ДЕМЕКОЛОГІЯ – вивчає взаємовідносини популяцій з навколишнім середовищем, демографію та низку інших характеристик популяцій у світлі їхніх відносин із навколишнім середовищем
За визначенням Миколи Федоровича Реймерса:
ПОПУЛЯЦІЯ - елементарне угруповання особин одного виду, що займає певну територію і має всі необхідні умови для підтримки своєї стабільності тривалий час у мінливих умовах середовища.
С.С. Шварц дає визначення популяції з евлоюційно-екологічних позицій. ПОПУЛЯЦІЯ - це сукупність особин одного виду, які мають загальний генофонд і населяють певний простір, з відносно однорідними умовами проживання.
Особливості популяції:
Ймовірність частих схрещувань
Специфіка місцеперебування
можливість передачі спадкової інформації
Популяції є відкритою системою, маю велике значення, оскільки рівні популяцій відбуваються
адаптації
природний відбір
еволюційні зміни
Будь-яка популяція характеризується низкою ознак, має певну структуру та організацію. Слід зазначити, що особливі властивості, властиві популяції, відбивають її як групи організмів загалом, а чи не окремих особин, тобто. властивість популяції як групи організмів не є механічною сумою властивостей кожного її індивідуума.
Популяції притаманні просторові (статичні) та часові (динамічні) характеристики.
До просторових відносяться
загальна чисельність
густина
просторовий розподіл (дисперсія)
структура (віковий та статевий склад)
Характеризують стан популяції в певний момент часу t
До тимчасових характеристик відносяться
народжуваність
смертність
крива зростання.
Характеризують процеси, які у популяції протягом деякого проміжку часу ∆t
Просторові або статичні характеристики.
ЧИСЛІСНІСТЬ ОСОБІВ У ПОПУЛЯЦІЇ - загальна кількість особин на даній території або в даному обсязі.
Особливо важливо, коли йдеться про рідкісні та зникаючі види
Способи визначення чисельності:
простий підрахунок (для всіх не придатний, тільки для малорухливих, осілих тварин або рослин);
мічення та кільцювання (випадкову вибірку позначають і випускають, через деякий час повторний вилов та встановлення частки мічених особин від загальної кількості спійманих)
відбір проб (підрахунок мікроорганізмів) ПРИКЛАД про коливання чисельності червоної сарани в Африці в 1962 на півдні Мороко знищила 7 тис. т. апельсинів річне споживання Франції
ЩІЛЬНІСТЬ ПОПУЛЯЦІЇ – кількість особин виду на одиницю площі чи одиницю обсягу. Наприклад, 200 кг риби на 1 га водойми, або 5 млн. діатомових водоростей на 1 м3 води, 500 дерев на 1 га і т.д. Іноді буває важливо розрізняти середню (чисельність/біомасу на одиницю всього простору) та екологічну щільність (чисельність/біомасу на одиницю населеного простору, тобто на одиницю площі або обсягу, які можуть бути зайняті даною популяцією).
ПРОСТОРНИЙ РОЗПОДІЛ Розрізняють три типи розподілу особин популяцій: груповий, випадковий і рівномірний.
Поступово розподіл зустрічається там, де між особами дуже сильна конкуренція або існує антагонізм (непримиренна ворожість). ПРИКЛАД: У дерев у лісі конкуренція за світло дуже велика, тому спостерігається тенденція відстояти один від одного приблизно на однакові відстані. У хаосі пташиних колоній гнізда розташовані на таких відстанях одна від одної, щоб особи, що сиділи на гнізді, не могли клювати один одного. Такий тип розподілу зустрічається у хижаків із чіткою територіальністю – хижаки «мітять» територію для захисту від конкурентів. Рідко у природі, але може бути штучно створено людиною (фруктові сади, посів культур).
Груповий розподіл - це найпоширеніший тип у природних екосистемах, є своєрідним пристосувальним фактором у функціонуванні популяцій. ПРИКЛАДІВ величезна кількість. Величезними одвірками пересуваються з місця на місце риби, зграї птахів при перельотах, колонії птахів, що гніздяться. Зважаючи на те, що умови довкілля в різних місцях різні, особини зазвичай накопичуються там, де середовище найбільш сприятливе для них. Наприклад, саламандри розподіляються у лісі скучено під поваленими деревами, там, де вологість підвищена.
ТИМЧАСОВІ або динамічні характеристики
НАРОДЖУВАНІСТЬ - це здатність популяції до збільшення чисельності (відтворення). Зазвичай народжуваність виражають як швидкість, що визначається шляхом поділу загального числа особин, що з'явилися на деякий проміжок часу - годину, день, рік (загальна народжуваність). Розрізняють максимальну (абсолютну) народжуваність – теоретичний максимум швидкості освіти нових особин в ідеальних умовах, та екологічну (реалізовану) народжуваність – збільшення чисельності популяції за фактичних умов середовища.
СМЕРТНІСТЬ відбиває загибель особин у популяції. Її можна виразити числом особин, які загинули за цей період. Екологічна смертність – загибель особин у умовах середовища. Величина непостійна, змінюється залежно та умовами середовища проживання і стану популяції. Теоретична мінімальна смертність – величина стала для цієї популяції. Навіть у найідеальніших умовах особини вмиратимуть від старості. Цей вік визначається фізіологічною тривалістю життя, яка, звичайно, часто перевищує екологічну тривалість життя.
Зростання популяції це різниця між народжуваністю і смертністю.
Населення регулюють свою чисельність шляхом оновлення або заміщення особин. Особи з'являються у популяції завдяки народженню та імміграції, а зникають внаслідок смертності та еміграції.
При збалансованій інтенсивності народжуваності та смертності формується стабільна популяція.
Часто відзначається перевищення народжуваності над смертністю, чисельність популяції зростає аж настільки, що може настати спалах масового розмноження. Подібні популяції називаються зростаючими. (колорадський жук, ондатра з 5 особин у 1905 р на околицях Праги).
