Экология лекции. Введение в экологию л 1 Экология

• Название: Введение в экологию л 1 Экология
• Анкор: Экология лекции.doc
• Дата: 07.01.2018
• Размер: 1.08 Mb.
• Имя файла: Экология лекции.doc
• Тип: Документы; #13759
• страница: 2 из 13

Метаболизм

Активность

Диапазон

толерантности

Потенциальный

диапазон активности
Метаболизм - совокупность биохимических реакций и превращений веществ и энергии в клетках живых организмов, сопровождающихся обменом веществ между организмами и средой.

Приспособления организмов к среде носят название адаптаций.

Этот процесс охватывает строение и функции организмов (особей, видов, популяций) и их органов.

Адаптация всегда развивается под воздействием трех основных факторов:

• 
  изменчивость,
  
• 
  наследственность,
  
• 
  естественный отбор.
  

Организмы адаптированы к постоянно действующим периодическим факторам, среди которых важно различать первичные и вторичные.

Первичные – факторы, которые существовали на Земле до возникновения жизни (температура, освещенность, приливы, отливы и др.). Адаптация организмов к этим факторам наиболее древняя и наиболее совершенная.

Вторичные периодические факторы являются следствием изменения первичных: влажность воздуха, зависящая от температуры; растительная пища, зависящая от цикличности в развитии растений; ряд биотических факторов внутривидового влияния и др. Они возникли позднее первичных и адаптация к ним не всегда четко выражена.

Непериодические факторы воздействуют катастрофически: могут вызвать болезни или даже смерть живого организма.

Источником адаптации являются генетические изменения в организме – мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов на историко- эволюционном этапе, так и в результате искусственного влияния на организм.

.

Экологическая валентность организмов – этот показатель характеризует диапазон адаптированности (приспособленности) вида к разнообразным условиям среды.

Эврибионтные (волк, бурый медведь, тростник - способные жить в разнообразных условиях) и стенобионтные (форель, живущая только в чистой проточной воде, глубоководные рыбы) живые организмы – организмы широкой и узкой приспособленности.

По отношению к конкретным факторам среды виды организмов подразделяют на:

• 
  эвритермные и стенотермные – способные переносить значительные колебания температуры (песцы в тундре) или требующие строго определенных значений температуры (тепловодные рачки);
  
• 
  эвригидридные стеногидридные – характеризующиеся противоположной реакцией на колебания влажности
  
• 
  эвригалинные и стеногалинные – обладающие разной адаптацией к степени засоления среды;
  
• 
  эвриойкные и стеноойкные – способные жить в разных местах и предъявляющие жесткие требования к выбору местообитания.
  

Совокупность экологических валентностей по отношению к различным факторам среды составляет экологический спектр вида.
Приспособление организмов к неблагоприятным условиям среды
Экологические факторы среды могут выступать как:

• 
  раздражители – вызывают приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;
  
• 
  ограничители - обуславливают невозможность существования в данных условиях;
  
• 
  модификаторы – вызывают анатомические и морфологические изменения организмов;
  
• 
  сигналы – свидетельствуют об изменениях других факторов среды.
  

Абиотические факторы
Абиотические факторы - это совокупность важных для организмов свойств неживой природы.

Основными являются:

1. 
   климатические (свет, температура, влага, ветер, воздух, давление, долгота дня, радиационный режим и т.д.);
   
2. 
   эдафические (почвенно – грунтовые: механический состав почвы, ее проницаемость, влагоемкость и т.д.);
   
3. 
   орографические (рельеф);
   
4. 
   гидрологические.
   

 Климатические факторы.

● Свет является одним из важнейших абиотических факторов, особенно для фотосинтезирующих зеленых растений. Солнце излучает огромное количество энергии. Он является лимитирующим фактором для живых организмов – это источник энергии, без которого невозможна жизнь.

Лучистая энергия Солнца - определяется длиной волны. Различают: инфракрасный свет (7900 Ангстрем); видимый свет (7900-3900 А); ультрафиолетовый (3900А, поглощаемый озоновым слоем).

