В природе численность популяций испытывает колебания. Так, численность отдельных популяций насекомых и мелких растений может достигать сотен тысяч и миллион особей. Напротив, популяции животных и растений могут быть сравнительно небольшие по численности.

Срабатывание регуляторных механизмов способно вызывать колебания численности популяций. Можно выделить три основных типа популяционной динамики численности: стабильный, цикличный и скачкообразный (взрывной).

Любая популяция не может состоять из меньшего числа индивидов, чем это необходимо для обеспечения стабильной реализации этой среды и устойчивости популяции к факторам внешней среды - принцип минимального размера популяции.

Минимальная численность популяции специфична для разных видов. Выход за пределы минимума ведет популяцию к гибели. Так, дальнейшее скрещивание тигра на Дальнем Востоке, неизбежно приведет к вымиранию из-за того, что оставшиеся единицы, не находя с достаточной частотой партнеров для размножения, вымрут на протяжении немногих поколений. Это же грозит и редким растениям (орхидея «венерин башмачок» и др.).

Существует и популяционный максимум. 1975 г., Odum, - правило популяционного максимума:

Регуляция плотности популяции осуществляется, когда полностью используются ресурсы энергии и пространства. Дальнейшее увеличение плотности популяции ведет к снижению обеспеченности пищей и, следовательно, к снижению плодовитости.

Различают непериодические (редко наблюдаемые) и периодические (постоянные) колебания численности естественных популяций.

Стабильный тип отличается небольшим размахом колебаний (иногда численность увеличивается в несколько раз). Свойствен видам с хорошо выраженными механизмами популяционного гомеостаза, высокой выживаемостью, низкой плодовитостью, большой продолжительностью жизни, сложной возрастной структурой, развитой заботой о потомстве. Целый комплекс эффективно работающих регуляторных механизмов держит такие популяции в определённых пределах плотности.

Периодические (циклические) колебания численности популяций. Совершаются обычно в течение одного сезона или нескольких лет. Циклические изменения с подъемом численности в среднем через 4 года зарегистрирована у животных, обитающих в тундре - леммингов, полярной совы, песца. Сезонные колебания численности характерны и для многих насекомых, мышевидных грызунов, птиц, мелких водных организмов.

Вопрос 1. Что такое динамика популяций? Ка-кие факторы вызывают колебания численности по-пуляций?

Динамика популяций — важнейший экологический процесс, характеризую-щийся изменением во времени численнос-ти организмов, входящих в их состав. По-пуляционные изменения — это сложный процесс, обеспечивающий устойчивость популяций, наиболее эффективное ис-пользование организмами экологических ресурсов, наконец, изменения свойств са-мих организмов в соответствии с меняю-щимися условиями их жизни.

Динамика численности популяции на-ходится в тесной зависимости от таких показателей, как рождаемость и смерт-ность, которые постоянно изменяются в зависимости от множества факторов. Ког-да рождаемость превышает смертность, численность популяции возрастает, и на-оборот: численность снижается, когда смертность становится выше рождаемос-ти. Постоянные изменения условий жиз-ни организмов приводят к усилению то одного, то другого процесса. В результате численность популяций колеблется.

Колебания численности популяций мо-гут быть вызваны сезонными изменениями условий жизни — факторов: абиотических (температуры, влажности, освещенности и др.) или биотических (развитие па-разитарных инфекций, хищничество, кон-куренция). Кроме того, на динамику численности влияет способность особей, слагающих популяцию, мигрировать — совершать перелеты, кочевки и т. п.

Вопрос 2. В чем значение динамики популя-ций в природе?

Динамические популяционные измене-ния обеспечивают устойчивость популя-ций, наиболее эффективное использова-ние организмами, слагающими их, эколо-гических ресурсов, наконец, изменения свойств самих организмов в соответствии с меняющимися условиями их жизни.

Вопрос 3. Что такое регуляторные механиз-мы? Приведите примеры.

Популяции обладают способностью к естественному регулированию численнос-ти благодаря регуляторным механиз-мам, имеющим характер поведенческих или физиологических реакций организ-мов на изменение плотности популяции. Они срабатывают автоматически, когда плотность популяции достигает или слишком высоких, или слишком низких значений. Материал с сайта

У одних видов они проявляются в жест-кой форме, приводя к гибели избытка осо-бей (самоизреживание у растений, канни-бализм у некоторых видов животных, вы-брасывание «лишних» птенцов из гнезда у птиц), а у других — в смягченной: выра-жаются в снижении плодовитости на уровне условных рефлексов (различные проявления стресс-реакций) или путем выделения веществ, задерживающих рост (дафнии, головастики — личинки земно-водных) и развитие (часто встречается у рыб).

Интересны случаи ограничения числен-ности популяции такими изменениями поведения при увеличении плотности, ко-торые в конечном счете приводят к массо-вой миграции особей.

Например, при чрезмерном увеличе-нии популяции бабочек сибирского шел-копряда происходит разлет части бабочек (преимущественно самок) на расстояния до 100 км.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

На этой странице материал по темам:

• экологическая регуляция численности организмов?
• колебания численности организмов презентация
• Презентация по теме Колебания численности организмов. Экологическая регуляция. Скачать.
• архивация данных
• презентация на тему колебания численности организмов

Вопрос 1. Что такое динамика популяций? Какие факторы вызывают колебания численности популяций?

Динамика популяций - важнейший экологический процесс, характеризующийся изменением во времени численности организмов, входящих в их состав. Популяционные изменения - это сложный процесс, обеспечивающий устойчивость популяций, наиболее эффективное использование организмами экологических ресурсов, наконец, изменения свойств самих организмов в соответствии с меняющимися условиями их жизни.

Динамика численности популяции находится в тесной зависимости от таких показателей, как рождаемость и смертность, которые постоянно изменяются в зависимости от множества факторов. Когда рождаемость превышает смертность, численность популяции возрастает, и наоборот: численность снижается, когда смертность становится выше рождаемости. Постоянные изменения условий жизни организмов приводят к усилению то одного, то другого процесса. В результате численность популяций колеблется.

Вопрос 2. В чем значение динамики популяций в природе?

Динамические популяционные изменения обеспечивают устойчивость популяций, наиболее эффективное использование организмами, слагающими их, экологических ресурсов, наконец, изменения свойств самих организмов в соответствии с меняющимися условиями их жизни.

Вопрос 3. Что такое регуляторные механизмы? Приведите примеры.

Популяции обладают способностью к естественному регулированию численности благодаря регуляторным механизмам, имеющим характер поведенческих или физиологических реакций организмов на изменение плотности популяции. Они срабатывают автоматически, когда плотность популяции достигает или слишком высоких, или слишком низких значений.

У одних видов они проявляются в жесткой форме, приводя к гибели избытка особей (самоизреживание у растений, каннибализм у некоторых видов животных, выбрасывание "лишних" птенцов из гнезда у птиц), а у других - в смягченной: выражаются в снижении плодовитости на уровне условных рефлексов (различные проявления стресс-реакций) или путем выделения веществ, задерживающих рост (дафнии, головастики - личинки земноводных) и развитие (часто встречается у рыб).

Интересны случаи ограничения численности популяции такими изменениями поведения при увеличении плотности, которые в конечном счете приводят к массовой миграции особей.

Например, при чрезмерном увеличении популяции бабочек сибирского шелкопряда происходит разлет части бабочек (преимущественно самок) на расстояния до 100 км.

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, про-блемного изложения, репродуктивный, объясни-тельно-иллюстративный.

