Возрастной состав.: Возрастной состав популяции характеризует соотношение возрастных

Половой и возрастной состав населения России. урок. География 8 Класс

Возрастной состав.:  Возрастной состав популяции характеризует соотношение возрастных

Цель урока – узнать, кого в стране больше, мужчин или женщин, познакомиться с возрастным составом населения России, определить региональные различия.

Население России, как и других стран, можно разделить по полу, возрасту, национальной и религиозной принадлежности, родному языку и пр.

Соотношения полов и возрастов можно увидеть на половозрастной пирамиде (рис. 1).

Рис. 1. Половозрастная пирамида России на 2010 год (Источник)

В целом мальчиков рождается больше (примерно 106 мальчиков на 100 девочек), к 25–30 годам количество женщин и мужчин сравнивается (многие представители сильного пола гибнут вследствие несчастных случаев, злоупотребления алкоголем и т. д.), в старшем возрасте преобладают женщины (у них дольше продолжительность жизни).

Для России характерен современный тип воспроизводства населения: невысокие показатели рождаемости, смертности, низкий естественный прирост, относительно высокая продолжительность жизни, незначительная доля детей в структуре населения.

Для традиционного типа воспроизводства населения характерны высокие показатели рождаемости, естественного прироста, высокая доля детей в структуре населения. Внизу приведены примеры половозрастной пирамиды традиционного типа воспроизводства населения (Индия) и современного (Италия).

У Италии схожие с Россией демографические показатели (рис. 2).

Рис. 2. Половозрастные пирамиды Индии и Италии (Источник)

По данным переписи населения 2010 года в России 54% женщин и 46% мужчин. Перевес женщин в структуре населения связан с их большей продолжительностью жизни, спецификой работы, генетикой, образом жизни.

Важным показателем, характеризующим население, является показатель средней продолжительности жизни. У россиян показатель средней продолжительности жизни невелик, около 70 лет (у женщин – 73 года, у мужчин – 65 лет). Для сравнения в Японии, Монако, Швейцарии люди в среднем живут 90 лет.

Важней задачей государства и всего общества является уменьшение младенческой смертности и сохранение жизни детям (рис. 3).

Рис. 3. Перинатальный центр в Хабаровске (Источник)

Факторы, влияющие на продолжительность жизни:

  1. Образ жизни
  2. Экологический фактор
  3. Наследственность
  4. Качество оказания медицинской помощи и других услуг населению

По сути все, что нас окружает, может повлиять на продолжительность жизни человека: работа, наличие свободного времени, психическое состояние, климат, самообразование, семья и пр. К сожалению, в отличие от развитых стран, у жителей России в меньшей степени сформированы традиции здорового образа жизни и бережного отношения к своему здоровью (рис. 4).

Рис. 4. Здоровый образ жизни (Источник)

В целом, в большинстве регионов России в структуре населения преобладают женщины (особенно в европейской части России). В процентном соотношении мужчин больше в восточных и северных регионах России. Это связано с тем, что условия там очень сложные, и для работы требуется мужская сила и выносливость. Северные регионы – это районы нового освоения, и мужчины едут туда работать.

Для определения возрастного состава население делят на три части:

  1. Дети и подростки до 16 лет (моложе трудоспособного возраста) – 16%
  2. Население трудоспособного возраста (от 16 до 59 лет включительно у мужчин и от 16 до 54 лет включительно у женщин) – 62%
  3. Население старше трудоспособного возраста (от 60 лет у мужчин и от 55 лет у женщин) – 22%

Рис. 5. Как меняется возрастной состав населения России (Источник)

Рис. 6. Соотношение пенсионеров и трудоспособных граждан (Источник)

Список литературы

Основная

  1. География России: Учеб. для 8-9 кл. общеобразоват. учреждений/ Под ред. А.И. Алексеева: В 2 кн. Кн. 1: Природа и население. 8 кл. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009. – 320 с.
  2. География России. Природа. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ И.И. Баринова. – М.: Дрофа; Московские учебники, 2011. – 303 с.
  3. География. 8 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 48 с.
  4. География. Россия. Природа и население. 8 кл.: атлас – 7-е изд., пересмотр. – М.: Дрофа; Издательство ДИК, 2010 – 56 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

  1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.

Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ

  1. Тематический контроль. География. Природа России. 8 класс: учебное пособие. – Москва: Интеллект-Центр, 2010. – 144 с.
  2. Тесты по географии России: 8-9 классы: к учебники под ред. В.П. Дронова «География России. 8-9 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений»/ В.И. Евдокимов. – М.: Издательство «Экзамен», 2009. – 109 с.
  3. Готовимся к ГИА. География. 8 класс. Итоговое тестирование в формате экзамена./ авт.-сост. Т.В. Абрамова. – Ярославль: ООО «Академия развития», 2011. – 64 с.
  4. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие/ А.А. Летягин. – М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. – 284 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

Параграф 45, 46.

  1. Расскажите о возрастном составе населения России.

Источник: https://interneturok.ru/lesson/geografy/8-klass/naselenie-rossii/polovoy-i-vozrastnoy-sostav-naseleniya-rossii

Возрастная структура популяции

Возрастной состав.:  Возрастной состав популяции характеризует соотношение возрастных

Возрастная структура популяции — отражает интенсивность размножения, уровень смертности и скорость смены поколений. Для каждого вида и каждой популяции свойственен свой тип соотношений возрастных групп.

Такие особенности вырабатываются в процессе эволюции как адаптации к конкретным условиям среды.

У растений возрастная структура популяций определяется биологическими особенностями вида:

1.Периодичностью плодоношения

2. Числом семян и вегетативных зачатков

3. Способностью к омоложению

4. скорость перехода от одного возраста к другому для однолетних и многолетних растений.

5. длительностью жизненного цикла.

На возрастную структуру популяций животных влияют:

1. Соотношение рождаемости и смертности в различных возрастных группах.

2. Общая продолжительность жизни.

3. Интенсивность размножения.

4. Время достижения половой зрелости.

5. Человеческая деятельность.

В популяциях выделяют 3 экологических возраста:

1) до наступления половой зрелости (препродуктивный или ювенильный период)

2) период репродукции (генеративный)

3) пострепродуктивный (сенильный) период.

У животных более длителен репродуктивный период, в котором различают: молодых, средневозрастных и стареющих особей, сохраняющих способность к размножению.

При коротком предрепродуктивном периоде популяции могут быстро восстановить свою численность за счет увеличения плодовитости. В сокращающихся популяциях преобладают старые особи, которые не могут интенсивно размножаться.

В стабильных популяциях соотношение молодых и старых особей примерно одинаково, уменьшаются представители всех возрастных групп, и поддерживается приемлемый уровень численности для воспроизводства и сохранения популяции.

Следствием правила максимальной рождаемости служит правило Лотки (1925) — о стабильности возрастной структуры:

«Любая природная популяция стремится не только к максимальной рождаемости, но и к сложившейся в течение многих поколений возрастной структуре и закономерному распределению особей по возрастам»

Правило Лотки дополняется положением о стабильности соотношения полов в популяции.

В большинстве случаев, если в популяциях существует дифференциация по полу, это соотношение составляет 1:1, но это соотношение не универсально.

Например, в популяциях серебряного карася один самец приходится на 17 самок (1:17), и в зависимости от складывающихся экологических условий у этого вида в течение сезона может происходить инверсия пола.

Соотношение полов может меняться с возрастом: у человека в детском возрасте на 100 девочек приходится 106 мальчиков, к 50-ти годам 100 женщин на 85 мужчинам, к 80 годам 100:50.

Самки и самцы в популяциях могут различаться по образу жизни, объектам питания(млекопитающих кусают только самки комаров), темпу роста, срокам полового созревания.

У некоторых видов мух популяции образованы самками, размножающихся партеногенезом.