Особое значение в жизни всех организмов имеет видимый свет. С участием света у растений и животных протекают важнейшие процессы: фотосинтез, транспирация, фотопериодизм, движение, зрение у животных.
Фотосинтез. В среднем 1-5 % падающего на растения света используется для фотосинтеза по реакции:

хлорофилл

СО₂ + Н₂О глюкоза + О₂

пластициды
В результате фотосинтеза в биосфере накапливается органическое вещество, в котором аккумулируется энергия, и кислород, который необходим для дыхания всех живых организмов. Энергия передается по пищевой цепи животным и микроорганизмам. Интенсивность фотосинтеза зависит от длины волны света.

По отношению к свету различают следующие экологические группы растений:

- световые (гелиофиты) обитают на открытых местах с хорошей освещенностью, они образуют разреженный и невысокий растительный покров, чтобы не затенять друг друга;

• 
  теневые (сциофиты) не выносят сильного освещения, живут в постоянной тени под пологом леса (лесные травы), при резком осветлении проявляют признаки угнетения и часто погибают;
  

- теневыносливые (гемеосциты)– живут при хорошем освещении, но легко переносят и некоторое затенение (растения лесов).

Равномерное чередование во времени каких – либо состояний организма называется биологическим ритмом.

Различают внешние (экзогенные), имеющие географическую природу и следующие за циклическими изменениями во внешней среде, и внутренние (эндогенные), или физиологические, ритмы организма.

Фотопериодизм - ритмические изменения морфологических, биохимических и физических свойств и функций организмов под влиянием чередования и длительности освещения.

По типу фотопериодической реакции выделяют основные группы растений:

1. 
   растения короткого дня – зацветание и плодоношение наступает при 8-12 часовом освещении;
   
2. 
   растения длинного дня- для цветения им нужна продолжительность дня 12 и более часов;
   
3. 
   нейтральные к длине дня- длина фотопериодизма безразлична.
   

Животные делятся на две группы: дневные и ночные.
● Одним из наиболее важных факторов, определяющих существование, развитие и распространение организмов по земному шару, является температура. Тепловой режим - важнейшее условие существования живых организмов. Главным источником тепла является солнечное излучение. Сила и характер воздействия солнечного излучения зависят от географического положения и определяют климат региона, температурный диапазон активной жизни на Земле.

По отношению к температуре все организмы подразделяются на: холодолюбивые и теплолюбивые.

Холодолюбивые (криофилы) – способны жить в условиях сравнительно низких температур и не выносят высоких. Они сохраняют активность при температуре клеток до - 8… - 10⁰ С, когда жидкости их тела находятся в переохлажденном состоянии. К ним относятся бактерии, грибы, моллюски, членистоногие, черви и др.

Приостановка всех жизненных процессов организма называется анабиозом.

У теплолюбивых (термофилов) жизнедеятельность приурочена к условиям довольно высоких температур. Они не переносят низких температур и нередко гибнут уже при 0⁰ С, хотя физического замораживания их тканей не происходит.

Температура, наиболее благоприятная для жизнедеятельности и роста, называется оптимальной.

Живые организмы в процессе эволюции выработали различные формы адаптации к изменению температуры.

У животных наблюдаются следующие основные типы теплообмена.

Первый тип характерен для животных с неустойчивым уровнем обмена веществ, непостоянной температурой тела и почти полным отсутствием механизмов терморегуляции. Животных называют пойкилотермные или холоднокровные (эктотермные) - (беспозвоночные, рыбы, амфибии, рептилии).

Второй - свойственен животным с более высоким и устойчивым уровнем обмена веществ, в процессе которого осуществляется терморегуляция и обеспечивается относительно постоянная температура тела. Животных называют - теплокровные или гомойотермные (эндотермные) – (птицы и млекопитающие). Терморегуляция бывает: химическая, физическая, экологическая.