Однак при надмірному розвитку популяції погіршуються умови існування популяції, що викликає її переущільнення, призводить до різкого зростання смертності і чисельність починає скорочуватися. Якщо смертність перевищує народжуваність, населення стає скорочується. (Популяції соболів, бобрів, зубрів, горобців у Празі).
Поняття про популяцію в екології
Ступінь відокремленості популяцій
Якщо члени виду постійно переміщуються і перемішуються на просторах, такий вид характеризується невеликим числом великих популяцій. Великими міграційними здібностями відрізняються, наприклад, північні олені та песці. Результати мічення показують, що песці переміщуються за сезон на сотні, а іноді більш ніж на тисячу кілометрів від місць розмноження. Північні олені здійснюють регулярні сезонні кочівлі також у масштабах сотень кілометрів. Межі між популяціями таких видів проходять зазвичай за великими географічними перешкодами: широкими річками, протоками, гірськими хребтами і т. п. У деяких випадках рухливий вигляд при відносно невеликому ареалі може бути представлений однією-єдиною популяцією, наприклад кавказький тур, стада якого постійно кочують по двом основним хребтам цього гірського масиву.
При слабо розвинених здібностях до переміщення у складі виду формується безліч дрібних популяцій, що відбивають мозаїчність ландшафту. У рослин і малорухомих тварин кількість популяцій перебуває у прямій залежності від ступеня різнорідності середовища. Наприклад, у гірських районах територіальна диференціювання таких видів завжди складніша, ніж на рівних відкритих просторах. Прикладом виду, у якого множинність популяцій визначається не так диференціюванням середовища, як особливостями поведінки, є бурий ведмідь. Ведмеді відрізняються великою прихильністю до місць свого проживання, тому в межах великого ареалу представлені безліччю відносно дрібних угруповань, що відрізняються один від одного за низкою властивостей.
Ступінь відокремленості сусідніх популяцій виду дуже різна. У деяких випадках вони різко розділені територією, непридатною для проживання, і чітко локалізовані в просторі, наприклад популяції окуняї линя в ізольованих один від одного озерах або популяції пластинчатозубого щура, білоусої славки, індійської очеретівки та інших видів в оазах і долинах.
Протилежний варіант - суцільне заселення виглядом великих територій. Такий характер поширення властивий, наприклад, малим ховрахам у сухих степах та напівпустелях. У цих ландшафтах щільність їхнього населення повсюдно висока. Окремі непридатні життя ділянки легко долаються при розселенні молодняку, а сприятливі роки ними виникають тимчасові поселення. Тут вичленувати кордони між популяціями можна лише умовно, між областями із різною щільністю населення.
Інший приклад суцільного поширення виду - семиточкове сонечко. Ці жуки зустрічаються в різних біотопах і різних природних зонах. Вигляд характеризується, крім того, передзимовими міграціями. Межі між популяціями у разі майже не виражені. Однак, оскільки особи, що спільно мешкають, контактують між собою частіше, ніж з представниками інших частин ареалу, населення віддалених один від одного місць можна вважати різними популяціями.
У межах одного і того ж виду можуть бути популяції як з добре помітними, так і зі змащеними межами (рис
8.1. Поняття про популяцію в екології
Населенням в екології називають групу особин одного виду, що перебувають у взаємодії між собою і спільно населяють загальну територію.
Слово «популяція» походить від латинського «популюс» – народ, населення. p align="justify"> Екологічну популяцію, таким чином, можна визначити як населення одного виду на певній території.
Члени однієї популяції надають один на одного не менший вплив, ніж фізичні фактори середовища або інші види організмів, що мешкають разом. У популяціях проявляються у тому чи іншою мірою всі форми зв'язків, характерні для міжвидових відносин, але найяскравіше виражені мутуалістичні (взаємно корисні) і конкурентні. Специфічні внутрішньовидові взаємозв'язки – це відносини, пов'язані з відтворенням: між особами різних статей та між батьківським та дочірнім поколіннями.
При статевому розмноженні обмін генами перетворює популяцію відносно цілісну генетичну систему. Якщо перехресне запліднення відсутнє і переважає вегетативне, партеногенетичне або інші способи розмноження, генетичні зв'язки слабші і популяція є системою клонів, або чистих ліній, що спільно використовують середовище. Такі популяції об'єднані переважно екологічними зв'язками. В усіх випадках у популяціях діють закони, дозволяють таким чином використовувати обмежені ресурси середовища, щоб забезпечити залишення потомства. Досягається це переважно через кількісні зміни населення. Населення багатьох видів мають властивості, що дозволяють їм регулювати свою чисельність.
Підтримка оптимальної даних умовах чисельності називають гомеостазом популяції. Гомеостатичні можливості популяцій по-різному виражені у різних видів. Здійснюються вони також через взаємини особин.
Таким чином, популяції, як групові об'єднання, мають ряд специфічних властивостей, які не притаманні кожній окремо взятій особині.
Основні характеристики популяцій:
1) чисельність - загальна кількість особин на території, що виділяється;
2) щільність популяції – середня кількість особин на одиницю площі чи обсягу займаного населенням простору; щільність популяції можна також через масу членів популяції в одиниці простору;
3) народжуваність - кількість нових особин, що з'явилися за одиницю часу в результаті розмноження;
4) смертність – показник, який відбиває кількість померлих у населенні особин за певний час;
5) приріст популяції - різниця між народжуваністю та смертністю; приріст може бути як позитивним, і негативним;
6) темпи зростання – середній приріст за одиницю часу.
Населення властива певна організація. Розподіл особин територією, співвідношення груп за статтю, віком, морфологічним, фізіологічним, поведінковим і генетичним особливостям відбивають структуру популяції. Вона формується, з одного боку, з урахуванням загальних біологічних властивостей виду, з другого – під впливом абіотичних чинників середовища проживання і популяцій інших видів. Структура популяцій має, отже, пристосувальний характер. Різні популяції одного виду мають як подібними особливостями структури, і відмітними, характеризуючими специфіку екологічних умов місцях їх проживання.
Таким чином, крім адаптивних можливостей окремих особин, населення виду на певній території характеризується ще й пристосувальними рисами групової організації, які є властивостями популяції як надіндивідуальної системи. Адаптивні можливості виду загалом як системи популяцій значно ширші за пристосувальні особливості кожної конкретної особини.
8.2. Популяційна структура виду
Кожен вид, займаючи певну територію (ареал), представлений ній системою популяцій. Чим складніше розчленована територія, що займається видом, тим більше можливостей для відокремлення окремих популяцій. Однак не меншою мірою популяційну структуру виду визначають його біологічні особливості, такі, як рухливість складових його особин, ступінь їхньої прихильності до території, здатність долати природні перепони.
У природі кожен існуючий вид є складним комплексом і навіть системою внутрішньовидових груп, які охоплюють особин зі специфічними рисами будови, фізіології та поведінки. Таким внутрішньовидовим об'єднанням особин і є Населення.
Слово «популяція» походить від латинського «популюс» – народ, населення. Отже, популяція- Сукупність які живуть певної території особин одного виду, тобто. таких, що схрещуються лише один одному. Термін «популяція» нині використовують у вузькому значенні слова, коли говорять про конкретне внутрішньовидове угруповання, що населяє певний біогеоценоз, і широкому, загальному сенсі — для позначення відокремлених груп виду незалежно від того, яку територію вона займає і яку генетичну інформацію несе.
Члени однієї популяції надають один на одного не менший вплив, ніж фізичні фактори середовища або інші види організмів, що мешкають разом. У популяціях проявляються у тому чи іншою мірою всі форми зв'язків, характерні для міжвидових відносин, але найяскравіше виражені мутуалістичні(взаємно вигідні) та конкурентні.Популяції можуть бути монолітними або складатися з угруповань субпопуляційного рівня - сімей, кланів, стад, зграйі т.п. Об'єднання організмів одного виду у популяцію створює якісно нові властивості. У порівнянні з часом життя окремого організму населення може існувати дуже довго.
Разом з тим населення має схожість з організмом як біосистемою, оскільки має певну структуру, цілісність, генетичну програму самовідтворення, здатність до автора гуляції та адаптації. Взаємодія людей із видами організмів, що у середовищі, природному оточенні чи під господарським контролем людини, опосередковується зазвичай через популяції. Важливо, що з закономірності популяційної екології ставляться і популяціям людини.
Населенняє генетичною одиницею виду, зміни якої здійснює еволюція виду. Як група спільно мешкають особин одного виду, населення виступає першою надорганізмною біологічною макросистемою. У популяції пристосувальні можливості значно вищі, ніж у її індивідів. Популяція як біологічна одиниця має певні структури та функції.
Структура популяціїхарактеризується складовими її особинами та їх розподілом у просторі.
Функції популяціїаналогічні функцій інших біологічних систем. Їм властивий зростання, розвиток, здатність підтримувати існування постійно змінних умовах, тобто. популяції мають конкретні генетичні та екологічні характеристики.
У популяціях діють закони, дозволяють таким чином використовувати обмежені ресурси середовища, щоб забезпечити залишення потомства. Населення багатьох видів мають властивості, що дозволяють їм регулювати свою чисельність. Підтримання оптимальної в даних умовах чисельності називають гомеостазом популяції.
Таким чином, популяції, як групові об'єднання, мають ряд специфічних властивостей, які не притаманні кожній окремо взятій особині. Основні показники популяцій: чисельність, щільність, народжуваність, смертність, темпи зростання.
Населення властива певна організація. Розподіл особин по території, співвідношення груп за статтю, віком, морфологічним, фізіологічним, поведінковим та генетичним особливостям відображають структуру популяції.Вона формується, з одного боку, з урахуванням загальних біологічних властивостей виду, з другого — під впливом абіотичних чинників середовища проживання і популяцій інших видів. Структура популяцій має, отже, пристосувальний характер.
Адаптивні можливості виду загалом як системи популяцій значно ширші за пристосувальні особливості кожної конкретної особини.
Популяційна структура виду
Простір або ареал, яке займає населенням, може бути різним як для різних видів, так і в межах одного виду. Розмір ареалу популяції визначається значною мірою рухливістю особин чи радіусом індивідуальної активності. Якщо радіус індивідуальної активності невеликий, величина популяційного ареалу також невелика. Залежно від розмірів території можна виділити три типи популяцій: елементарні, екологічні та географічні (рис. 1).
Мал. 1. Просторовий підрозділ популяцій: 1 – ареал виду; 2-4 - відповідно географічна, екологічна та елементарна популяції
Розрізняють статеву, вікову, генетичну, просторову та екологічну структуру популяцій.
Статева структура популяціїє співвідношення в ній особин різної статі.
Вікова структура популяції- Співвідношення у складі популяції особин різного віку, що становлять один або різні приплоди одного або декількох поколінь.
Генетична структура популяціївизначається мінливістю та різноманітністю генотипів, частотами варіацій окремих генів - алелів, а також поділом популяції на групи генетично близьких особин, між якими при схрещуванні відбувається постійний обмін алелями.
Просторова структура популяції -характер розміщення та розподілу окремих членів популяції та його угруповань в ареалі. Просторова структура популяцій помітно відрізняється у осілих і кочівних або мігруючих тварин.
Екологічна структура популяціїє поділ будь-якої популяції на групи особин, по-різному взаємодіють із чинниками середовища.
Кожен вид займає певну територію ( ареал), представлений у ньому системою популяцій. Чим складніше розчленована територія, що займається видом, тим більше можливостей для відокремлення окремих популяцій. Однак не меншою мірою популяційну структуру виду визначають його біологічні особливості, такі як рухливість складових його особин, ступінь їх прив'язаності до території, здатність долати природні перепони.
Відокремленість популяцій
Якщо члени виду постійно перемішуються і перемішуються на просторах, такий вид характеризується невеликим числом великих популяцій. При слабо розвинених здібностях до переміщення у складі виду формується безліч дрібних популяцій, що відбивають мозаїчність ландшафту. У рослин і малорухомих тварин кількість популяцій перебуває у прямій залежності від ступеня різнорідності середовища.
