LZ(4)_4_2015 (1160516)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

.Лекция 4.Тема 3. Популяции.ЭкологияЗаведующий кафедрой общей экологииДмитрий Геннадьевич Замолодчиковdzamolod@mail.ruОпределение популяцииГруппа взаимодействующих особей одного вида,обладающая общим генофондом, населяющаяопределенное пространство и относительнообособленная от других групп особей того же вида. Границы ареалов популяций растений и мелкихживотных обычно совпадают с границамиэкосистем. Ареалы популяций крупных подвижных животныхмогут охватывать совокупность экосистем.Характеристики популяцииСтатическиеЧисленность (N), особейПлотность (x), ос./гаБиомасса (B), т, т/гаВозрастной состав,особи, доли, процентыПоловой состав,особи, доли, процентыДинамическиеСкорость роста (R), ос./годУдельная скорость роста (r)Смертность (D, d)Выживаемость (L, l)Рождаемость (B, b)Иммиграция (I, i)Эмиграция (E, e)Простейший случай динамики численности – бактерия,делящаяся надвое за часЧисленность, клеток7060504030201001234Время, часы567Простейший случай динамики численности – бактерия,делящаяся надвое за часЧисленность, клеток90008000700060005000400030002000100001357Время, часы91113Более общий случай – экспоненциальное уравнениеdN rNdtln(N)Nr =0.5r =0.5N(t)  N0ertr =0.25ln(N0)r =0.25tN0tr – удельная скорость роста, биотическийпотенциал, мальтузианский параметрln( N (t ))  N 0  rtln N (t1 )  ln N (t 2 )rt 2  t1Томас Мальтус (1766-1834)Английский священник иученый-экономист«Опыт закона онародонаселении и еговлиянии на будущееулучшение общества» (1798 г.)Применение геометрическойпрогрессии для описанияроста населения807060506Численность, 10 клеток на млПримеры экспоненциального роста.Пивоваренные дрожжи в пивном сусле.40302010010000000051015Время, часыr ≈ 7.5 сут-1r ≈ 2700 год-1202530Численность, клеток на мл010000000100000010000010000051015Время, часы202530Обыкновенный фазан в Protected Island (США)r ≈ 1.2 год-1Обыкновенная косуля в Гатчинеr ≈ 0.27 год-1Северный олень на Кольском п-овеr ≈ 0.19 год-1Зависимость биотического потенциала от массы тела(по T.

Fenchel, 1974)1 – холоднокровные, 2 – теплокровные, 3 - одноклеточныеТак выглядит дальнейшая динамика численностипивоваренных дрожжейЧисленность, 106клеток на мл140120100806040200010203040Время, часы506070Логистическое уравнениеdNKN rN ()dtKrtKN 0 eN (t ) rtK  N 0  N 0eNK1K2K2 = 0.8 K 1TПьер Франсуа Ферхюльст (1804-1849)Бельгийский математик,профессор Брюссельскогоуниверситета.Сформулироваллогистическое уравнение дляпрогноза численностинаселения (1838).Предложил прогнозпредельного населенияБельгии (9.4 млн. человек),современное населениеБельгии 10.8 млн.

человекЭкспоненциальное и логистические уравнения содинаковыми значениями rNK1K2K2 = 0.8 K1TЗависимость фактической скорости роста (ra) отчисленности в логистических уравненияхrarK2K1NКомпоненты, определяющие фактическуюудельную скорость ростаra = b - d + i – eb – удельная рождаемость, d – удельная смертность,i – удельная имиграция, e – удельная эмиграцияra , b, dbdraKNМеханизмы формирования зависимостей рождаемости исмертности от плотности популяции1) ослабление особей из-за нехватки ресурсов – пищи,биогенных элементов (дафнии, водоросли, бактерии)2) накопление продуктов метаболизма (дрожжи)3) выделение токсинов (цианобактерии)4) выделение газообразного секрета - этилквинона(мучные хрущи Tribolium)5) каннибализм (гуппи)6) увеличение числа брошенных кладок (аисты, фазаны)7) повышение уровня стрессовых гормонов (грызуны)8) миграции на уничтожение (саранчевые, лемминги)Классификация жизненных стратегийРоберт Макартур (1967): r –виды и K-видыСтратегия r-видов направлена на использование высокого r.1.Быстрое освоение освободившихся пространств.2.Высокая способность к миграции.3.Слабая забота о потомстве.4.Множество мелких потомков.5.Быстрое развитие.6.Малая продолжительность жизни.7.Высокая спосрбность к расселению.Классификация жизненных стратегийРобер Макартур (1967): r –виды и K-видыСтратегия K-видов направлена на максимальное заполнение K.1.Выход численности на уровень K при попадании вподходящее местообитание.2.Способность к вытеснению других видов.3.Значительная забота о потомстве.4.Небольшое количество крупных потомков.5.Медленное развитие.6.Высокая продолжительность жизни.7.Низкая способность к расселениюОсина – r-вид, дуб – K-вид.Полевка – r-вид, бобр – K-видЭкономические аналоги r- и К-стратеговНачало 1990-х годов – освобождение пространствадля деятельности финансовых организаций вРоссии.r-стратегиФинансовые пирамиды – МММ, Олби, Хопер-инвест.«Агрессивные» банки - Империал, Менатеп, СБСагро.K-стратегиУстойчивые банки – Сбербанк, Альфа-банк, ВТБ.Международные банки – Ситибанк, РайфайзенбанкЛеонтий Григорьевич Раменский(1884—1953)В 1935 г.

