Популяции
презентация к уроку на тему
Использование на уроках Общей Биологии и Экологии
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 populyatsii_2008.ppt | 2.17 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
ПЛАН: Понятие «популяция». Типы популяций. Основные характеристики популяций : демографическая структура популяций б) численность и плотность популяций 3. Структура и динамика популяций. 4. Колебания численности. 5. Экологические стратегии популяций.
Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Популяция является первой надорганизменной биологической системой.
Понятие «популяция» Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца. Популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.
Понятие «популяция» Любой вид – это большая популяция , которая в свою очередь состоит из более мелких популяций, так как вид неоднородно распределён в пространстве.
Понятие «популяция» Популяция это строительная площадка эволюции и её элементарная единица.
Популяция - это совокупность организмов одного вида, обитающая в данном месте в данное время. Популяция характеризуется рядом признаков, причем они принадлежат группе в целом, а не отдельным её особям.
Типы популяций
Популяции могут занимать разные по размеру площади и условиям обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.
Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.
Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.
ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках (Приморский край, Амурская область); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.
ПРИМЕРЫ Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша в березняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.
Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, выделяются подвиды.
ПРИМЕРЫ Известны географические расы лиственницы даурской (Larix dahurica): западная (к западу от Лены (L. dahurica ssp. dahurica) и восточная (к востоку от Лены), выделяемая в L. dahurica ssp. cajanderi), северная и южная расы лиственницы курильской. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки (Microtis gregalis). У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.
Размер популяции, Определяется а реалом . Ареал – пространство на котором популяция встречается. Ареал бывает сплошным, разорванным, мозаичным .
2. Основные характеристики популяций
Популяции характеризуются такими показателями: численность; плотность - численность популяции, приходящаяся на единицу площади; рождаемость; смертность; возрастная структура; распределение в пространстве; биотический потенциал; кривая роста и т.д..
Характеристика популяций Некоторые характеристики популяций взаимосвязаны: смертность определяет структуру; рождаемость - плотность .
Характеристика популяций С практической точки зрения наиболее важным показателем является численность популяции в данное время , а также её рост, поддержание и уменьшение в зависимости от факторов среды.
Численность и плотность – основные параметры популяции. Численность – общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Плотность – количество особей или их биомасса на единице площади или объема. В природе происходит постоянные колебания численности и плотности.
Динамика популяции - это изменения в численности, структуре и распределении популяций, как реакция на условия окружающей среды .
Изменение уровня смертности или уровня рождаемости - основная реакция большинства видов на объём доступных ресурсов или другие изменения окружающей среды.
Факторы, увеличивающие численность популяции Абиотические : Благоприятное освещение; Благоприятная температура; Оптимальный уровень питательных веществ; Биотические: Высокая скорость воспроизводства; Широкие параметры ниши; Необходимое питание; Соответствующее местообитание; Конкурентоспособность в борьбе за ресурсы; способность спрятаться или защититься от хищников; Способность мигрировать и жить в других местах; Способность адаптироваться к изменениям окружающей среды.
Факторы уменьшающие численность популяции Абиотические : Недостаточное или избыточное освещение; Слишком высокая или слишком низкая температура; Слишком много или мало питательных веществ; Биотические: Низкая скорость воспроизводства Узкие параметры ниши; Недостаточное питание; Несоответствующее или нарушенное местообитание; Избыток конкурентов; Неспособность защититься или спрятаться от хищников; Неспособность противостоять болезням и вредителям; Неспособность мигрировать и жить в других местах; Неспособность адаптироваться к условиям седы.
Благоприятные изменения вызывают увеличение популяции путем превышения рождаемости над смертностью. Неблагоприятные изменения приводят к обратному процессу.
Особи некоторых видов животных могут избежать или уменьшить действие резкого изменения окружающей среды, покидая территорию своего обитания (эмиграция) и мигрируя на другую (иммиграция) с более благоприятными экологическими условиями и лучшей обеспеченностью ресурсами.
Таким образом, четыре фактора - рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция определяют скорость изменения числа особей в популяции за определенный промежуток времени .
Характеристика популяций
Численность популяции . Главная характеристика популяции. Она сразу говорит нам о том, хорошо или плохо чувствует себя вид в данных условиях.
Численность популяции Число особей в нормальной популяции регулируется разными экологическими факторами (обилием корма, интенсивностью поедания хищниками и паразитами, температурой) и поэтому не выходит за определенные пределы .
Численность популяции Пока популяции сохраняют нормальную численность, они не вредят. Но иногда регуляция нарушается, и популяция начинает бесконтрольно умножаться. Это явление называют вспышкой массового размножения (ВМР).
На фотографии - скопление бабочек боярышницы во время ВМР на юге Красноярского края в 1980-х гг.
Динамика численности популяции Последствия ВМР сибирского шелкопряда в средней части Красноярского края в 1994-96 гг. На площади 240 тыс. га гусеницы шелкопряда уничтожили всю хвою в тайге. В результате погибли все деревья пихты, ели и кедра.
Динамика численности популяции Поскольку эти древостои содержат огромный запас сухой древесины, то очень велика опасность возгорания от молний и последующего возникновения сильных верховых пожаров.
Динамика численности популяции При этом погибнет не только мертвый лес, но и окружающие насаждения. Деревья в лесах, которые миновали пожары, подвергаются действию стволовой гнили, ветровалу и бурелому. Поэтому в течение ближайших двух десятилетий от этих лесов останутся лишь единичные особи.
? 1. Зачем нужно изучать и знать насекомых? 2. Какие насекомые считаются вредными? 3. Почему возникают вспышки массового размножения? 4. К каким последствиям они приводят?
Минимальная численность популяции - это такая численность при которой есть угроза вымиранию вида.