Ступінь відокремленості сусідніх популяцій виду різна. У деяких випадках вони різко розділені територією, непридатною для проживання, і чітко локалізовані в просторі, наприклад, популяції окуня та линя в ізольованих один від одного озерах.
Протилежний варіант - суцільне заселення виглядом великих територій. У межах одного і того ж виду можуть бути популяції як з добре помітними, так і зі змащеними межами і в межах популяції можуть бути представлені групами різного обсягу.
Зв'язки між популяціями підтримують вигляд як єдине ціле. Занадто тривала та повна ізоляція популяцій може призвести до утворення нових видів.
Відмінності між окремими популяціями виражені по-різному. Вони можуть торкатися як їх групові характеристики, а й якісні особливості фізіології, морфології та поведінки окремих особин. Ці відмінності створюються переважно під впливом природного відбору, що пристосовує кожну популяцію до конкретних умов її існування.
Класифікація та структура популяцій
Обов'язковою ознакою популяції вважається її здатність до самостійного існування на цій території протягом невизначено тривалого часу за рахунок розмноження, а не припливу особин ззовні. Тимчасові поселення різних масштабів не належать до розряду популяцій, а вважаються внутрішньопопуляційними підрозділами. З цих позицій вид представлений не ієрархічним підпорядкуванням, а просторовою системою сусідніх популяцій різних масштабів та з різним ступенем зв'язків та ізоляції між ними.
Популяції можна класифікувати за їхньою просторовою та віковою структурою, за щільністю, по кінетиці, за постійністю чи зміною довкілля та іншими екологічними критеріями.
Територіальні межі популяцій різних видів не збігаються. Різноманітність природних популяцій виявляється також у різноманітті типів їхньої внутрішньої структури.
Основні показники структури популяцій - чисельність, розподіл організмів у просторі та співвідношення різноякісних особин.
Індивідуальні риси кожного організму залежать від особливостей його спадкової програми (генотипу) та від того, як ця програма реалізується в ході онтогенезу. Кожна особина має певні розміри, стать, відмінні риси морфології, особливості поведінки, свої межі витривалості та пристосовуваності до змін середовища. Розподіл цих ознак у популяції також характеризує її структуру.
Структура популяції не стабільна. Зростання та розвиток організмів, народження нових, загибель від різних причин, зміна навколишніх умов, збільшення чи зменшення чисельності ворогів – усе це призводить до зміни різних співвідношень усередині популяції. Тому, якою є структура популяції в даний період часу, багато в чому залежить напрям її подальших змін.
Статева структура популяцій
Генетичний механізм визначення статі забезпечує розщеплення потомства за статтю щодо 1:1, так зване співвідношення статей. Але з цього не випливає, що таке співвідношення характерне для популяції в цілому. Зчеплені зі статтю ознаки часто визначають значні відмінності у фізіології, екології та поведінці самок та самців. Через різну життєздатність чоловічого і жіночого організмів це первинне співвідношення нерідко відрізняється від вторинного і особливо від третинного — характерного для дорослих особин. Так, у людини вторинне співвідношення статей становить 100 дівчаток на 106 хлопчиків, до 16-18 років це співвідношення через підвищену чоловічу смертність вирівнюється і до 50 років становить 85 чоловіків на 100 жінок, а до 80 років - 50 чоловіків на 100 жінок.
Співвідношення статей у популяції встановлюється як за генетичним законам, а й у певною мірою під впливом довкілля.
Вікова структура популяцій
Народжуваність та смертність, динаміка чисельності безпосередньо пов'язані з віковою структурою популяції. Населення складається з різних за віком і статтю особин. До кожного виду, котрий іноді кожної популяції всередині виду характерні свої співвідношення вікових груп. Стосовно популяції зазвичай виділяють три екологічні віки: передрепродуктивний, репродуктивний та пострепродуктивний.
З віком вимоги особини до середовища та стійкість до окремих її факторів закономірно і дуже суттєво змінюються. На різних стадіях онтогенезу можуть відбуватися зміна довкілля, зміна типу харчування, характеру пересування, загальної активності організмів.
Вікові відмінності в популяції значно посилюють її екологічну неоднорідність і, отже, опір середовищі. Підвищується ймовірність того, що при сильних відхиленнях умов від норми в популяції збережеться хоча б частина життєздатних особин, і вона зможе продовжити своє існування.
Вікова структура популяцій має пристосувальний характер. Вона формується на основі біологічних властивостей виду, але завжди відображає силу впливу факторів навколишнього середовища.
Вікова структура популяцій рослин
У рослин вікова структура цінопопуляції, тобто. популяції конкретного фітоценозу, визначається співвідношенням вікових груп. Абсолютний, або календарний, вік рослини та її віковий стан - поняття не тотожні. Рослини одного віку можуть перебувати у різних вікових станах. Віковий, або онтогенетичний стан особини - це етап її онтогенезу, на якому вона характеризується певними відносинами із середовищем.
Вікова структура цінопопуляції багато в чому визначається біологічними особливостями виду: періодичністю плодоношення, числом продукованих насіння і вегетативних зачатків, здатністю вегетативних зачатків до омолодження, швидкістю переходу особин з одного вікового стану в інший, здатністю утворювати клони та ін. черга, залежить від умов довкілля. Змінюється і перебіг онтогенезу, який може протікати в одного виду у багатьох випадках.
Різні розміри рослин відбивають різну життєвістьособин у межах кожної вікової групи. Життєвість особини проявляється у потужності її вегетативних та генеративних органів, що відповідає кількості накопиченої енергії, та у стійкості до несприятливих впливів, що визначається здатністю до регенерації. Життєвість кожної особини змінюється в онтогенезі за одновершинною кривою, зростаючи на висхідній галузі онтогенезу і зменшуючись на низхідній.
Багато лугові, лісові, степові види при вирощуванні в розсадниках чи посівах, тобто. на найкращому агротехнічному фоні, скорочують свій онтогенез.
Можливість змінювати шлях онтогенезу забезпечує адаптацію до умов середовища і розширює екологічну нішу виду.