предложил системуценотипов растений:виоленты (силовики)эксплеренты (рудералы)патиенты (выносливцы)Система Раменского-Граймаcompetitor (компетитор - конкурент)ruderalstress-tolerant(рудерал)(стресс-толерант)Типы изменения численности популяцийПримеры насекомых с разными типами динамикичисленностиКрушинница - стабильныйДневной павлиний глаз - лабильныйНепарный шелкопряд - эфемерныйВозрастной состав характеризует распределение особей повозрастным классам120Численность, особей1008060402000-11-22-33-44-5Интервал возраста, лет6'-78-9Как определить возраст исследуемого организма?По внешнему видуПо размеруПо массе хрусталика глаза (грызуны)По годичным кольцам (деревья, черепахи, рыбы)По цвету глаз (попугаи)По рогам (лось)По зубам (хищные, копытные)Мечением (кольца и т.

д.)Выживаемость – важный параметр, определяющий формувозрастного распределенияЧисленность когорты, %Пусть удельная годовая выживаемость (l) равна 0.5 в любом возрасте10090807060504030201001234Год ы жизни567Тот же график в полулогарифмической шкалеЧисленность когорты, %1 001011234Го ды ж и з н и567Основные типы кривых выживанияКопытные: выпуклые и линейные кривые выживанияБаран ДаллаАмериканскийоленьГималайскийкозелКосуляПтицы – близкие к линейным кривые выживанияЧерный дроздTurdus merulaВогнутые кривые - рыбыВ течении первых 70 суток жизнисмертность макрели Scomber scombrus составила99.9994 %(100% - число отложенных яиц)Из миллиона икринок получалось6 личинок, достигших длины 25-39 ммHomo sapiens (США, 1970-е гг.)Возрастной состав при стабильных условиях определяетсякривыми выживания1 20Численность, особей1 008060402000- 11 -22 -33 -44- 56'-78 -9И н те р в а л в о з р а с та , л етТакая ситуация дает возможность проводить демографическийанализ по возрастному составу популяцииНестабильные условия могут значительномодифицировать возрастной составЧисленность, особей1 008060402000- 11- 22-33 -44 -5И н т ер в ал в о з р ас т а, ле т6 '-78 -9Численность населения России (2002 г.)3000000Численность, человек2500000200000015000001000000500000001020304050Возраст60708090100Причины провалов в возрастном составе населенияРоссии3 0 00 00 0Численность, человек2 5 00 00 02 0 00 00 01 5 00 00 01 0 00 00 05 0 00 00020 102 0 001 99 01 98 019 7 019 601 9 501 94 01 93 019 2019 10Год р ожде нияВойнаКапитализмПерестройкаВнуки войныРеволюцияГолодомор1 90 0Некоторые действия власти, связанные сдемографической ситуацией в России3 0 00 00 0Численность, человек2 5 00 00 02 0 00 00 01 5 00 00 01 0 00 00 05 00 00 0001020304050607080901 00Возра с тФормирование профессиональной армии (2000 г.)Монетизация льгот и пенсионная реформа (2005 г.)Материнский капитал (2007 г.)Программа переселения соотечественников (2006 г.)Половая структура – соотношение самцов исамок в популяцииИмеется только у видов, обладающих половымдиморфизмом. Половой структуры нет у прокариот,гермафродитных видов (черви),партеногенетических видов (ящерицы),однодомных растений.Механизмы определения полаХромосомное определение поласамки XX; самцы XY - большинство млекопитающихсамки XX; самцы X0 - некоторые насекомые и грызунысамки ZW; самцы ZZ - птицы, рептилии, насекомыесамки Z0; самцы ZZ - некоторые насекомыегаплоидные самцы, диплоидные самки – перепончатокрылыеЭпигамное определение полаВ зависимости от температуры – крокодилы, черепахиВ зависимости от доминирования в группе – рыба-клоунВ зависимости от возраста особи – улиткиСоотношение полов в связи со стадией онтогенезаПервичное соотношение – при образовании зиготы Вторичное соотношение – при рождении особей Третичное соотношение – у взрослыхполовозрелых особей в популяцииВозрастное изменение отношения мужчины/женщиныв России (перепись 2010 г.)Отношение мужчины/женщины1.210.80.60.40.200 –45 –910 - 15 - 20 - 2 5 - 3 0 - 3 5 - 4 0 - 4 5 - 5 0 - 5 5 - 6 0 - 6 5 - 7 0 - 7 5 - 8 0 - >8 414 1 9 2 4 2 9 3 4 3 9 4 4 4 9 5 4 5 9 6 4 6 9 747984Возра ст, л етВарианты половых отношений в популяцияхМоногамияпостоянная - аистывременная – многие птицы, хищные Полигамияполигиния – ластоногие, хищные, приматыполиандрия – яканы, кулики-плавунчики Промискуитет – многие рыбы, некоторые утиные, приматы,грызуныПространственная структура популяцииСлучайноеРавномерноеГрупповоеПространственная структура популяцииСлучайноеσ2 ≈ x̃Равномерноеσ2 < x̃Групповоеσ2 > x̃Механизмы поддержания территорий у животныхАгрессивное поведение Демонстративное поведение Сигнальное поведение (звуки) Маркирование территории (запаховые метки,затесы, помет)Зависимость размера индивидуального участка урастительноядных (А) и хищных (Б) млекопитающих.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций