Слайд 1Лекция 8.
РЕГУЛЯЦИИ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ
Модификация и регуляция популяций
Типы динамики
численности популяций
Механизмы динамики численности
Слайд 2 Любой популяции организмов в конкретных условиях свойствен определенный средний уровень
численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня
имеют разный размах, но в норме после каждого отклонения численность популяции начинает изменяться с обратным знаком.
Слайд 3Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики: модификацию и регуляцию.
Среди
всего многообразия факторов, воздействующих на численность популяций, следует различать модифицирующие
и регулирующие.
Слайд 41. Модификация и регуляция популяций
Модификация — это случайное отклонение численности,
возникающее в результате воздействия самых разнообразных факторов, не связанных с
плотностью популяции.
крот
полевка
Слайд 5К факторам, модифицирующим численность популяций, относятся:
- все абиотические воздействия на
организмы
- качество и количество корма
сайгак
глухарь
Слайд 6Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами не испытывают влияния
этих изменений. Действие их, таким образом, одностороннее.
Благоприятная погодная обстановка
может послужить причиной массовой вспышки размножения вида и перенаселения занимаемой им территории, как, например, в случае стадных саранчовых.
Слайд 7Отрицательное воздействие модифицирующих факторов, наоборот, снижает численность популяции иногда до
полного ее исчезновения.
Так, в нераспаханных степях большим бедствием для копытных
был «джут» — сочетание многоснежья с гололедицей. В такие зимы наблюдался массовый падеж скота, сайгаков, не способных добывать корм из-под снега.
Слайд 8В малоснежные холодные зимы в лесной зоне из-за промерзания грунта
в массе гибнут кроты, полевки, мыши. Засухи и наводнения губят
многих насекомых, их личинок и кладки. Заморозки в начале лета могут повлиять на выживаемость птиц. У тетеревов и глухарей, например, замерзают в гнездах яйца, когда самки отлучаются для кормежки.
Слайд 9Регуляция — это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию,
совершающийся под влиянием факторов, сила действия которых определяется плотностью популяции.
Слайд 10В качестве регулирующих факторов выступают межвидовые и внутривидовые отношения организмов.
Межвидовые
связи осуществляются в биоценозах, поэтому относятся к группе биоценотических механизмов
регуляции численности популяции. Наиболее эффективные из них — трофические отношения организмов
Слайд 11Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а сглаживают ее
колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню.
Четыре инфузории Didinium nasutum,
пожирающие инфузорию туфельку
Didinium nasutum
Paramecium
caudatum
Слайд 12Общее число жертв, которых может уничтожить один хищник, сначала растет
почти пропорционально росту численности потребляемого вида. Это так называемая функциональная
реакция хищников на жертвы. Однако она имеет предел, обусловленный физическими возможностями потребителя. После полного насыщения хищники обычно слабо реагируют на жертву.
Слайд 13Новые возможности влиять на популяции жертв возникают при росте численности
хищников за счет успешного размножения на хорошей кормовой базе. Это
явление получило название численной или количественной реакции хищников на рост численности жертв.
Слайд 14Увеличение численности жертв происходит до тех пор, пока темп выедания
их нарастающим количеством хищников не превысит скорости размножения. После этого
дальнейшая деятельность хищников только подрывает кормовую базу, что ведет к снижению их собственной численности.
Слайд 15Это позволяет немногим оставшимся в живых жертвам вновь размножиться и,
следовательно, улучшить кормовые условия для хищников. Если последние еще присутствуют
в системе, новое увеличение количества жертв способствует новому подъему численности хищников и цикл повторяется снова.
Слайд 16В природных условиях такие закономерные циклические изменения численности двух видов,
связанных пищевыми отношениями, выявить трудно, так как на их размножение
и гибель влияют взаимодействия со множеством других видов, а также абиотические изменения среды.
Слайд 17Особенно наглядно такие колебания обнаруживаются в обедненных сообществах, где межвидовые
связи не столь разнообразны: в тундрах и полярных пустынях, лесах
с господством одной породы деревьев, культурных садах и т. п.