Вікова структура популяцій у тварин
Залежно від особливостей розмноження члени популяції можуть належати до однієї генерації або різних. У першому випадку всі особини близькі за віком і одночасно проходять чергові етапи життєвого циклу. Терміни розмноження та проходження окремих вікових стадій зазвичай приурочені до певного сезону року. Чисельність таких популяцій, зазвичай, нестійка: сильні відхилення умов від оптимуму будь-якій стадії життєвого циклу діють відразу всю популяцію, викликаючи значну смертність.
У видів з одноразовим розмноженням та короткими життєвими циклами протягом року змінюється кілька поколінь.
При експлуатації людиною природних популяцій тварин облік їхньої вікової структури має найважливіше значення. У видів із щорічним великим поповненням можна вилучати більшу частину популяції без загрози підірвати її чисельність. Наприклад, у горбуші, що дозріває на другий рік життя, можливий вилов до 50-60% особин, що нерестяться, без загрози подальшого зниження чисельності популяції. Для кети, що дозріває пізніше і має більш складну вікову структуру, норми вилучення зі статевозрілого стада повинні бути меншими.
Аналіз вікової структури допомагає прогнозувати чисельність населення протягом життя низки найближчих поколінь.
Зайняте населенням простір надає їй кошти життя. Кожна територія може прогодувати лише кілька особин. Природно, що повнота використання наявних ресурсів залежить тільки від кількості популяції, а й від розміщення особин у просторі. Це наочно проявляється у рослин, площа харчування яких не може бути меншою за деяку граничну величину.
У природі зрідка зустрічається майже рівномірний упорядкований розподіл особин на території. Проте найчастіше члени популяції розподіляються у просторі нерівномірно.
У кожному даному випадку тип розподілу у займаному просторі виявляється пристосувальним, тобто. дозволяє оптимально використовувати наявні ресурси. Рослини в цінопопуляції найчастіше розподілені вкрай нерівномірно. Часто щільніший центр скупчення оточений особинами, розташованими менш щільно.
Просторова неоднорідність цінопопуляції пов'язані з характером розвитку накопичень у часі.
У тварин завдяки їхній рухливості способи упорядкування територіальних відносин різноманітніші проти рослинами.
У вищих тварин внутрішньопопуляційний розподіл регулюється системою інстинктів. Їм властиво особливе територіальне поведінка — реакція місцезнаходження інших членів популяції. Однак осілий спосіб життя таїть у собі загрозу швидкого виснаження ресурсів, якщо щільність популяції виявиться надто високою. Загальна площа, яку займає населення, виявляється поділена на окремі індивідуальні або групові ділянки, чим досягається впорядковане використання запасів їжі, природних укриттів, місць для розмноження і т.п.
Незважаючи на територіальне відокремлення членів популяції, між ними підтримується зв'язок за допомогою системи різних сигналів та безпосередніх контактів на межах володінь.
«Закріплення ділянки» досягається різними способами: 1) охороною меж займаного простору та прямою агресією по відношенню до чужинця; 2) особливою ритуальною поведінкою, що демонструє загрозу; 3) системою спеціальних сигналів та міток, що свідчать про зайнятість території.
Звичайна реакція на територіальні мітки – уникнення – закріплена у тварин спадково. Біологічна вигода такого типу поведінки очевидна. Якби оволодіння територією вирішувалося лише результатом фізичної боротьби, поява кожного сильнішого прибульця загрожувала б господареві втратою ділянки та усуненням від розмноження.
Часткове перекриття індивідуальних територій є способом підтримки контактів між членами популяції. Сусідні особини часто підтримують стійку взаємовигідну систему зв'язків: взаємне попередження про небезпеку, спільний захист від ворогів. Нормальна поведінка тварин включає активний пошук контактів із представниками свого виду, який часто посилюється під час падіння чисельності.
Деякі види утворюють широко кочівні групи, які не прив'язані до певної території. Така поведінка багатьох видів риб під час нагульних міграцій.
Між різними способами використання території немає абсолютних розмежувань. Просторова структура популяції дуже динамічна. Вона піддається сезонним та іншим адаптивним перебудовам відповідно до місця та часу.
Закономірності поведінки тварин становлять предмет особливої науки етології.Систему взаємовідносин між членами однієї популяції називають тому етологічною, чи поведінковою структурою популяції.
Поведінка тварин стосовно іншим членам популяції залежить, передусім, тому, одиночний чи груповий спосіб життя властивий виду.
Одиночний спосіб життя, у якому особини популяції незалежні і відокремлені друг від друга, характерний багатьох видів, але лише певних стадіях життєвого циклу. Цілком поодиноке існування організмів у природі не зустрічається, тому що при цьому було б неможливим здійснення їхньої основної життєвої функції — розмноження.
При сімейному способі життя посилюються також зв'язок між батьками та його потомством. Найпростіший вид такого зв'язку - турбота одного з батьків про відкладені яйця: охорона кладки, інкубація, додаткове аерування тощо. При сімейному способі життя територіальна поведінка тварин виражена найбільш яскраво: різні сигнали, маркування, ритуальні форми загрози та пряма агресія забезпечують володіння ділянкою, достатньою для вирощування потомства.
Більші об'єднання тварин - зграї, отариі колонії.У основі формування лежить подальше ускладнення поведінкових зв'язків у популяціях.
Життя у групі через нервову та гормональну системи відбивається на перебігу багатьох фізіологічних процесів в організмі тварини. У ізольованих особин помітно змінюється рівень метаболізму, швидше витрачаються резервні речовини, не проявляється цілий ряд інстинктів та погіршується загальна життєздатність.
Позитивний ефект групипроявляється лише деякого оптимального рівня щільності популяції. Якщо тварин стає занадто багато, це загрожує всім недоліком ресурсів середовища. Тоді набувають чинності інші механізми, що призводять до зниження чисельності особин у групі шляхом її поділу, розосередження чи падіння народжуваності.
