А.М. Гиляров - Популяционная экология Учеб. пособие - 1990 scan (1135316), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Возможно это благодаря тому, что по своим биогеохнмичесмногие экологи, будучи по обРазованию н опытУ Работы зооло- кнм функциям, т. е. по характеру уществляемых в природе прогами или ботаниками, подходили к изучению целых экосистем цессов превращения вещества и энергии, организмы гораздо более сходны, более однообразны, чем по своему строению, по своз Самая богатак по числу видов группа организмов на земле — насекомые, ей морфологии (Винберг, 1981). Например, все высшие зеленые Видов насекомых значительна больше, чем всех остальных вндов животных н растения потребляют воду, углекислый газ, сходный набор бноРаетЕНяй, ВМЕСТЕ ВЗятЫХ.
ОбПСЕЕ ЧПСЛО НХ ОСтаЕтСя НЕНЗВЕСтНЫМ, таК КаК бОЛЬ- ГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Еаэст жОСжО И НЕКОтппЫЕ дпуГНЕ~ Н ВСЕ ОНИ шннство обитающих в тропиках видов насекомых еще не описаны. До недавнего времени считалось, что насекомых 3 — 5 млн видов, но в последние годы по используя энергию солнечного света, в ходе реакций фотосинтеза явились данные (Мау, !988), свндетельствующне о том, что зту цифру надо образуют близкие по составу органические вещества и выделяют увеличить, возможно, на порядок, т.
е. число валов насекомых на Земле не ме- кислород, Между количеством выделившегося кислорода и колинее ЗО млн. Основанием для этой пер оненьн послужнлн, в частности, резуль- честном об азовавшегося органического вещества существует четтаты обследования крон тропкческнх деревьев. Так, применив методику фумнгапнн для изгнания насекомых нз крон, удалось показать, что на )9 зкз кое соответствие, что позволяет по Оценке Одной из этих величин одного вида тропических вечнозеленых деревьев биелеа зеетапл) в Панаме од- Уверенно ОпРеделить Другую.
нвх только жуков обнтало !100 видов. Популяционный подход Популяционный подход в экологии по своему теоретическому и прикладному значению, по развитости концептуального аппарата и разнообразию используемых методов нисколько не уступает экосистемному. Наряду с определением экологии как науки об экосистемах не меньшее право на существование имеет и определение экологии как науки о популяциях. Популяционному подходу очень созвучно определение экологии, предложенное канадским исследователем Ч.
Кребсом: «Экология — наука о взаимодействиях, определяющих распространение н обилие (в смысле «количественное развитие». — А. Г.) организмов»4 (КгеЬз, 1985, с. 4). В свете данного определения основнымн вопросами, на которые должен отвечать эколог, будут, очевидно, вопросы типа: почему те или иные организмы в данный момент встречаются в этом, а не в каком-либо другом месте; почему их численность (или биомасса) именно такая, а не какая- либо другая; а если она меняется во времени, то почему именно так, а не как-либо по-другому? Подобные вопросы могут показаться на первый взгляд слишком частными и даже несущественными для познания общих закономерностей, к выявлению которых стремится каждая наука и экология. Однако обращение к истории экологии (да и биологии вообще) показывает, что заметный прогресс в ее развитии достигается именно тогда, когда исследователи пристально анализировали частные случаи и после- Пространственно-временной масштаб изучения популяций Говоря о месте, занимаемом в экосистеме популяцией какого- либо вида, следует подчеркнуть, что на самом деле каждая популяция существует как бы в своем пространстве и времени, и поэтому даже само понятие экосистемы будет разным с «точки зрения» разных организмов.
Поясним это на следующем простом примере. Обычная в умеренной зоне Евразии тля С!пата р(п! может всю свою жизнь провести на одной хвоинке сосны, высасывая соки нз ее тканей. Популяция тлей в течение ряда лет может существовать на одном дереве. Экосистема для тлей — это прежде всего кормовое растение, существующий на нем микроклимат, враги— в первую очередь различные хищные насекомые, а в некоторых случаях и друзья — муравьи, слизывающие сахаристые выделения тлей и охраняющие их от хищников. Реальное пространство экосистемы с «точки зрения» тли — это одно дерево и его непосредственное окружение.
Предположим, что сосна, на которой обитают описанные выше тлн, растет в смешанном лесу, а самое обычное млекопитающее в этом лесу — рыжая лесная поденка (С(е!)гг(опогпуз й(агео!из). Понятно, что оценка таких часто используемых в гидробиолодовательно задавали вопросы, поиски ответов на которые прогии интегральных показателей, как первичная продукция всего нгали к решению достаточно общих проблеме. фитопланктонного сообщества или дыхание совокупности всез В качестве группы организмов, распространение или динаминаселяющнх волнУю толщу организмов, возможна только благо.ка которой изучается, чаще всего фигурирует совокУпность осодаря идентичности этих процессов на уровне отдельных организ.бей одного вида, т.
е. популяция. Как мы уже упоминали выше, мов или, иначе говоря, сходству их биогеохимических функции в одну экосистему (прн традиционном ее понимании) входят сотСходство результатов физиологической деятельности разных ор.„и или даже тысячи видов. Понятно, что никаких реальных усиганизмов позволяет их суммировать друг с другом, т, е. делаетлий исследователей не хватит на то, чтобы с позиций популяциях аддитивными.
Заметим, что в силу чисто физических особен онного подхода детально изучить все популяции, хотя если бы настей водной среды многие интегральные показатели жизнедея, это было выполнено, то тем самым были бы решены если не все, тельности совокупностей организмов оценить здесь проще, чем и то во всяком случае многие проблемы, возникающие на экосисвоздушной среде. Именно поэтому функциональное направление темном Уровне. в изучении водных экосистем достигло значительных успехов го Попу"Яцно"ный Раздо Раньше, чем в аналогичном изучении наземных экосистем, дельных видах. Чаще всего — это виды, имеющие важное хозяйгде в течение длительного времени господствовал структурныи огненное значение (вредители сельского н лесного хозяйства, объподход.