Лучше всего половая и возрастная структура популяций может быть представлена в виде возрастных пирамид. На таких пирамидах можно отображать не только живых, но и погибших представителей каждого пола (см. учебники А.С. Степановских), тогда по такой пирамиде можно судить о смертности и рождаемости по возрастам. Возрастные пирамиды можно построить подобно трофическим:

Если в такой пирамиде основание широкое (1, 2) — это означает, что рождаемость превышает смертность, численность популяции растет. Если молодых особей меньше старших, то можно говорить о сокращении численности (3). Первая пирамида соответствует массовому размножению популяции. Вторая — стабильной популяции. Третья — сокращающейся популяции.

Рост популяций подразумевает не только увеличение численности, происходящее в результате превышения рождаемости над смертностью, но и увеличение биомассы особей.

Рост — характеристика и отдельной особи и популяции, означающая увеличение ее массы. Для бактерий выделено 4 фазы роста: 1 — лагфаза равномерного роста, 2 — логарифмическая фаза ускоренный рост, 3 — стационарная фаза, 4 — фаза замедления роста.

Такой тип роста зависит от плотности популяции, которая связана с интенсивным использованием и последующим истощением пищевых ресурсов при одновременном накоплении в среде экзометаболитов — продуктов жизнедеятельности, имеющих токсическое значение.

Популяция может характеризоваться генетической структурой — разделением на группы особей, имеющих разнообразные генотипы.

Генетическая структура характеризуется изменчивостью генотипов частотами встречаемости отдельных генов, возможностями обмена генетической информации как внутри популяции, так и между ними. В каждой популяции встречаются как гомозиготные так и гетерозиготные особи.

Все природные популяции гетерогенны (различны по генотипам) и насыщены мутациями. При отсутствии давления внешних факторов гетерогенность популяций должна сохраняться в определенном равновесии, что отражено в законе Харди-Вайнберга.

Для каждой популяции характерен определенный уровень генотипического и фенотипического полиморфизма — разнообразие признаков организмов, находящихся под совместным контролем генов и экологических факторов.

Благодаря наличию мутаций один и тот же генотип в разных условиях способен привести к появлению различающихся фенотипов. Разнообразие генотипов (генотипическая изменчивость или полиморфизм) зависят от размера популяции и внешних факторов, влияющих не ее структуру.

В небольших изолированных и стабильных популяциях закономерно возрастает вероятность близкородственного скрещивания, что уменьшает генетическое разнообразие популяций и видов, и увеличивает угрозу вымирания.

Гомеостаз популяции

На индивидуальном уровне гомеостаз — сохранение постоянства внутренней среды организма.

Устойчивость популяций, их относительная самостоятельность и реальные отличия от многих других популяций определяется тем, насколько структура и внутренние свойства сохраняют свои особенности на фоне изменчивых условий существования.

Принцип поддержания гомеостаза популяций как целостных биологических систем заключается в поддержании динамического равновесия со средой.

Под гомеостазом популяции понимается сохранение и поддержание во времени и пространстве половозрастной и генетической структуры, обеспечивающих оптимальное существование при максимальной адаптации к конкретным условиям среды. При всем многообразии механизмов популяционного гомеостаза, их можно сгруппировать по трем направлениям:

1. Поддержание пространственного распределения

2. Сохранение генетической структуры

3. Регуляция плотности.

Все формы взаимодействия популяции со средой и осуществление общепопуляционных функций базируются на физиологических и поведенческих реакциях отдельных особей. Каждая особь одновременно является и источником и получателем информации о состоянии окружающей среды.

Совокупность восприятия и передачи информации для всей популяции формирует общую адаптивную реакцию всей популяции, направленную на сохранении гомеостаза. Главным регулятором динамики численности и плотности популяций является соотношение между рождаемостью и смертностью.

Его величина может определяться как внутренними эндогенными факторами (совокупностью генотипов, плодовитостью, сроками полового созревания); так и внешними экзогенными факторами (комплексом абиотических факторов, емкостью среды, объемом ресурсов данной территории, миграцией и эмиграцией отдельных особей). Для большинства видов наибольшая смертность отмечена в раннем онтогенезе. На начальных этапах развития большее значение имеют эндогенные факторы, но в дальнейшем их роль ослабевает, и решающее значение для выживаемости приобретают экзогенные факторы (прежде всего количество и качественные характеристики пищи), которые в основном и определяют динамику численности.