Третий - свойственен животным с различной степенью устойчивости температуры тела и ее регуляции в отдельные периоды жизни (зимоспящие и впадающие в глубокий сон) – гетеротермные (промежуточные).

Растения по отношению к теплу подразделяются на:

1. 
   термофилы или теплолюбивые (выдерживают температуру до 50⁰ С и весьма чувствительны к холоду);
   
2. 
   мезофилы (умеренные);
   
3. 
   криофилы или холодостойкие, устойчивые к низким температурам.
   

Для развития растений важно понятие порог вегетации – самая низкая температура, при которой начинается вегетация (для большинства культур: + 10⁰ С; холодостойких: + 5⁰ С; теплолюбивых: + 15⁰ С).

Температура влияет и на ход корневого питания у растений: этот процесс возможен лишь при условии, когда температура почвы на всасывающих участках на несколько градусов ниже температуры наземной части растения. Нарушение этого равновесия влечет за собой угнетение жизнедеятельности растения, и даже его гибель.

Известны морфологические приспособления растений к низким температурам, - жизненные формы растений, которые можно выделить по положению почек возобновления растительных видов по отношению к поверхности почвы и к защите, которую они получают от снежного покрова, лесной подстилки, слоя почвы и т.п.

Жизненные формы растений (по Раункиеру):

• 
  эпифиты – растут на других растениях и не имеют корней в почве;
  
• 
  фанерофиты – почки возобновления остаются высоко над поверхностью почвы;
  
• 
  хамефиты - почки возобновления у поверхности почвы или не выше 20-30 см;
  
• 
  гемикриптофиты - почки возобновления у поверхности почвы, или в самом поверхностном слое, часто покрытом подстилкой;
  
• 
  криптофиты – почки возобновления скрыты в почве или под водой; они теряют всю видимую растительную массу и прячут свои почки в клубнях, луковицах или корневищах, скрытых в почве;
  
• 
  терофиты – однолетние растения, отмирающие с наступлением неблагоприятного сезона, выживают лишь семена или споры.
  

● В жизни организмов вода выступает как важнейший экологический фактор. Без воды нет жизни. Влажность среды является фактором, лимитирующим распространение и численность организмов на Земле.

Показателями являются: абсолютная влажность (кг/м³); удельная (г/кг); относительная (%); дефицит влажности и т.д.

Влажность формируется под влиянием атмосферных осадков, физического испарения, транспирации растений, парообразного переноса, температуры, движения воздушных масс.

На осадки влияют: радиация, температура, скорость ветра, растительность, почвы.

Важное значение имеет водный обмен организмов с окружающей средой.

В зависимости от местообитания среди наземных растений различают следующие экологические группы:

1. 
   гидрофиты – растения, погруженные в воду полностью или частично, почки находятся в воде
   
2. 
   гигрофиты- растения, обитающие во влажных местах, не переносящие водного дефицита и обладающие невысокой засухоустойчивостью (тропические растения, живущие при высокой температуре и влажности воздуха).
   
3. 
   мезофиты - это растения умеренно влажных местообитаний (луговые травы, лиственные деревья, сельскохозяйственные культуры).
   
4. 
   ксерофиты- это растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги - почвенную и атмосферную засуху (растения пустынь, сухих степей, сухих субтропиков).
   

Ксерофиты подразделяются на:

• 
  суккуленты - обладают способностью накапливать в своих тканях большое количество воды (кактусы, алоэ);
  
• 
  склерофиты - не накапливают в себе влагу, а испаряют ее в большом количестве, постоянно доставая из глубоких слоев почвы (саксаулы, верблюжья колючка, полынь, ковыль).
  

Ветер – возникает из-за неодинакового нагрева земной поверхности, связанного с перепадами давления. Движение воздушных масс направлено от большего к меньшему давлению. В экосистеме важнейший фактор циркуляции воздуха – горизонтальное перемещение воздушных масс на ее верхней границе.

В приземном слое ветер влияет на температуру, влажность, испарение, транспирацию растений.

