Populacja i jej właściwości - ćwiczenie I, część 2

Parametry grupowe populacji:

a)Pula genowa populacji;

b)Struktura przestrzenna opisywana przez:

• Granice populacji lub ich brak,

• Liczebność populacji oraz czynniki określające wahania liczebności i jej regulację (rozrodczość, śmiertelność, migracje),

• Rozkład przestrzenny osobników (zagęszczenie);

• Struktura wiekowa i płciowa;

• Mechanizmy scalające i wyróżniające populację.

Pula genowa populacji:

Suma genotypów wszystkich osobników tworzących populację. Przechodzi z pokolenia na pokolenie , podlega zmianą związanym z między innymi z krzyżowaniem, mutacjami, doborem naturalnym.

Pula genowa populacji = struktura genetyczna , określa przystosowanie, tolerancję i zmienność wszystkich osobników. Od tego zależy funkcjonowanie populacji na danym terenie, w określonym czasie.

Ochrona pul genowych większości populacji dużych ssaków występujących w Polsce wymaga zachowania populacji o liczbie minimum 3 000 osobników.

Obecnie zwraca się uwagę na potrzebę ochrony zróżnicowania genetycznego wszystkich gatunków, między innymi w konwencji o ochronie różnorodności biologicznej

Np. odstrzał osobników słabych w populacji zwierzyny łownej, dokonywanej wg oceny stanu ich poroża - osobniki z niewykształconym porożem przeznacza się do odstrzału - nie jest przejawem ochrony puli genowej ale jej ubożenia. Selekcja w łowiectwie nie zawsze ma pozytywne aspekty. Niewykształcone poroże jest z reguły skutkiem słabej kondycji fizycznej, zdrowotnej,a nie mało wartościowego genotypu osobnika.

Struktura przestrzenna populacji

Pokazuje umiejscowienie osobników tworzących populację w przestrzeni, jaką ta populacja zajmuje w danym przedziale czasowym.

Należy pamiętać o tym, że granice populacji mogą być trudne do określenia, np. w przypadku populacji zwierzęcych. Płynność lub brak granic wynika z ruchliwości osobników - elementów składowych populacji lub dynamiki ekosystemu jako całości.

Liczebność populacji:

Liczba tworzących daną populację osobników w danym czasie. Zależy od biologii gatunku, zajmowanego poziomu troficznego w ekosystemie, od warunków środowiskowych.

Rozrodczość:

Przyrost liczby młodych osobników w stosunku do liczebności populacji.

U różnych gatunków wyróżniamy dwie podstawowe strategie rozrodcze: typu „r”, typu „k”.

Rozrodczość rzeczywista (ekologiczna) - rzeczywisty przyrost młodych osobników. Jest efektem sumarycznej rozrodczości fizjologicznej populacji pomniejszonej o efekt tzw. oporu środowiska.

Opór środowiska to suma (oznaczana symbolem ∑) czynników biotycznych, fizykochemicznych wpływających na zwiększenie śmiertelności populacji. Czynnikami oporu są:

a)Czynniki osobnicze: śmierć ze starości, brak zapłodnienia, mutacje;

b)Czynniki populacyjne: konkurencja wewnątrzgatunkowa, kanibalizm, presja czynników grupowych;

c)Biocenotyczne: oddziaływania antagonistyczne;

d)Ekosystemowe - oddziaływania skrajnych wartości parametrów abiotycznych, problemy pokarmowe.

Śmiertelność - określona liczba osobników populacji ginących w danej jednostce czasu.

Śmiertelność rzeczywistą (ekologiczną) określa śmiertelność fizjologiczna (wynikająca z procesów starzenia się osobników) powiększona o efekty oddziaływania oporu środowiska.

Krzywe przeżywania (przeżywalności) - opisują śmiertelność rzeczywistą .

Pokazują liczbę osobników populacji w danym czasie.