Биотический репродуктивный потенциал — совокупность всех факторов, способствующих увеличению численности популяции, его реализация может привести к достижению максимальной численности при благоприятных условиях среды и отсутствии сдерживающих факторов.

Рост популяции может быть столь быстрым, что может привести к вспышке численности (популяционному взрыву), при этом повышение плотности сверх оптимальной оказывает неблагоприятное воздействие на популяцию.

По степени важности фактора смертности можно выделить:

1. Предел, обусловленный общим количеством ресурсов (исчерпанием кормовой базой и сокращением жизненного пространства)

2. Внутривидовая конкуренция

3. Болезни

4. Хищники.

Учитывая разные соотношения биотического потенциала и смертности, численность любой популяции является непостоянной и характеризуется подъемами и спадами, которые в синтетической теории эволюции называются «волнами жизни». Для природных популяций свойственен циклический характер динамики численности, охватывающий различные пространства и промежутки времени.

А.С.

Мончадский (1962) все экологические факторы, влияющие на динамику численности популяций, разделял на первично-периодические(температура и солнечная радиация), вторично-периодические (атмосферная влажность, кормовая база, внутривидовые отношения) и непериодические (осадки, ветер, течения, паразиты, хищники, болезни). Ведущую роль в формировании циклов численности он отводил вторично-периодических факторов, т.к. к первично-периодическим вырабатываются эффективные адаптации в процессе эволюции, а непериодические влияют на численность популяций случайным и непредсказуемым образом.

В природных условиях вероятность того, что сочетание факторов окажется максимально благоприятным, очень невелика, и в реальности абиотические и биотические факторы становятся лимитирующими, а их сочетание называют сопротивлением среды. Оно сильнее всего действует на молодых особей, которые недостаточно приспособлены и чаще страдают от недостатка воды, пищи, от нападения хищников, болезней и т.д.

Равновесное состояние популяций, их гомеостаз определяется соотношением между биотическим потенциалом и сопротивлением среды.

Биотический потенциал:

1. Высокая рождаемость и плодовитость.

2. Способность к расселению и захвату новых территорий

3. Внутренние защитные механизмы (иммунитет, морфологические и физиолого-биохимические адаптации)

4. Толерантность — способность выдерживать неблагоприятные воздействия

Сопротивление среды:

1. Нехватка воды, пищи или питательных веществ

2. Недостаток подходящих мест обитания

3. Неблагоприятные погодные условия

4. Конкуренты

5. Хищники

6. Болезни и паразиты.

Рост, снижение или постоянство численности популяций, периодические спады или популяционные взрывы возникают при нарушении баланса между биотическим потенциалом и сопротивлением среды, которые называют — внутренним динамическим равновесием популяции.

Тип динамики численности тесно связан с особенностями биологии отдельных видов и внутри видовых групп. Разные типы динамики численности отражают разные жизненные стратегии, направленные на повышение вероятности выживания и оставления жизнестойкого потомства.

Такие представления лежат в основе концепции экологических жизненных стратегий Мак-Артура и Уилсона.

В экологии чаще всего рассматриваются экологические стратегии r-видов и К-видов применительно к животным.

r — константа скорости роста численности популяции при оптимальных условиях и без давления ограничивающих факторов (иначе говоря – репродуктивный потенциал). Высокое значение r свидетельствует о быстром размножении, r-виды чаще всего быстро заселяют нарушенные места обитания.

Виды с низким значением r называют К-видами. Скорость их размножения чувствительна к плотности популяции и остается близкой к уровню равновесия.

Под К понимается максимальное число организмов, которое может существовать в реальных условиях среды, поэтому величину К иногда называют поддерживающей емкостью среды.