 Эдафические факторы (почвенно- грунтовые). Они воздействуют не только на живые организмы, но и служат для многих из них средой обитания. Эти факторы связаны с функционированием почвенного покрова, который сформировался под влиянием комплекса экологических факторов (климат, рельеф, жизнедеятельность организмов, возраст, породы…).

Важнейшим свойством почвы является плодородие, которое определяется содержанием гумуса, макро- и микроэлементов, таких как азот, фосфор, кальций, калий, магний, сера, железо, медь и др.

Мощность почв и их горизонтов – говорит о запасах питательных элементов, их аккумуляции или вымывании, определяют агрономическую ценность почвы.

Механический состав – к нему адаптируется животный мир.

Температура– влияет на продуктивность растений. Почвы обладают слабой теплопроводностью и температурный режим довольно стабильный.

Влажность – необходима для фотосинтеза. В воде растворяются питательные вещества, поступающие с почвенным раствором в растения.

Реакция почв – варьирует от содержания в растворе водородных ионов и обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе.

Живые организмы приспосабливаются к определенным значениям рН и являются индикаторами.

Сильнокислые	рН  4,5
Кислые	рН 4,6 – 5,5
Близкая к нейтральной	рН 5,6 – 6,5
Нейтральная	рН 6,6 – 7,0
Щелочная	рН 7,1 – 8,5
Сильнощелочная	рН  8,5

Растения неодинаково относятся к кислотности почвы.

Растения, предпочитающие кислые почвы с небольшим значением рН =3,5-4,5, называют ацидофилами, растения щелочных почв с рН= 7,0-7,5 – базифилами; растения почв с нейтральной реакцией - нейтрофилами.

Химический состав – определяет потенциальное плодородие почв и зависит от минералогического состава почвообразующих пород.

Различают растения: 1. распространенные на плодородных почвах - эутрофные, или эвтрофные; 2. довольствующиеся небольшим количеством питательных веществ - олиготрофные; 3. мезотрофные - промежуточная группа.

Растения, особенно требовательные к повышенному содержанию азота в почве, называются нитрофилами. Растения, избегающие почв с большим содержанием извести, называются кальциефобами, а растения карбонатных почв – кальциефилами.

Особую группу представляют растения, адаптированные к сыпучим пескам псаммофиты.

Засоление почв – отрицательно влияет на растительность. Наиболее токсичны – хорошо растворимые соли (Na₂CO₃, NaCl, NaSO₄, MgCl₂, CaCl₂) - они легко проникают в цитоплазму. Трудно растворимые – менее токсичны (CaSO₄, MgSO₄, CaCO₃).

Воздушный режим – необходим для протекания жизненных процессов в организмах. При свободном доступе кислорода развиваются аэробные бактерии, при малом количестве – анаэробные.

 Орографический фактор играет важную роль в распределении осадков на различных элементах рельефа.

На ровных территориях водоразделов формируются зональные типы почв; в понижениях (больше увлажнения) – гидроморфные; на повышениях и склонах возникает водная эрозия.

Экспозиция склонов влияет на тепловой режим почв. От распределения влаги и тепла развиваются определенные виды экосистем.
Биотические факторы
 Биотические факторы - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие.

Среди них выделяют:

• 
  влияние животных организмов (зоогенные факторы);
  
• 
  влияние растительных организмов (фитогенные факторы).
  

Взаимодействия между различными организмами, населяющими данную среду, называются коакцией, которые подразделяются на два типа:

1. 
   гомотипические реакции, или взаимодействия между особями одного и того же вида. Основные из них: групповой и массовый эффект, внутривидовая конкуренция.
   
2. 
   гетеротипические реакции- взаимоотношения между особями разных видов. Влияние, которое оказывают друг на друга два вида, живущие вместе, может быть нейтральным, благоприятным и неблагоприятным.
   