В еволюційній теорії
Населення - група особин, здатна до більш-менш стійкого самовідтворення (як статевого, так і безстатевого), відносно відокремлена (зазвичай географічно) від інших груп, з представниками яких (за статевої репродукції) потенційно можливий генетичний обмін. З погляду популяційної генетики, популяція - це група особин, у межах якої ймовірність схрещування у багато разів перевищує ймовірність схрещування з представниками інших подібних груп. Зазвичай говорять про популяції як про групи у складі виду чи підвиду.
У сучасних еволюційних теоріях (наприклад, у Синтетичній теорії еволюції) населення вважається елементарною одиницею еволюційного процесу.
У медичних дослідженнях
Населення - сукупність індивідуумів, з якої відбирається вибірка, і яку можуть бути поширені результати, отримані цієї вибірки. Популяція може являти собою все населення (зазвичай такі популяції в епідеміологічних дослідженнях причин захворювань) або складатися з пацієнтів, госпіталізованих до певної клініки, або з пацієнтів з певним захворюванням (що частіше має місце в клінічних дослідженнях). Таким чином, можна говорити про загальну популяцію або популяцію пацієнтів із конкретним захворюванням. Епідеміологічне визначення популяції відрізняється від біологічного (екологічного).
В екології
Популяція - сукупність особин одного виду, які займають певний ареал, вільно схрещуються один з одним, мають загальне походження, генетичну основу і тією чи іншою мірою ізольованих з інших популяцій цього виду.
Вивчення популяцій, їх взаємодії та динаміки є одним із основних завдань екології. Зокрема, однією з найпростіших моделей динаміки популяцій є логістичне рівняння.
Примітки
Див. також
Wikimedia Foundation.
2010 .:Синоніми
Дивитись що таке "Населення" в інших словниках: - (СР лат. populatio, від лат. populus народ, населення), сукупність особин одного виду, що володіють загальним генофондом і займають певну територію. Контакти між особинами всередині однієї П. частіше (що проявляється, напр., на вищому рівні...)
НаселенняБіологічний енциклопедичний словник - (Від лат. populus народ, населення), сукупність особин виду із загальними умовами, необхідними для підтримки його чисельності на певному рівні протягом тривалого періоду, та з відомими властивостями, що визначають єдність особин (наприклад …
Екологічний словник
Сучасна енциклопедія - (СР століття. лат. pupulatio від лат. populus народ, населення), в біології сукупність особин одного виду, що тривало займає певний простір і відтворює себе протягом великої кількості поколінь. У сучасній біології населення ... ...
Великий Енциклопедичний словник - [Фр. population населення] 1) мат., Стат. множина (загальна множина), сукупність предметів (елементів, індивідів (ІНДИВІД), одиниць), на яких будуються статистичні висновки; 2) біол. п. Менделя сукупність особин рослин та тварин одного…
Словник іноземних слів російської мови- означає власне населення, проте в генетиці з поняттям П. пов'язаний цілий ряд спеціальних уявлень та закономірностей. У цьому спеціальному, генетичному сенсі термін П. був запроваджений Йогансеном (Jo riansen) у його дослідженні «Про… … Велика медична енциклопедія
Населення- (На середньовічній латині populatio, від латинського populus народ, населення) (біологічне), сукупність особин одного виду, що довго займає певний простір і відтворює себе протягом великої кількості поколінь. У сучасній… Ілюстрований енциклопедичний словник
популяція- І, ж. population f. Сукупностей особин рослинного чи тваринного світу певного ареалу, що належать до того чи іншого виду; форма існування виду. СІС 1954. Міській поліції майже неможливо наслідувати вдачу і поведінку рухомого … Історичний словник галицизмів російської
Словник іноземних слів російської мови- (Population). У біології всі індивідууми одного регіону і одного таксона або іншої групи, що розглядаються як біологічна або статистична єдність. Наприклад, гібридна популяція, що складається з різних неподібних гібридних форм одного й того. Терміни ботанічної номенклатури
ПОПУЛЯЦІЯ, і, дружин. (Спец.). Довго існуюча сукупність особин одного виду. П. котиків. Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Тлумачний словник Ожегова
Сукупність особин одного виду, що довго займає певний простір і відтворює себе протягом великої кількості поколінь. Термін застосовується, по суті, до будь-якої культури мікроорганізмів. (
Скажіть ви знаєте, що таке екологія? Якщо ваша відповідь буде приблизно такою: «Екологія – це те, що пов'язане з чистотою навколишнього середовища», ви потрапите до молока. Екологія до цього питання має досить опосередковане відношення.
Найбільше розчулює, коли кажуть: «Там і там погана екологія». Зрозуміло, що саме людина хоче сказати, але все-таки ці слова настільки ж абсурдні, якби хтось сказав: «У цьому районі погана тригонометрія».
Екологія - це явище, це наука. Як може бути наука погана? Так, вона може бути недосконалою, нерозвиненою, вона може бути навіть псевдонаукою, але «поганою» вона не може бути.
Другий аспект помилки полягає в тому, що екологія займається не питаннями чистоти навколишнього середовища, а вивчає взаємодію різних живих організмів між собою та з навколишньою їх неживою природою. Екологія досліджує структуру систем надорганізмного рівня, однією з яких є популяція- поняття, вивчення якого входить до завдань цієї статті.
Що таке населення?
Що це за штука така? Ми всі чули це слово, але чи всі ми добре розуміємо його значення?
Назва цього поняття походить від латинського слова populatio, що у перекладі означає «населення». Отже, населення - це населення? Так, звичайно, але... чи можна назвати будь-яке населення? Давайте розумітися. 
По-перше, коли йдеться про популяцію, завжди маються на увазі представники (особи) тільки одноговиду. Якщо мова йде про представників різних видів, це вже не населення, а співтовариство, що називається науковою говіркою.
По-друге, під населенням мається на увазі тривалийпроживання цих видів на одній території.
По-третє, для популяції обов'язковою умовою є відносна відокремленістьїї представників від груп, із якими можливий генетичний обмін. Ця відокремленість може мати як територіальний, і будь-який інший характер. Іншими словами, у популяцію входять особини, для яких можливість взаємного схрещування набагато вища, ніж можливість схрещування з представниками інших груп.