Слайд 18Циклические изменения численности выявлены, например, у леммингов и их основных
потребителей — песцов, массово размножающихся хвое- и листогрызущих насекомых и
их паразитов, вредителей яблонь — паутинных клещиков и питающихся ими хищных клещей
Слайд 19 Новые возможности влиять на популяции жертв возникают при росте численности
хищников за счет успешного размножения на хорошей кормовой базе. Это
явление получило название численной или количественной реакции хищников на рост численности жертв.
Слайд 20Внутренние механизмы — это самоизреживание, каннибализм, территориальное поведение, расселительные инстинкты,
фазовость насекомых, стресс-реакция млекопитающих, изменения плодовитости, агрессивности и т. п.
Слайд 21 Внутренние механизмы — это все те качественные изменения популяции в
ответ на повышение плотности, которые рассматривались как механизмы ее гомеостаза.
Все эти механизмы свидетельствует о том, что любой способ снятия угрозы перенаселения поддерживается естественным отбором как важная адаптация в жизни вида
Слайд 22
Среди факторов популяционной динамики выделяют инерционные и безынерционные регуляторные механизмы.
Инерционные механизмы зависят главным образом от плотности предыдущих поколений, безынерционные
— от плотности текущих генераций.
лемминг
песец
Слайд 23
Численность видов, имеющих много врагов и конкурентов, ограничивается в биоценозах
именно внешними регуляторами.
Крупные хищники и другие виды, испытывающие слабый пресс
естественных врагов, обладают очень эффективными внутривидовыми способами регуляции плотности популяции.
Слайд 242. Типы динамики численности популяций
I. Стабильный тип — отличается небольшим
размахом колебаний . Свойствен видам с хорошо выраженными механизмами популяционного
гомеостаза, высокой выживаемостью, низкой плодовитостью, большой продолжительностью жизни, сложной возрастной структурой, развитой заботой о потомстве.
Слайд 25II. Флуктуирующий тип — колебания происходят в значительном интервале плотностей,
различающихся на один-два порядка величин. При этом различают три фазы
колебательного цикла: нарастания, максимума, снижения численности.
Слайд 26III. Взрывной тип с вспышками массового размножения — прекращение действия
модифицирующих факторов не вызывает быстрого возврата популяции в стабильное состояние.
Динамика численности складывается из циклов, в которых различают пять обязательных фаз: нарастания численности, максимума, снижения, депрессии, восстановления.
Слайд 27Особенности природной регуляции численности.
Слайд 28Природная регуляция численности имеет две особенности:
механизмы регуляции срабатывают лишь
при выходе численности за определенные пределы
регуляция способствует лишь активному ограничению
роста популяции, тогда как подъем численности после сильного снижения возможен в результате уменьшения силы действия регуляторов.
Слайд 29 - Изучение модифицирующих факторов важно для выяснения причин колебания численности
и их прогнозирования,
- изучение регуляторных механизмов — для ограничения
амплитуды колебания численности и ее максимально возможной стабилизации.
Слайд 30Динамика численности популяций в естественной обстановке — это также автоматически
регулируемый процесс, механизмы стабилизации которого отработаны длительной историей совместного развития
видов.
Слайд 31В сообществах, искусственно создаваемых человеком или упрощенных в результате антропогенных
воздействий, регуляторные связи ослаблены, и поэтому в них возможны катастрофические
для биоценоза размножения отдельных видов — вредителей сельскохозяйственных растений и лесных насаждений, грызунов, паразитов, возбудителей болезней и т. п.
Слайд 32Влияние ослабления или усиления пресса хищников на динамику популяций
гребневик
Mnemiopsis
leigyi
Гребневик Beroe ovata
Слайд 33Влияние ослабления или усиления пресса хищников на динамику популяций
калан
нерпа
Слайд 34Вопросы к семинарскому занятию
Модификация и регуляция популяций
Типы динамики численности популяций
Механизмы
динамики численности
Влияние ослабления или усиления пресса хищников на динамику популяций