Типы взаимоотношений между организмами:

• 
  нейтрализм – оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния;
  
• 
  конкуренция - каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное действие;
  
• 
  мутуализм- симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу;
  
• 
  симбиоз – неразделимые взаимополезные связи двух видов, предполагающие обязательное тесное сожительство организмов, иногда с элементами паразитизма;
  
• 
  протокооперация- совместное проживание выгодно для обоих видов, но не обязательно для них;
  
• 
  сотрудничество- оба вида образуют сообщество ( каждый вид может существовать изолированно, но жизнь в сообществе им обоим приносит пользу);
  
• 
  комменсализм- взаимоотношения видов, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося ущерб другому;
  
• 
  аменсализм– тип межвидовых взаимоотношений, один вид подавляет существование другого, не испытывая противодействия;
  
• 
  паразитизм – это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида живут за счет питательных веществ другого вида в течение определенного времени;
  
• 
  хищничество- представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т.е. организмы одного вида служат пищей для другого.
  

Внутривидовая конкуренция - между особями сохраняются взаимоотношения, при которых они в состоянии размножаться и обеспечивать передачу свойственных им наследственных свойств.

Межвидовая конкуренция - активный поиск двумя или несколькими видами одних и тех же пищевых ресурсов среды обитания.

Групповой эффект - объединение животных в группы по две или более особей. Следствием этого эффекта является значительное ускорение роста.

Массовый эффект - вызван перенаселением среды.

Основные типы экологических взаимоотношений:

• 
  взаимо - полезные (+; +);
  
• 
  полезно- нейтральные (+; 0);
  
• 
  полезно- вредные (+; —);
  
• 
  взаимо – вредные (—; —).
  

У растений также выделяют физиологические взаимоотношения:

1. 
   Биохимические: фитонцидные – вещества защитного типа, подавляющие рост грибов, бактерий, простейших; антибиотические – выделяемые антибиотики действуют на другие микроорганизмы; маразматические – маразмины микроорганизмов отрицательно влияют на высшие растения.
   
2. 
   Механические(использование растений в качестве опоры лианами).
   
3. 
   Эпифитные(мхи и лишайники не контактируют с хозяином и используют воду и мелкозем в неровностях стволов).
   
4. 
   Сапрофитные(грибы, цветковые растения используют для питания мертвое органическое вещество растительного или животного происхождения).
   

Антропогенные факторы
 Антропогенные факторы – это совокупность различных воздействий человека на неживую и живую природу. Действие человека в природе огромно и чрезвычайно многообразно. Воздействие человека может быть прямым и косвенным. Наиболее очевидное проявление антропогенного влияния на биосферу – загрязнение окружающей среды.

Влияние антропогенного фактора в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным.

К сознательным относятся - распашка целинных земель, создание агроценозов (сельскохозяйственных угодий), расселение животных, загрязнение среды.

К случайным относятся воздействия, происходящие в природе под влиянием человеческой деятельности, но не были заранее предусмотрены и запланированы им - распространение различных вредителей, случайный завоз организмов, непредвиденные последствия, вызванные сознательными действиями (осушение болот, постройка плотин и т.д.).

Предложены и другие классификации антропогенных факторов: изменяющиеся закономерно, периодически и изменяющиеся без каких-либо закономерностей.

Существуют и другие подходы к классификации экологических факторов:

• 
  по очередности (первичный и вторичный);
  
• 
  по времени (эволюционный и исторический);
  
• 
  по происхождению (космический, абиотический, биогенный, биотический, биологический, природно- антропогенный);
  
• 
  по среде возникновения (атмосферный, водный, геоморфологический, эдафический, физиологический, генетический, популяционный, биоценотический, экосистемный, биосферный);
  
• 
  по степени воздействия (летальный - приводящий живой организм к гибели, экстремальный, лимитирующий, беспокоящий, мутагенный, тератогенный – приводящий к уродствам в ходе индивидуального развития).
  

Популяция Л-3
Термин «популяция» был впервые введен в 1903 г. Йогансеном.

Популяция - это элементарная группировка организмов определенного вида, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды.

Популяция - это совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и занимает определенную территорию.