Підрозділ популяцій
Населення може підрозділятися більш дрібні елементи.
Дем- це невелика популяція особин, що живуть на обмеженій території, в межах якої не відбувається будь-яких істотних змін у генофонді. Зазвичай вона поширюється на кілька поколінь і має кілька десятків особин.
Парцелла- це група живих організмів, що мешкають у безпосередній близькості один від одного і постійно контактують між собою.
родина– вона і є сім'я. Тут пояснення, мабуть, будуть зайві. Це найдрібніша осередок популяції.
Характеристики популяції
Населення має такі характеристики:
- загальна чисельність особин;
- Щільність, що відображає середню кількість особин на одиницю площі;
- характер розподілу особин у просторі;
- Упорядкованість структури.
Структура популяції
Зі структурної точки зору населення розглядатиметься в наступних аспектах:
- Генетична структура;
- Вікова структура;
- Статева структура;
— морфологічна (внутрішня та зовнішня будова) структура.
Можливі й інші параметри, якими визначається структура тієї чи іншої популяції.
Динаміка чисельності популяції
Є таке поняття як логістичне рівняння чи рівняння Ферхюльста, що відбиває процес зростання популяції. У цьому рівнянні відображено дві посилки:
1. Швидкість зростання популяції пропорційна її поточної чисельності;
2. Швидкість зростання популяції пропорційна кількості доступних ресурсів. 
Згідно з цим рівнянням, кількість особин у популяції спочатку зростає приблизно по експоненті, але при досягненні кількості, при якому починається конкурентна боротьба за ресурси, зростання починає сповільнюватися і зрештою припиняється взагалі. Кількість особин при уповільненні зростання стабілізується за спадною експонентою.
Згадайте про населення. Населення- це сукупність особин одного виду із загальним генофондом, що схрещуються між собою і протягом тривалого часу населяють певний простір.
Залежно від часу та простору місцеперебування видів змінюється. Це залежить від багатьох відомих екологічних факторів. Не пристосовані до кліматичних умов види зникають. Їхнє місце займають більш витривалі, пристосовані. Популяції одного виду існують окремо один від одного, оскільки виникає конкуренція за екологічну нішу. Тому популяції одного виду займають різні території.
Сучасні визначення популяції сформульовані у працях російських дослідників З. З. Шварца, А. М. Гілярова, А. У. Яблокова. Наприклад, за визначенням С. С. Шварца (1969), популяція - це "елементарні групи організмів певного виду, що тривалий час підтримують свою чисельність у умовах середовища, що постійно змінюються". На думку А. В. Яблокова, це "групи організмів одного виду, що населяють певну територію, із загальним еволюційним шляхом розвитку".
Розвиваючи ідеї своїх співвітчизників, А. М. Гіляров дав дещо інше визначення популяції.
Населення- це сукупність організмів одного виду із загальним генофондом, які протягом тривалого часу населяють певний простір і зберігають стійке відтворення чисельності. Усередині популяції існує стала боротьба існування, і угруповання особин одного виду ізольовані друг від друга. Вони утворюють місцеву, екологічну, географічну популяції. Така класифікація популяції було запроваджено відомим російським ученим М. П. Наумовим.
Популяція як біологічна одиниця має свою певну структуру, властивість і функції. Структура популяції характеризується чисельністю особин та його поширенням у просторі. А функції популяції тотожні функцій інших біологічних систем. Властивості, характерні для популяції, - це зростання, розвиток, розмноження, пристосованість до умов середовища, що змінюються, генетичні характеристики.
Елементарна (місцева) популяція- це сукупність особин одного виду, які займають невеликі ділянки однорідної території.
Кількість елементарних популяцій у природі, еволюція розвитку та тривалість залежать від складності та простоти умов у біоценозі, його однорідності.
У природі змішання особин місцевих популяцій стирає межі з-поміж них.
Екологічна популяція- Формується як сукупність місцевих популяцій. В основному це внутрішньовидові угруповання, пристосовані до існування у певному біоценозі. Наприклад, білка звичайна поширена у різних типах лісу. Тому можуть бути виділені такі екологічні популяції, як "соснові", "ялинові". Вони слабо ізольовані одна від одної, тому між ними відмінностей мало.
Географічна популяція- це екологічні популяції, які охоплюють групу особин, що населяють великі території з географічно однорідними умовами існування. Географічні популяції щодо ізольовані друг від друга і відрізняються плодючістю, розмірами особин, поруч екологічних, фізіологічних, поведінкових та інших особливостей. Такі тривалі ізоляції популяції поступово можуть призвести до утворення географічної раси або нових форм виду. Такі види розглядаються зазвичай як географічне видоутворення, раса чи синонім цього виду. Наприклад, відомо більше 20 географічних популяцій звичайної білки. Межі і розміри популяцій у природі визначаються особливостями як заселяється території, а й властивостями самої популяції. Результати досліджень Н. П. Наумова показують, що поділ виду на дрібні територіальні угруповання збільшує різноманіття виду та збагачує його генофонд. Отже, у природі немає абсолютної популяції. Тому в процесі еволюційного розвитку кожного виду під час розселення (міграції) вони постійно поєднуються один з одним. У рослин пилок широко поширюється великі відстані за допомогою вітру. Через війну різні форми популяції підтримуються не більше виду. Тому з екологічної погляду єдиного визначення населення ще немає. Найбільшого визнання заслуговує на визначення С. С. Шварца: "Населення - це внутрішньовидове угруповання, форма існування виду з певними кількісними та якісними параметрами".
Основні показники, що характеризують популяцію, – це чисельність та щільність. Чисельність популяції - це загальна кількість особин на цій території або в цьому обсязі. Чисельність організмів ніколи не буває постійною. Вона залежить від народжуваності та смертності особин.
Щільність популяціївизначається кількістю особин або біомасою на одиницю площі або об'єму, наприклад: 150 рослин ялини на 1 га, або 0,5 г дафній на 1 м3 води.
