutaan vuosittaisiksi, toisin kuin vuodensisäisiksi tai kausittaisiksi. Vuosittainen populaatiodynamiikka voi olla luonteeltaan erilaista ja ilmetä tasaisina muutosaaltoina (runsaus, biomassa, populaatiorakenne) tai toistuvina hyppymäisinä muutoksina.
Molemmissa tapauksissa nämä muutokset voivat olla säännöllisiä, toisin sanoen syklisiä, tai epäsäännöllisiä - kaoottisia. Edellinen, toisin kuin jälkimmäinen, sisältää elementtejä, jotka toistuvat säännöllisin väliajoin (esimerkiksi 10 vuoden välein populaatiokoko saavuttaa tietyn maksimiarvon).
Joidenkin lintulajien (esim. kaupunkivarpunen) tai kalojen (mikku, muikku, muikku jne.) lukumäärän vaihtelut vuodesta toiseen ovat esimerkki populaation koon epäsäännöllisistä muutoksista, joihin liittyy pääsääntöisesti ilmasto-olojen muuttuessa tai ympäristön saastumisen muuttuessa elinympäristön aineilla, jotka vaikuttavat haitallisesti organismeihin.
Tunnetuimpia esimerkkejä syklisistä vaihteluista ovat joidenkin pohjoisten nisäkäslajien lukumäärän yhteisvaihtelut. Esimerkiksi kolmen ja neljän vuoden jaksottaiset syklit ovat ominaisia monille pohjoisen hiiren kaltaisille jyrsijöille (hiiret, myyrät, lemmingit) ja niiden saalistajille (napapöllö, naaliketut) sekä jänisille ja ilveksille.
Euroopassa lemmingit saavuttavat toisinaan niin suuren tiheyden, että ne alkavat vaeltaa ylikansoitettuista elinympäristöistään. Sekä lemmingeillä että heinäsirkkailla jokaiseen määrän kasvuun ei liity muuttoa.
Joskus populaation koon sykliset vaihtelut voidaan selittää monimutkaisilla vuorovaikutuksilla eri eläin- ja kasvilajien populaatioiden välillä yhteisöissä.
Tarkastellaanpa esimerkkinä eräiden hyönteislajien runsauden vaihtelua Euroopan metsissä, esimerkiksi mäntyperhosia ja lehtikuusiperhosia (kuva 24), joiden toukat ruokkivat puiden lehtiä. Niissä populaatiohuiput toistuvat noin 4-10 vuodessa.
Näiden lajien määrän vaihtelut määräytyvät sekä puiden biomassan dynamiikasta että hyönteisiä ruokkivien lintujen määrän vaihteluista. Metsän puiden biomassan kasvaessa suurimmat ja vanhimmat puut tulevat alttiiksi silmumatotoukille ja usein kuolevat toistuvaan lehtien tuhoutumiseen (lehtien katoamiseen).
Puun kuoleminen ja hajoaminen palauttaa ravinteita metsämaahan. Niitä käyttävät nuoret puut, jotka ovat vähemmän herkkiä hyönteisten hyökkäyksille. Nuorten puiden kasvua helpottaa myös valaistuksen lisääntyminen, joka johtuu vanhojen, suurikruunuisten puiden kuolemasta. Samaan aikaan linnut vähentävät silmumatojen määrää. Puiden kasvun seurauksena se (luku) alkaa kuitenkin taas kasvaa ja prosessi toistuu.
Jos tarkastellaan havumetsien olemassaoloa pitkiä aikoja, käy selväksi, että lehtirulla uudistaa ajoittain havumetsän ekosysteemiä, se on olennainen osa sitä. Siksi tämän perhosen määrän lisääntyminen ei edusta katastrofia, kuten se saattaa näyttää jokaiselle, joka näkee kuolleita ja kuolevia puita syklin tietyssä vaiheessa.
Joidenkin populaatioiden lukumäärän voimakkaiden vaihteluiden syyt voivat olla erilaiset abioottiset ja bioottiset tekijät. Joskus nämä vaihtelut ovat hyvin sopusoinnussa ilmasto-olosuhteiden muutosten kanssa. Joissakin tapauksissa on kuitenkin mahdotonta selittää tietyn väestön koon muutoksia ulkoisten tekijöiden vaikutuksella. Syyt väestökoon vaihteluihin voivat olla itsessään; silloin puhutaan väestödynamiikan sisäisistä tekijöistä.