Характерные особенности r- и К-видов

Характеристики r-виды К-виды
1. Скорость размножения Высокая, связана с большой плодовитостью и коротким временем генерации. Низкая, с небольшой плодовитостью и продолжительным временем генерации.
2. Условия размножения Скорость не зависит от плотности популяции. Скорость зависит от плотности популяции, быстро увеличивается при ее падении и наоборот.
3. Скорость расселения и устойчивость на новой территории. Расселяются широко и в больших количествах, у животных может мигрировать каждое поколение. Вид не всегда устойчив на новой территории. Расселяется медленно. Вид на данной территории устойчив.
4. Размеры особей Небольшие. Крупные, а у растений большие корни и мощная древесина.
5. Продолжительность жизни Малая. Большая.
6. Энергетические особенности Размножение идет с большими затратами энергии, при этом вещество и энергия распределяются между многими потомками и используются более эффективно. Размножение с малыми затратами энергии. Родители заботятся о потомстве. Большая часть вещества и энергии расходуется на вегетативный рост.
7. Устойчивость местообитания Небольшая во времени, организмы могут поселятся на открытых местах. Места обитания устойчивые, сохраняются долго. Организмы слабо приспособлены к открытой местности.
8. Конкурентоспособность Слабая Сильная
9. Эврибионтность Высокая Низкая, так как встречается высокая специализация для жизни в устойчивых местообитаниях.
Примеры Бактерии, однолетние растения, тля, вредители. Многолетние растения, крупные насекомые, хищные птицы, человек.

Одну и ту же среду обитания разные популяции могут использовать по-разному, и в одном и том же биотопе могут спокойно сосуществовать виды и с r- и с К-стратегией, между которыми в большинстве случаев существуют многочисленные переходные формы.

Аналогичные типыжизненных стратегийвыделены русским ботаником Раменскимдля растений:

1) Виолентные виды — конкурентоспособные, с высокой жизнестойкостью и возможностями быстрого освоения новых территорий, что соответствует r-стратегиям у животных.

2) Патиентные виды — устойчивые к неблагоприятными воздействиям, способны осваивать местообитания, недоступные другим, что соответствует К-стратегии у животных

3) Экспелерентные виды — способные к быстрому размножению, активно расселяющиеся и осваивающие места с искусственно нарушенными условиями, соответствует r-стратегиям.

r-стратегииу растений характеризуются конкурентоспособностью за счет быстрой реакции на увеличение доступности ресурсов в благоприятные периоды.

Периоды с низкой доступностью ресурса такие виды переживают в толерантной стадии приспособления (виоленты), или в скрытой латентной стадии (экспелеренты).

Виды с К-стратегией обладают конкурентоспособностью за счет низкой пороговой концентрации ресурсов среды.

Сравнительная характеристика жизненных стратегий у растений:

Патиенты Виоленты Экспелеренты
Произрастание в благоприятных условиях Большая биомасса в благоприятных условиях Произрастание в благоприятных условиях
Отрицательная реакция на нарушения условий обитания Отрицательная реакция на нарушения условий обитания Положительная реакция на нарушения условий обитания
Невысокое репродуктивное усилие Высокое репродуктивное усилие при крупных размерах семян Высокое репродуктивное усилие при малых размерах семян
Невысокий запас жизнеспособных семян в почве Практическое отсутствие семенного запаса в почве Высокий запас жизнеспособных семян в почве

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/8_180471_vozrastnaya-struktura-populyatsii.html

Возрастная структура популяций

Возрастной состав.:  Возрастной состав популяции характеризует соотношение возрастных

Читать дополнительно: Популяции

*Структура популяции

*Динамика популяций

*ВИД — форма существования жизни

*Экологические сукцессии

Возрастная структура популяции характеризует общее количество представленных в ней возрастных групп и соотношение их численности или общей массы присутствующих в группе организмов (биомассы). Такое соотношение называют обычно возрастным распределением (то есть распределением численности по возрастным группам) или возрастным спектром популяции.

Как это было показано на примере, обсуждавшемся в предыдущем разделе, возрастной спектр связан с интенсивностью смертности организмов. Кроме того, он зависит также и от величины рождаемости, поскольку последней определяется величина приплода.

Возрастная структура популяции может изменяться под действием внешних факторов, так как они контролируют процессы и рождаемости, и смертности.

Анализ возрастной структуры популяций и выделение возрастных групп у растений и животных производится по-разному. У растения календарный возраст (число лет) и возрастное состояние (этап развития организма) не тождественны. Также не тождественны они и у некоторых животных, например у насекомых.