Krzywa a „wypukła” - słoń, człowiek, bocian

Krzywa b „wklęsła” - szarańczaki, żaby

Krzywa c „esowata” - mrówki, wróble

Krzywa d „schodkowa” - przeżywalność różna w różnych stadiach rozwojowych, np. owady o przeobrażeniu zupełnym (motyle)

Krzywa e „jednostajnie nachylona” - teoretyczna

Migracje - przemieszczanie się osobników poza areał przestrzenny zajęty przez osobniki danej populacji (emigracja) lub przybywanie osobników z innych populacji ( imigracja)

Skutki migracji:

• Zmiana zasięgu - Zasiedlanie nowych dla gatunku obszarów (kolonizacja) - rozszerzanie zasięgu. Opuszczanie terenów zajętych przez dany gatunek - kurczenie się zasięgu.

• Powiększanie puli genowej różnych populacji tego samego gatunku w wyniku adaptacji osobników spoza ich areału.

Zagęszczenie - gęstość wyrażona liczbą osobników danej populacji przypadającą na jednostkę powierzchni.

Zasada (reguła) Alleego - zarówno przegęszczenie, jak i niedogęszczenie wpływa niekorzystnie , czyli ograniczająco na daną populację.

Przegęszczenie wywołuje wiele niekorzystnych dla populacji zjawisk, np. brak pokarmu, kanibalizm, niedobór światła, ograniczenie przestrzeni życiowej.

Niedogęszczenie zagraża procesom krzyżowania i rozmnażania, może pojawić się niebezpieczeństwo wymarcia.

Rozmieszczenie populacji określa jej zasięg, czyli areał.

W ramach areału populacji osobniki rozmieszczone są:

1)Losowo: rzadko spotykane, w środowisku jednorodnym, np. larwy mączników w słoju z mąką;

2)Równomiernie: osobniki w przestrzeni są od siebie mniej więcej jednakowo oddalone, spotykane w układach kształtowanych przez człowieka, w populacjach naturalnych m.in. wtedy, gdy między osobnikami panuje silna konkurencja, gdy prowadza ze sobą „wojnę chemiczną” na drodze allelopatii (produkowania substancji toksycznych hamujących wzrost roślin w bezpośrednim sąsiedztwie) - rośliny pustynne: krzewy Larrea mexicana oraz Chenopodium lub, gdy organizmy przejawiają tzw. zachowania terytorialne;

3)Skupiskowo: koncentracja osobników w pewnych fragmentach przestrzeni, np. zwierzęta żyjące w parach, rodzinach, zwierzęta społeczne, u roślin wynika z charakteru rozrodu ( kępy drzew pochodzące z jednego nasiona, mchy, paprotniki)

Struktura wiekowa populacji

Pokazuje udział różnych grup wiekowych w populacji. Grupy wiekowe można wyróżnić w sposób opisowy lub matematyczny. System opisowy określa grupy wiekowe na podstawie kryteriów rozwojowych, na przykład:

a)Osobniki: młodociane, dojrzałe, starzejące się;

b)Okres: przedrozrodczy, rozrodczy, porozrodczy;

c)Stadia rozwojowe: jajo, larwa, poczwarka, imago.

Podział matematyczny to podział na klasy wieku na podstawie kryteriów liczbowych.

Dla jakich populacji stosuje się najczęściej sposoby opisowe?

Po zaliczeniu osobników danej populacji do określonych klas (stadiów rozwojowych) powstaje piramida wieku.

Typy populacji ze względu na piramidy wieku:

a)Rozwijająca się (progresywna)

b)Ustabilizowana

c)Wymierająca (regresywna).

d)

Struktura płciowa:

Pokazuje procentowy udział samców i samic w poszczególnych klasach (stadiach).

Mechanizmy scalające populację:

Czynniki, dzięki którym zachowuje ona odrębność wobec innych populacji. Są to głównie mechanizmy zawarte w procesach rozmnażania i zachowania.

EKOLOGIA I OCHRONA ŚRODOWISKA ĆW-2

---