Väestön koon sääntely. Lukumäärän säätely ymmärretään populaation kykynä itse palauttaa yksilöiden lukumäärä tavanomaiseen kokoonsa sen ekologisen markkinaraon olosuhteiden ja resurssien määräämänä. Tämän mahdollisuuden tarjoaa mekanismijärjestelmä, joka näyttää laukeavan automaattisesti, kun väestötiheys saavuttaa joko liian korkean tai liian alhaisen arvon. Säätelymekanismit voivat olla luonteeltaan käyttäytymis-, demografisia ja fysiologisia organismien reaktioita tiheyden muutoksiin.
Tunnetaan tapauksia, joissa monien nisäkkäiden fysiologisessa tilassa tapahtuu jyrkkiä muutoksia ylikansoituksen olosuhteissa. Tällaiset muutokset vaikuttavat ensisijaisesti neuroendokriinisen järjestelmän elimiin, vaikuttavat eläinten käyttäytymiseen, muuttaen niiden vastustuskykyä sairauksia ja muun tyyppistä stressiä vastaan. Joskus tämä johtaa yksilöiden lisääntyneeseen kuolleisuuteen ja sitten - väestötiheyden vähenemiseen. Esimerkiksi valkojänikset kuolevat usein yhtäkkiä "sokkitautiin" runsaimmillaan. Joissakin kalalajeissa, joissa yksilöitä on paljon, aikuiset siirtyvät ruokkimaan nuoria, minkä seurauksena kanta alkaa vähentyä.
Ei pidä ajatella, että sääntelymekanismien olemassaolo pitäisi aina vakauttaa väestöä. Joissakin tapauksissa niiden toiminta voi johtaa lukujen suhdannevaihteluihin jopa jatkuvissa elinoloissa. Sääntelytekijöiden erilaisten toimien ilmentymisen jälkiä löytyy melko usein populaatioiden dynamiikasta, jolle on ominaista lukujen sykliset vaihtelut.
Lajipopulaatiot ovat elävän luonnon tärkeimpiä toiminnallisia yksiköitä. Ne ovat yhteisöjen, ekosysteemien elementtejä, jotka osallistuvat aineen ja energian muuntamisen pääprosesseihin.
Populaatioilla on vain niille ominaisia tunnuslukuja, esimerkiksi rakenne, tiheys, lukumäärä, hedelmällisyys, kuolleisuus. Jotkut populaatioiden ominaisuudet liittyvät toisiinsa: kuolleisuus määrää rakenteen, hedelmällisyys määrää tiheyden jne.
Väestönmuutosprosesseja ajan myötä kutsutaan populaatiodynamiikaksi. Nämä muutokset ovat seurausta monien ympäristötekijöiden vaikutuksesta sekä väestön säätelyn sisäisistä mekanismeista.
Väestön koko, tiheys, sukupuoli ja ikärakenne muuttuvat koko ajan. Nämä muutokset liittyvät sekä väestön ulkopuolisiin syihin että kunkin väestön sisäisiin säätelymekanismeihin. Kaikki nämä muutokset ovat tärkeitä väestölle, auttavat sitä selviytymään ja sopeutumaan muuttuviin elinympäristöolosuhteisiin. Sisäisten ja ulkoisten säätimien suhde on erilainen. Tiedemiehet kiistävät edelleen joidenkin merkityksen muihin verrattuna.
Vastaa kysymyksiin ja perustele vastauksesi konkreettisilla esimerkeillä ekologisesta kirjallisuudesta tähän mennessä saatavilla olevan tiedon pohjalta populaatiosta.
Mutta ensin selvitä mikä on Ympäristöhaaste (tilanne)?
- tämä on luonnollisissa olosuhteissa syntynyt tai keinotekoisesti muotoiltu tilanne, jossa vaaditaan tietty hyödyllinen tulos suhteiden harmonisoimiseksi järjestelmissä "ihminen - ympäristö", "luonto - yhteiskunta", "organismi - ympäristö".
Samanlaisia tietoja.
Termiä "väestö" käytetään nykyään useilla tieteenaloilla ja aloilla. Sillä on suurin vaikutus biologiaan, demografiaan, ekologiaan, lääketieteeseen, psykometriaan ja sytologiaan. Mutta mikä on populaatio ja miten sitä luonnehditaan?
Johdanto. Määritelmät
Tähän mennessä populaatiotutkimuksia tehdään pääasiassa geneettisten tai ekologisten sekvenssien tunnistamiseksi. Näin voidaan määrittää lajien säilymisympäristö ja perinnöllisyys. Tällä hetkellä on olemassa vielä yksi käsite - "solupopulaatio". Tämä on solujen lukumäärän perusteella tietyn soluryhmän eristetty jälkeläinen. Tämän alueen tutkimuksen suorittavat sytologian asiantuntijat.