Цель:

Осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные : показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные:

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

Личностные : познавательный интерес к экологии.. Понимание не-обходимости получения знаний о многообразии биотических связей в природных со-обществах для сохранения естественных биоценозов. Способность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе. Потребность в справедливом оценивании своей работы и работы одноклассников

Познавательные : умение работать с различными источниками информации, пре-образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные : участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товари-щей по классу, выступать перед аудиторией, используя мультимедийное оборудование или другие средства демонстрации

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации;анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные : связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности - индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Изучение нового материала

Динамика численности популяций

Численность популяции определяется в основном двумя явле-ниями - рождаемостью и смертностью

В процессе размножения число особей популяции возрастает, теоретически она способна к неограниченному росту численности (кривая 1 на рисунке), однако факторы окружающей среды огра-ничивают этот рост, и реальная кривая (кривая 2) роста популя-ции приближается к значению предельной численности. Про-странство, заключенное между теоретической кривой и реальной, характеризует сопротивление среды.

Общая численность популяции подвержена сезонным, много-летним периодическим колебаниям численности, а также непе-риодическим (например, вспышки массового размножения вреди-телей). Эти изменения численности и являются динамикой чис-ленности популяций.

Существуют условные причины колебания численности попу-ляций.

При наличии доступного корма численность популяции рас-тет, но при ее максимальной величине корм становится лимитирую-щим фактором, и недостаток его приводит к снижению численности.

Взлеты и падения численности популяции могут происхо-дить в процессе конкуренции нескольких популяций из-за одной экологической ниши.

Абиотические факторы (температурный режим, влажность, хи-мический состав среды и др.) оказывают сильное влияние на числен-ность популяции и нередко вызывают ее значительные колебания.

Плотность популяции обычно имеет определенный оптимум. При любом отклонении численности от этого оптимума вступают в силу механизмы ее внутрипопуляционной регуляции.

Рост плотности популяции многих насекомых сопровождает-ся уменьшением размеров особей, снижением их плодовитости, повышением смертности личинок и куколок, изменением скоро-сти развития и соотношения полов, что резко снижает активную часть популяции. Чрезмерное возрастание плотности популяции нередко стимулирует каннибализм (от фр. сапшЪа1е - людоед). Ярким примером может служить явление поедания своих же яиц мучными хрущаками. Каннибализм наблюдается у некоторых ви-дов рыб, у земноводных и других животных. Каннибализм извес-тен более чем у 1300 видов животных.

Одним из важных механизмов внутрипопуляционной регуля-ции численности выступает эмиграция - выселение, переселение части популяции в менее предпочитаемые места обитания того же ареала. У некоторых видов тлей повышение плотности популяции сопровождается появлением крылатых особей, способных
расселяться. При переуплотнении эмиграции происходят у ряда млекопитающих (особенно у мышевидных грызунов) и птиц.

Падение плотности популяции ниже оптимального уровня
(например, при усиленном истреблении крыс) вызывает повышение плодовитости и стимулирует их более раннее половое созревание.

Некоторые механизмы регуляции численности популяций одновременно могут предотвращать внутривидовую конкуренцию. Так, если птица отмечает свой гнездовой участок пением, то другая пара того же вида гнездится за его пределами. Метки, оставляемые многими млекопитающими, ограничивают их охотничий
участок и предупреждают вселение других особей. Все это снимает внутривидовую конкуренцию и препятствует чрезмерному уплотнению популяции.

Как отмечает И. И. Шмальгаузен (1884-1963), все биологи-
ческие системы характеризуются большей или меньшей способ ностью к саморегуляции, т. Гомеостаз-это способность живой системы (в том числе и популяции) поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменяющихся условиях среды. Динамическим равновесием называется колебание численности популяции в пределах какой-то средней величины.

Первую попытку выявить механизмы гомеостаза в живой природе сделал К. Линней
(1760 г.). Обобщенную концепцию гомеостаза и сам термин предложил У. Кеннон (1929 г.).

Гомеостатической системой является прежде всего каждая отдельная особь, а за-
тем уже популяция.

Важным механизмом регуляции численности является стресс-реакция.