Щільність популяції змінюється залежно її чисельності. Щільність популяції не збільшується безмежно, при цьому необхідна можливість розселення чи вільний простір. Розселення триває доти, доки організми не зустрінуться з якоюсь перешкодою. Розрізняють випадкове, рівномірне та групове розселення популяцій.
Зпроменеве розселенняхарактерно лише для однорідного середовища. Наприклад, шкідники на полях розселяються випадково, але потім у міру розмноження розселення набуває групового або плямистого характеру.
Найчастіше зустрічається групове розселення, причому може бути випадковим. Наприклад, у лісі дерева розподіляються спочатку групами, та був рівномірно. У рослин поширення відбувається при розносі спор, насіння, плодів, а тварин розселення буває швидким і пасивним. Наприклад, дуже рухливі лисиці, лосі та інші копитні тварини. Повільне поширення зустрічається у малорухливих тварин.
У організмів, що активно переміщаються, ареали величезні, без різких кордонів між популяціями, а у малорухливих, навпаки, популяції чітко розмежовані. До них відносяться земноводні, плазуни, молюски. Розміри ареалу популяції залежить від величини організмів, активності поведінки, запасу їжі та інших абіотичних чинників. Наприклад, у комах, трав'янистих рослин чисельність особин може досягати сотні тисяч і більше. Навпаки, чисельність і щільність великих тварин та великих деревних рослин непостійні та пов'язані з діяльністю людини. З іншого боку, особлива роль належить кормовим чинникам.
Зменшення врожаю кормів у різні роки сприяло різкому зниженню динаміки популяції білок, зайців, кекліків, фазанів. Тож у природі нестійкість чисельності популяції закономірна. Однак у деяких випадках чисельність популяції змінюється різким падінням чи зростанням. Ці процеси у природі зустрічаються часто. Причин їх виникнення дуже багато. Це може бути генофонд виду, чинники середовища, швидкість зростання, конкуренція, надлишок їжі тощо.
Населення у природі здатна до саморегуляції чисельності. Кожен вид має верхні та нижні межі підвищення чисельності, за межі яких вона виходити не може. Тому чисельність популяції утримується оптимальному рівні. Розрізняють добові та сезонні коливання чисельності організмів. Наприклад, у дрібних тварин, гризунів, деяких птахів коливання чисельності можуть бути дуже значними. Так, відомо, що чисельність гризунів збільшується протягом сезону в 300-500 разів, а деяких комах - у 1300-1500 разів. Такі спалахи чисельності часто зустрічаються у сарани, збудників інфекційних захворювань, вірусів та бактерій і завдають величезної шкоди сільському господарству та життю людини.
Різкі зниження чисельності популяції непостійні. У деяких випадках вони призводять до вимирання популяції. Загальна тривалість життя організмів поділяється на три типи, тобто існують три типи виживання організмів (схема 6).
Схема 6
I- низька смертність на ранніх стадіях розвитку та підвищена на пізніх стадіях (комахи, великі ссавці); II – тривалість життя стійка (деякі риби, птиці, рослини тощо); III - максимальна загибель на ранніх стадіях розвитку та низька у дорослому стані (деякі риби, безхребетні тварини)
Три типи виживання.
Перший тип виживання спостерігається головним чином у комах, великих ссавців, дерев, людини. Максимальна загибель посідає останній рік (старість), де велика кількість особин мають однакову тривалість життя, і, звісно, перший тип кривої змінюється залежно від генів, тривалості життя, статевих особливостей.
Другий тип уражає організмів, де коефіцієнт смертності залишається постійним протягом усього життя. До них відносяться кишковопорожнинні організми прісних водойм.
Третій тип властивий більшості організмів. Він характеризується підвищеною загибеллю організмів на ранніх стадіях розвитку, наприклад: риби, птиці, багато безхребетних, що відрізняються плодючістю. Загибель серед рослин становить 90–95%.
Отримані дані закономірностей виживання організмів відіграють велику роль у проведенні теоретичних досліджень та дослідів із корисними та шкідливими видами популяцій.
Крім народжуваності і смертності чисельність чи щільність популяції великий вплив надає міграція. Населення завжди прагне розширити свій ареал. В основному це залежить від чисельності та щільності підростаючого покоління. Проте населення неспроможна розширювати свій ареал безмежно, перешкоджають граничні чинники чи несприятливі умови нових місцепроживання.
Розрізняють стабільні популяції, що ростуть і скорочуються. Збалансована інтенсивність народжуваності та смертності формує стабільну популяцію. З іншого боку, стабільність популяції залежить від генетичних, історичних, біологічних умов. У природі стабільність популяції залежить також від народження та імміграції, смертності та еміграції. Особи з'являються у популяції під час імміграції, зменшуються внаслідок еміграції.
Тільки за збалансованому поєднанні названих чинників формується стабільна популяція. Знання структури, закономірностей розвитку популяції має велике практичного значення.
Населення. Елементарна населення. Екологічна населення. Географічна населення. Чисельність популяції. Щільність популяції. Випадкове розселення. Групове розселення. Три типи виживання.
1.Існують різні погляди вчених-екологів на проблеми популяції.
2.Основні якості популяції - просторове поширення, чисельність, щільність.
3.Коливание чисельності популяцій залежить від чинників середовища.
4.; Існують три типи виживання організмів. У природі зустрічаються організми з високим потенціалом розмноження (саранча та ін).
1.Що таке населення?
2.Как класифікуються популяції?
3.Как поширені популяції?
1.У чому сутність визначень популяції, даних С. Шварцем, А. Яблоковим, А. Гіляровим та Н. Наумовим?
2.Назвіть властивості популяції та розкажіть про їх зміст.
1. Які чинники перешкоджають поширенню популяцій?
2.До якого з трьох типів виживання належить людина?
3.Поясніть за схемою типи виживання сайгака та сазана.
1.Як переміщуються популяції сайгаків у Казахстані взимку та навесні? Чому?
2.Как виникли Казахстані популяції куланів і що ви знаєте про їх чисельності?