Численность популяции Не всегда легко получить характеристику численности, т.к. для этого нужно пересчитать всех особей популяции. Поэтому чаще используют показатель - плотность популяции .
Плотность популяции - Это число особей, приходящееся на единицу пространства . Например: число растений одуванчика на один квадратный метр.
Структура популяции - это соотношение особей разного пола и возраста . Популяции можно сравнивать по распределению особей в пространстве, т.е. по их пространственной структуре и по другим признакам. Все эти признаки – количественные . Следовательно популяция характеризуется прежде всего количеством показателей
Возрастная структура популяции В нормальной популяции число молодых всегда больше, чем количество старых особей. На следующем рисунке показаны две возрастные пирамиды: самцов и самок одной из популяций чернохвостого оленя.
Динамика численности популяции - это популяционные волны, колебания численности. .
Пример: Молочай - влаголюбивое растение, поэтому места его произрастания приурочены к поймам и речным долинам.
Карта популяций болотного молочая в Средней Европе
? Почему живые существа (например, молочай) не распространяются по всей поверхности земли, а встречаются лишь на строго определенных участках? Отвечая на этот вопрос, вспомните об экологической нише.
? Где в нашем городе можно найти засухоустойчивые растения? А где влаголюбивые?
Рождаемость и смертность
Фактор, влияющий на рождаемость - соотношение выжившего потомства, вылупившегося или родившегося, к числу самок в конце периода размножения. Например, самки калифорнийских кондоров откладывают только 1 или 2 яйца. Это делает данный вид более уязвимым к вымиранию, чем такие виды, как утки и куропатки, которые откладывают и высиживают от 8 до 15 яиц одновременно.
Рождаемость видов также зависит от того, сколько раз в году самки проходят через полный цикл размножения и от продолжительности беременности . Пример: Луговая полевка с периодом беременности всего лишь 21 день может производить большое количество детенышей за короткий период. Африканский слон имеет период беременности почти 2 года и не рожает более до тех пор, пока его детеныш не станет достаточно взрослым. Таким образом, у слонов рождается всего 1 детеныш как минимум каждые 2,5 года.
Факторы, влияющие на смертность Межвидовая конкуренция : конкуренция между особями двух или более различных видов за питание и другие ресурсы. Внутривидовая конкуренция : конкуренция между особями одного вида за скудные ресурсы.
Факторы, влияющие на смертность Смертность может также повыситься из-за наличия хищников, болезней и паразитов, стресса от перенаселенности, потери или ухудшения естественной среды обитания в результате человеческой деятельности и, кроме того, из-за природных катаклизмов, таких, как засухи, землетрясения, ураганы, пожары и наводнения.
Рождаемость и смертность Мойва - маленькая рыбка семейства корюшковых (длина тела до 22 см) - пример высокой плодовитости. Эти рыбки размножаются один раз в жизни и после нереста погибают.
На фотографии показаны самки мойвы и выметанная ими икра.
Высокая плодовитость Очень высокая плодовитость обычна среди рыб: колюшка мечет до 1300 икринок, плотва - 25 000, линь - 300 000, лещ - 400000, камбала - 500 000, щука и судак - один миллион, сазан – полтора миллиона, треска и угорь - до десяти миллионов.
Высокая плодовитость Но больше всех откладывает икринок морская рыба-луна. Сама она весит полтонны, а количество икринок достигает 300 миллионов; диаметр каждой икринки 1 мм, и если их расположить в ряд, то они вытянутся на 300 километров. Однако из миллионов икринок только сотни становятся мальками и только единицы - взрослыми. Остальную икру и мальков поедают рыбы и другие водные хищники
Низкая плодовитость Императорские пингвины - пример низкой плодовитости. Этот вид - самый крупный среди пингвинов (рост до 120 см, масса до 42 кг). Все пингвины живут в южном полушарии (Австралия, Новая Зеландия, Африка, Южная Америка, океанические острова);
Низкая плодовитость императорские пингвины обитают в Антарктиде (вспомните правило Бергмана!), ныряют на глубину более 200 м, плавают со скоростью до 36 км/ч. Поскольку за короткое антарктическое лето птенцы не успевают вырасти, то императорские пингвины приступают к размножению в начале зимы. Поэтому их птенцы нуждаются в особом уходе и внимании, требующих усилий обоих родителей.
Низкая плодовитость
Низкая плодовитость Этим объясняется то, что самка откладывает лишь одно яйцо (у других пингвинов, обитающих в менее суровых условиях, самка сносит два яйца), после чего передает его самцу, который, держа яйцо на лапах и прикрывая теплой кожной брюшной складкой, насиживает его 65 суток; за это время он теряет до 40% своего веса.
Низкая плодовитость Самки в это время кормятся у кромки льда и возвращаются к моменту вылупления птенца. После этого оба родителя по очереди ухаживают за птенцом, согревая его и принося ему корм.
Мутационный процесс воздействует на популяцию и приводит к появлению мутационного материала. Мутации бывают вредными, полезными, нейтральными и др.
Характеристика популяций Изоляция Чем больше водоем, тем медленнее увеличиваются линейные размеры рыбы, но зато она быстрее прибавляет в весе.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Популяция
В простой и доступной форме изложены основные вопросы по теме занятия "Экология популяций"...
Конспект урока по экологии "Среда обитания и факторы среды. Общие закономерности действия факторов среды на организмы. Популяция. Экосистема. Биосфера".
Подробная разработка урока экологии, где учащиеся закрепляют понятия об экологических факторах и их классификацию. Изучается влияние этих факторов на живые организмы; дается понятие ...
Популяция, как структурная единица вида. Линия УМК Н.И. Сонина Биология 10-11. Углубленный уровень. Авторы Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И...
В ней рассказывается о популяции как структуре вида,а элементарная единица эволюции....