В жизненном цикле растений выделяют около десяти возрастных состояний, объединенных в четыре периода: период покоя (семена), вегетативный (молодые неплодоносящие растения), генеративный, или период зрелости (плодоносящие растения) и сенильный, или старческий (отмирающие растения).

В состав возрастных групп может входить различное число генераций. Генеративная возрастная группа яблони, например, может включать в себя деревья возрастом от трех до двадцати лет, в то время как вегетативная возрастная группа ? лишь от одного до трех.

У позвоночных возрастная группа, как правило, означает группу животных одного и того же календарного возраста. Популяция может быть представлена особями одного календарного возраста, двух, трех и более.

Так, например, популяция снетка (мелкой озерной рыбки) целиком состоит из особей одной возрастной группы. К концу первого года жизни они начинают размножаться, а после нереста погибают.

Новое поколение в конце первого года жизни даст начало следующему и так далее.

Значение исследований возрастной структуры популяций

По возрастному спектру оцениваются способность популяции к самоподдержанию численности и ее устойчивость к внешним воздействиям. Чем сложнее возрастной спектр, тем устойчивее воспроизводство популяции.

Анализ возрастной структуры позволяет прогнозировать численность популяции на ряд ближайших лет, что применяется, к примеру, для оценки возможностей промысла рыбы в охотничьем хозяйстве, в некоторых зоологических исследованиях.

Особенностями возрастной структуры определяются многие свойства популяции как системы. Популяция, включающая в себя множество возрастных групп, в меньшей степени подвержена влиянию факторов, определяющих успешность размножения.

Ведь даже крайне неблагоприятные условия размножения, способные приводить к полной гибели приплода того или иного года, не являются катастрофическими для популяции сложной структуры, поскольку одни и те же родительские пары участвуют в воспроизводстве много раз.

Например, одна и та же самка трески нерестится ежегодно в течение 9 лет (с шестилетнего до пятнадцатилетнего возраста). Самка горбуши нерестится в возрасте 2 лет и сразу же после нереста погибает.

Очевидно, что возникновение неблагоприятных условий для нереста горбуши (и связанное с этим снижение численности приплода) сразу же вызовет значительное сокращение численности всей популяции.

Это произойдет в силу того, что большая ее часть представлена молодыми рыбами, появившимися на свет в текущем году.

Многовозрастные популяции (как у трески) гораздо менее чувствительны по отношению к факторам, оказывающим воздействие на отдельные популяционные подгруппы (например, на молодь).

Ведь численность молоди составляет сравнительно небольшую долю от общей численности популяции.

Вместе с тем любое воздействие, приводящее к заметному изменению численности отдельной возрастной группы, остается заметным и влияет на состав многовозрастной популяции в течение гораздо более длительного времени.

Половая структура отражает соотношение полов популяции; этот показатель особенно важен для видов с преобладающим половым размножением. Возраст и условия наступления половой зрелости самцов и самок оказывают существенное влияние на поддержание численности популяции.

Самцы и самки нередко по-разному проявляют себя в сообществе через своеобразное питание, ритм жизни и поведение. Например, самки многих комаров, некоторых клещей и мошек являются кровососущими. Самцы же питаются нектаром. Из-за своих сравнительно малых размеров самка куницы оказывается более всеядной по сравнению с самцом, в рационе которого преобладают белки и крупные птицы.

Возрастная структура отражает не только соотношение различных возрастных групп в популяции, но и то, как меняется это соотношение в разные сезоны года, при смене биогеоценозов; определяет, какова скорость обновления популяции и каково взаимодействие возрастных групп с окружающей средой..

Источник: https://zooeco.com/ecol-lekcii6-7.html

Экология СПРАВОЧНИК

Возрастной состав.:  Возрастной состав популяции характеризует соотношение возрастных

Возрастная структура (возрастной состав) популяции — соотношение в популяции особей разных возрастных групп.[ …]

Возрастной состав популяции имеет большое значение для ее существования и процветания. При благоприятных условиях в популяции наличествуют все возрастные группы и поддерживается более или менее стабильный возрастной состав.