екты промысла, переносчики опасных заболеваний и т. д.), но иногда это и просто массовые виды илн виды редкие, нуждающиеся в охране. с гт Приведеиизя дефикиция, квк указывает автор, цредстввляет собой сколько измененное оцредслеиие вколотив, предложенное австралийским исследовзтелем Г. Аядревзртой (Апбгев.згйз. 1961), который в свою очередь исходил цз идей, развиваемых еше в 20-х гг. Ч.
Элтоном (1934; Вноа, !927). 1О ' Подобная ситуация наблюдалась, впрочем, и в физвке. Кзк отметил Ввйскоцф (1977), прогресс, достигиутый втой наукой в Новое время, связви с отквзам от иацыток установить сразу всю истину и объяснить целиком всю Вселеииую. Вместо того чтобы ставить обшие вопросы и получать чвстиые ответы, ученые стали задавать более частные воиросы, ио, кек ии удивительио, получали ив иих более общие ответы. Как правило, индивидуальная ж н стк у ° изнь полевки протекает на учаценкй должен охватывать год (но лу"ше д Ри ж е в несколько сотен или тысяч ква е полевок занимает прост аиста, яч квадратных метров. Популяц„!<>т года сильно меняются погодные условия, сказывающиеся как да - р р во измеряемое десятка.
Ил!Непа редствеино на тлях, так и на состоянии кормового растения>> ночевки ". Р в косистема с «точки зрения), Аналогичные наблюдения за популяционной динамикой пое сотнями квадратных кнломет ов. Эк и лса,~ должны охватывать Уже более продолжит » полевки — это уже целый час хнп!никами, конкурентами н т д (б-((0 лет), хотя сами обследования могут производиться значи- У ню самого крупного ветре>!ающетельно реже (например, раз в несколько месяцев), Что касается столкнемся уже с сове шенно й, то изучение динамики их популяций потре Ует У з, т! Й4а' ш ' Р Ругими масштабами пРостРанств~ до более пРодолжительного вРемени (измеРЯемого десЯтилетии- а площадь, ршрут, проходимый лосем за с тки, У измеряется километрам>, ми) хотя обследования состояний популяции могут проводиться квадрат, — сотнями и тысячам! еще Реже.
и!адь, занимаемая популяцией лося,— н " " Р . у, Различаемые лосем в предела> ных километров. Участки, стемам, с точки н ы своего обитания, обычно соответствуют уже е разным экоси зрения эколога (например, пойменный л г, с аг Существенные и несущественные компоненты среды н тлей, полевок и лосей зан>>>>аю! Концентрируя свое внимание на организмах одного, реже не- разного Р~~~~р~ изучение их, очевидно, требуе, скольких видов, эколог, работающий в рамках популяционного о о пространственного масштаб, подхода, все остальные компоненты экосистемы относит к разря. ьзования различного и то касается временного мас ннй, то он также должен быть азличны Р ' о масштаба популяционных исслсд „., ду «окружающей среды».
Число компонентов, которые можно выл овг ци„-' п ич ть Различным для разных попул„делить в окружающей среде, очень велико, и на первый взгляд посто "ьку по~кольку различны скорости проте а, может показаться, что нет никакой возможности оценить воздейх в них процессов. Поясним это об ати ш н"х роцессов Поясним это, обратившись еще раз „в, стане их всех на организм даже одного вида. Однако рассмотре- жаясь Ру Т, вестно, что самка тли, размн ние конкретных ситуаций показывает, что многие компоненты окаясь партеногенетическн, может п о и продуцировать за раз 40 до ружающей среды или вообще никак не влияют на изучаемые ор- Р— недели половозрелыми ганизмы, или же влияние их настолько слабое, что нм можно с "едуюц!его поколения, а те — следу,о, „' пренебречь.
Так, например, для большинства наземных растений, може итоге за один летний сез он потомство одной самки „„видимо, не имеет особого значения наличие на небосводе луны. чение м жет составить более тысячи о собей, а численность тлей в е Лаже в полнолуния света ее недостаточно, чтобы за счет его шел весенне-1 т ние года может колебаться в !00 — !Π— 00 раз.
Пара полено за сколь-либо заметный фотосинтез, и поэтому луна или лунный за Б д пРиплод три, а то н четыре р свет могут не рассматриваться как часть экологической среды расине-летний сезон может ать 4 5) д ожет быть отйдойдетенышей (ча е тений одном выводке мо алетни! — , причем потомки пе вого и вт Р орого выводков уже в т т, Кроме того, существуют такие компоненты окружающей сре(чаще общ„чи У Размножению. Следовательн~ ды, которые, будучи необходимы организмам, имеются всегда в ний сезон могут прист пить к бей Б „б одной пары может достигнуть 30 — 80 ос .' достаточном количестве и поэтому не ограничивают распростраие лагоприятные годы полевки размножаются то„о ин пения организмов и роста их численности и биомассы.
Примером а время достижения половозрелости существенн такого компонента на суше может быть кислород, абсолютно пенно удлиняет- колебаться чение года численность полевок может Обходимый для дыхания всем аэробам, но имеющийся в воздуш- в ' н Р Р того, для полевок хорошо иой среде в достаточном количестве, чтобы не быть объектом конце колебани численности с пери~дом в 2 б „„ куренцни и не лимитировать развитие каких-либо организмов. крупнь'е из Р~~~~отренных нами животных — лоси а ' Заметим, что в водной среде дефицит кислорода встречается до- дву .