Вид - это сложная биологическая система, состоящая из группировок организмов- популяций.

Структура популяции характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве. Функции популяции – рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях.

В зависимости от размеров занимаемой территории выделяют три типа популяций:

• 
  элементарные (микропопуляция) -это совокупность особей вида, занимающих какой-то небольшой участок однородной площади. В состав входят генетически однородные особи;
  
• 
  экологические - формируется как совокупность элементарных популяций. В основном это внутривидовые группировки, слабо изолированные от других экологических популяций. Выявление свойств отдельных экологических популяций является важной задачей в познании свойств вида в определении его роли в том или ином местообитании;
  
• 
  географические - охватывают группу особей, населяющих территорию с географически однородными условиями существования. Географические популяции занимают сравнительно большую территорию, довольно разграничены и относительно изолированы. Они отличаются плодовитостью, размерами особей, рядом экологических, физиологических, поведенческих и др. особенностей.
  

Популяция обладает биологическими особенностями (свойственными всем составляющим ее организмам) и групповыми особенностями (служат уникальными характеристиками группы).

К биологическим особенностям относится наличие жизненного цикла популяции, ее способность к росту, дифференцировке и самоподдержанию.

К групповым особенностям относят рождаемость, смертность, возрастную, половую структуру популяции и генетическую приспособляемость (эта группа признаков относится только к популяции).

Различают следующие типы пространственного распределения особей в популяциях:

1. равномерный (регулярный) - характеризуется равным удалением каждой особи от всех соседних; величина расстояния между особями соответствует порогу, за которым начинается взаимное угнетение,

2. диффузный (случайный) -встречается в природе чаще- особи распределены в пространстве неравномерно, случайно,

3. 
   агрегированный (групповой, мозаичный) – выражается в образовании группировок особей, между которыми остаются достаточно большие незаселенные территории.
   

Популяция является элементарной единицей эволюционного процесса, а вид есть его качественный этап. Важнейшими являются количественные характеристики.

Выделяют две группы количественных показателей:

1. 
   статические – характеризуют состояние популяции на данном этапе;
   
2. 
   динамические – характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток (интервал) времени.
   

К статистическим показателям популяций относятся:

• 
  численность,
  
• 
  плотность,
  
• 
  показатели структуры.
  

Численность популяции - это общее количество особей на данной территории или в данном объеме.

Численность никогда не бывает постоянной и зависит от соотношения интенсивности размножения и смертности. В процессе размножения происходит рост популяции, смертность приводит к сокращению ее численности.

Плотность популяции определяется количеством особей или биомассой на единицу площади либо объема.

Различают:

• 
  среднюю плотность- это численность или биомасса на единицу всего пространства;
  
• 
  удельная или экологическая плотность- численность или биомасса на единицу обитаемого пространства.
  

Важнейшим условием существования популяции или ее экотипа является их толерантность к факторам (условиям) среды. Толерантность у разных особей и к разным частям спектра разная, поэтому толерантность популяции значительно шире, чем у отдельных особей.

Динамика популяции – это процессы изменений ее основных биологических показателей во времени.

Основными динамическими показателями (характеристиками) популяций являются:

• 
  рождаемость,
  
• 
  смертность,
  
• 
  скорость роста популяции.
  

Рождаемость - способность популяции к увеличению численности за счет размножения.

Различают следующие виды рождаемости:

• 
  максимальная;
  
• 
  экологическая.
  

Максимальная, или абсолютная, физиологическая рождаемость - появление теоретически максимально возможного количества новых особей в индивидуальных условиях, т. е. при отсутствии лимитирующих факторов. Этот показатель - постоянная величина для данной популяции.

Экологическая, или реализуемая, рождаемость обозначает увеличение популяции при фактических, или специфических, условиях среды, Она зависит от состава, размера популяции и фактических условий среды.

Смертность - характеризует гибель особей популяций за определенный период времени.