Для человека явление стресса впервые было описано в 1936 г. Г. Селье. В ответ на отрицательное воздействие каких-либо факторов в организме возникают реакции двух типов: специфические, зависящие от природы повреждающего агента
(например, возрастание теплопродукции при действии холода), и неспецифическая реакция напряжения (стресс) как общее усилие организма приспособиться к изменившимся условиям природе различают много форм стресса:

антропогенный (возникает у животных под воздействием
деятельности человека);

нервно-психический (проявляется при несовместимости ин-
дивидуумов в группе или в результате переуплотнения популяции);

тепловой, шумовой и др.

Вопросы и задания

1.Что называется сопротивлением среды? В чем экологи-ческий смысл этого понятия?

2.Назовите основные причины колебания численности популяций.

3.Дайте характеристику популяции как саморегулирую-щейся системы. Что называется гомеостазом популя-ции?

/ Глава 9. Организм и среда Задание: §9.6. Колебания численности организмов. Экологическая регуляция

Ответ на Глава 9. Организм и среда Задание: §9.6. Колебания численности организмов. Экологическая регуляция
Готовые домашние задания (ГДЗ) Биология Пасечник, Каменский 9 класс

Биология

9 класс

Изд.: Дрофа

Год: 2007 - 2014

Вопрос 1 . Что такое динамика популяций? Ка­кие факторы вызывают колебания численности по­пуляций?

Динамика популяций - важнейший экологический процесс, характеризую­щийся изменением во времени численнос­ти организмов, входящих в их состав. Популяционные изменения - это сложный процесс, обеспечивающий устойчивость популяций, наиболее эффективное ис­пользование организмами экологических ресурсов, наконец, изменения свойств са­мих организмов в соответствии с меняю­щимися условиями их жизни.

Динамика численности популяции на­ходится в тесной зависимости от таких показателей, как рождаемость и смерт­ность, которые постоянно изменяются в зависимости от множества факторов. Ког­да рождаемость превышает смертность, численность популяции возрастает, и наоборот: численность снижается, когда смертность становится выше рождаемос­ти. Постоянные изменения условий жиз­ни организмов приводят к усилению то одного, то другого процесса. В результате численность популяций колеблется.

Колебания численности популяций мо­гут быть вызваны сезонными изменениями условий жизни - факторов: абиотических (температуры, влажности, освещенности и др.) или биотических (развитие па­разитарных инфекций, хищничество, кон­куренция). Кроме того, на динамику численности влияет способность особей, слагающих популяцию, мигрировать - совершать перелеты, кочевки и т. п.

Вопрос 2. В чем значение динамики популя­ций в природе?

Динамические популяционные измене­ния обеспечивают устойчивость популя­ций, наиболее эффективное использова­ние организмами, слагающими их, эколо­гических ресурсов, наконец, изменения свойств самих организмов в соответствии с меняющимися условиями их жизни.

Вопрос 3. Что такое регуляторные механиз­мы? Приведите примеры.

Популяции обладают способностью к естественному регулированию численности благодаря регуляторным механиз­мам, имеющим характер поведенческих или физиологических реакций организ­мов на изменение плотности популяции. Они срабатывают автоматически, когда плотность популяции достигает или слишком высоких, или слишком низких значений.

У одних видов они проявляются в жест­кой форме, приводя к гибели избытка осо­бей (самоизреживание у растений, канни­бализм у некоторых видов животных, вы­брасывание «лишних» птенцов из гнезда у птиц), а у других - в смягченной: выра­жаются в снижении плодовитости на уровне условных рефлексов (различные проявления стресс-реакций) или путем выделения веществ, задерживающих рост (дафнии, головастики - личинки земно­водных) и развитие (часто встречается у рыб).

Интересны случаи ограничения числен­ности популяции такими изменениями поведения при увеличении плотности, ко­торые в конечном счете приводят к массо­вой миграции особей.

Например, при чрезмерном увеличе­нии популяции бабочек сибирского шел­копряда происходит разлет части бабочек (преимущественно самок) на расстояния до 100 км.