Genetiikan näkökulmasta populaatio on yhden lajin heterogeeninen perinnöllinen muotojoukko, joka on vastakohtana ns. puhtaalle linjalle. Tosiasia on, että jokainen yksilöperhe vastaa tiettyjä piirteitä ja edustaa tiettyä feno- ja genotyyppiä.
Pääasialliset tunnusmerkit
Ennen kuin alat ymmärtää tarkemmin, mitä populaatio on, sinun on tiedettävä ja ymmärrettävä sen pääkomponentit. Yhteensä on 5 pääominaisuutta:
1. Jakelu. Se voi olla tilallinen ja määrällinen. Ensimmäinen tyyppi puolestaan jaetaan satunnaiseen ja tasaiseen jakautumiseen. Määrällinen indikaattori vastaa väestön tai sen erillisen ryhmän koosta. Yksilöiden jakautuminen riippuu suoraan ilmasto-olosuhteista, genomista, ravintoketjusta ja sopeutumisasteesta.
2. Numero. Tämä on populaation erillinen ominaisuus, eikä sitä pidä sekoittaa levinneisyysalalajeihin. Tässä runsaus on organismien kokonaismäärä tietyssä tilayksikössä. Useimmiten se on dynaaminen. Riippuu yksilöiden kuolleisuuden ja hedelmällisyyden suhteesta.
3. Tiheys. Se määräytyy biomassan tai organismien lukumäärän perusteella pinta-alayksikköä (tilavuus) kohti.
4. Hedelmällisyys. Se määräytyy lisääntymisen tuloksena ilmestyneiden yksilöiden lukumäärän perusteella aikayksikköä kohti.
5. Kuolleisuus. Jaettu ikäkriteerien mukaan. Edustaa aikayksikköä kohti kuolleiden elämänmuotojen määrää.
Rakenneluokitus
Tällä hetkellä erotellaan seuraavat populaatiotyypit: ikä, sukupuoli, geneettinen, ekologinen ja spatiaalinen. Jokaisella näistä muunnelmista on oma erityinen rakenne. Joten ikäväestön määrää eri sukupolvien yksilöiden suhde. Saman lajin edustajilla voi olla sekä esi- että jälkeläisiä.
Sukupuolipopulaatio riippuu suvun lisääntymistyypistä ja organismien determinististen morfologisten ja toiminnallisten ja anatomisten ominaisuuksien joukosta. Geneettinen rakenne määräytyy alleelien vaihtelun ja niiden vaihtotavan mukaan. Ekologinen populaatio on perheen jakautumista ryhmiin suhteessa ympäristötekijöihin. Tilarakenne riippuu lajin yksittäisten yksilöiden levinneisyydestä ja sijainnista levinneisyysalueella.
Populaatioiden eristäminen
Eri perheissä tämä ominaisuus riippuu ympäristöstä ja rinnakkaiselon muodosta. Jos yhden lajin edustajat liikkuvat suurilla alueilla, tällaista populaatiota voidaan kutsua suureksi. Jakautumiskyvyn heikon kehityksen tapauksessa perheen määrittelevät pienet aggregaatit, jotka voivat heijastaa esimerkiksi maiseman mosaiikkiluonnetta. Istuvien eläinten ja kasvien populaatio riippuu ympäristön heterogeenisyydestä.
Saman lajin naapuriperheiden eristysaste on erilainen. Tässä tapauksessa populaatiot voivat olla jyrkästi jakautuneita avaruudessa tai olla selvästi paikallistettuja tietylle alueelle. Siellä on myös jatkuva asutus valtavalla alueella, jossa on yksi laji. Populaatioiden väliset rajat voivat puolestaan olla epäselviä ja erotettavissa.
Väestöndynamiikka voi olla 3 tyyppiä:
Suurin osa yksilöistä elää enimmäis-ikärajan asti (ihmiset ja nisäkkäät),
Kuolema voi tapahtua milloin tahansa (matelijat ja linnut),
Kuolleisuus on korkea jo varhaisessa kehitysvaiheessa (kalat, kasvit, selkärangattomat).
Populaatio koostuu joukosta yksilöitä, jotka ovat samanlaisia morfofysiologisten ominaisuuksien, alueen, risteytystyypin ja alkuperän osalta. Tällaista organismiryhmää kutsutaan lajiksi. Se on väestörakenteen yksikkö.
Lajit riippuvat seuraavista kriteereistä: morfologinen, geneettinen, fysiologinen, biokemiallinen. Lisäluokituksen mukaan vaikutuksen ominaisuudet ovat maantieteellisiä ja ekologisia.
Jokainen laji syntyy, kehittyy ja mukautuu. Olemassaoloympäristön olosuhteiden jyrkän muutoksen myötä se voi kadota.