Различают:

• 
  специфическую смертность - число смертей по отношению к числу особей, составляющих популяцию;
  
• 
  экологическую или реализуемую, смертность – гибель особей в конкретных условиях среды (величина непостоянная, изменяется в зависимости от состояния природной среды и состояния популяции).
  

Любая популяция способна к неограниченному росту численности, если ее не лимитируют факторы внешней среды абиотического и биотического происхождения.

Эта динамика описывается уравнением А. Лотки: dN / dt ≈ rN
N – численность особей; t - время; r - биотический потенциал
Динамика роста численности популяции
Еще в XVII в. было установлено, что численность популяций растет по закону геометрической прогрессии.




II

I





III

Поддерживающая емкость среды


Рост численности популяции в условиях, при которых смертность организмов до достижения ими половозрастного состояния незначительна, называется экспоненциальным (I).

Экспоненциальный рост численности организмов описывается уравнением:

N_t = N_o• e ^rt
N_t - численность популяции в момент времени t

N_o – численность популяции в начальный момент времени t_o

e – основание натурального логарифма (2,7182)

r– показатель, характеризующий темп размножения особей в данной популяции
Экспоненциальный рост возможен, когда r имеет постоянное численное значение, т.к. скорость роста популяции пропорциональна самой численности:
∆ N / ∆ t = r • N, r – const
Численность популяций растет до тех пор, пока не будут исчерпаны все имеющиеся ресурсы, затем рост ограничивается катастрофами (голод, болезни, взрывы насилия).

Тип роста популяции с резкими изменениями численности называется взрывным или мальтузианским (II).

Часто размеры популяции увеличиваются сначала экспоненциально, затем следует период стабилизации численности на уровне, соответствующем поддерживающей емкости среды (К). Такой тип роста называется логистическим (III).

Количество биомассы, которое может поддерживаться в этих условиях, называется максимальной поддерживающей емкостью среды.


N

К- уровень К1



К2

J Оптимальный прирост





t

N -численность популяции; t –время
Экологическая стратегия популяции - это ее общая характеристика роста и размножения, т.е. стремление организмов к выживанию.

При изложении материала роста популяций и кривых роста были использованы символы « r и К ». Быстро размножающиеся виды имеют высокое значение « r » и называются « r »-видами. Виды с относительно низким значением « r » называют « К » - видами.

Экологические стратегии очень разнообразны, но можно выделить два крайних типа: « r » - стратегия – это отбор на повышение скорости роста популяции в периоды ее низкой плотности; « К »- стратегия - возникает под воздействием отбора на повышение выживаемости при высокой плотности популяции, приближающейся к предельной.
Возрастная структура популяций
При исследовании возрастного состава популяции выделяют три экологические возрастные группы:

• 
  пререпродуктивную;
  
• 
  репродуктивную;
  
• 
  пострепродуктивную.
  

Наибольшей жизнеспособностью отличаются популяции, в которых все возрасты представлены относительно равномерно – это нормальные популяции.

Если в популяции преобладают старые особи, это свидетельствует о наличии отрицательных факторов в ее существовании, нарушающих воспроизводительные функции – это регрессивные или вымирающие популяции.

Популяции, представленные в основном молодыми особями называются внедряющимися или инвазионными.
Экология сообществ и экосистем Л-4
В природе популяции разных видов интегрируются в макросистемы более высокого ранга- сообщества, или биоценозы.

Биоценоз - это совокупность популяций всех видов живых организмов, населяющих определенную географическую территорию, отличающуюся от других соседних территорий по химическому составу почв, вод, а также по ряду физических показателей (высота над уровнем моря, величина солнечного облучения и т.д.).

Понятие «биоценоз»было предложено в 1877 г. К. Мебиусом.

В состав биоценоза входят:

• 
  фитоценоз(растительные сообщества);
  
• 
  зооценоз(животный компонент);
  
• 
  микроорганизмы.
  

Компоненты, относящиеся к неживой природе, образуют косное вещество - экотоп.

Пространство с более или менее однородными условиями, заселенное тем или иным сообществом организмов (биоценозом), называется биотопом.