В быстро растущих популяциях доминируют интенсивно размножающиеся молодые особи, а в сокращающихся — старые, уже неспособные интенсивно размножаться. Такие популяции малопродуктивны, недостаточно устойчивы.

Возрастной состав популяции зависит от продолжительности жизни особей, периода достижения ими половой зрелости, числа генераций.[ …]

ВОЗРАСТНОЙ СОСТАВ ПОПУЛЯЦИИ (В.с.п.) — соотношение численности разных когорт, т. е. групп особей разного возраста. При постоянном «популяционном потоке», когда часть особей вымирает, а часть занимает освободившееся место, популяция представлена особями разного возраста.

В быстро растущих популяциях обычно велика доля молоди, в популяциях, численность которых сокращается, — доля взрослых и стареющих особей.

Популяции растений по соотношению когорт разделяют на инвазионные (состоящие в основном из молодых особей), нормальные (более или менее равномерно представленные всеми когортами) и регрессивные (с преобладанием когорты старых особей).[ …]

Возрастной состав популяции выражают в процентах особей (из общей выборки), отнесенных к той или иной возрастной пли онтогенетической группе, зафиксированной во всей выборке, взятой в данном биотопе.

Морфофизиологическпе показатели, в том числе н массу тела, выражают средними максимальными и минимальным величинами для выборки из данного биотока. Кроме того, отмечают процент особей, имеющих показатели выше и ниже средних оптимальных для данного вида или географической популяции.

Количество развивающихся или диаиаузирующнх особей в выборке выражают в процентах от общего числа.[ …]

Возрастной состав популяции дуба белого (Quercus alba) в спелом дубово-гикориевом лесу. Распределение числа деревьев по возрастным классам с 50-летним интервалом показывает уменьшение этого числа по мере перехода от молодых возрастов к старым. График в линейном масштабе {слева) представляет собой убывающую J-образную кривую возрастного состава. В логарифмическом масштабе (справа) распределение близко к прямой линии, что позволяет предполагать, что константная часть деревьев отмирает при переходе из одного возрастного класса в другой. Распределения получены по измерениям диаметров 1525 стволов деревьев на площади 74 га; интерпретация возрастных классов выполнена по меньшему объему данных (56 деревьев). (Данные R. S. Miller, «Illinois Nat.
Возрастной состав популяций Acacia burkittii в двух местностях в Южной Австралии. (По Crisp, Lange, 1976.)
45

В сокращающихся популяциях преобладают старые особи, которые уже не способны интенсивно размножаться. Данная возрастная структура свидетельствует о неблагоприятных условиях. В быстро растущих популяциях преобладают интенсивно размножающиеся молодые особи.

В стабильных популяциях это соотношение, как правило, составляет 1:1. При благоприятных условиях в популяции имеются все возрастные группы и поддерживается сравнительно стабильный уровень численности.

На возрастной состав популяции, помимо общей продолжительности жизни, влияют длительность периода размножения, число генераций в сезон, плодовитость и смертность разных возрастных групп.

Так, у полевок (СМеЛпопошув) взрослые особи могут давать потомство три раза в год и более, а молодые особи способны размножаться через 2—3 месяца (рис. 9.7).[ …]

На разных фазах динамики складывается своеобразный возрастной состав популяции. На фазах спада численности и депрессии он наиболее однотипен, а на фазах подъема численности и массового размножения (эпифитотий) наиболее многообразен. На каждом этане онтогенеза существенно различаются реакции особей вида иа среду, т. е.

диапазон оптимальных пределов состояния факторов среды. Так, у полевок молодые особи слабо приспособлены к перенесению низких температур но сравнению со взрослыми, но они лучше переносят засуху и питание недостаточно влажным кормом.

В итоге общий диапазон переживания популяцией неблагоприятных условий значительно расширяется: зимние условия переживают взрослые, а летнюю засуху — молодые.[ …]

Е. В. Бурмакин и Л. А. Жаков (1961) высказали предположение, что в тех озерах, где, кроме окуня, нет других рыб, возрастной состав популяции окуня приобретает описанный выше необычный вид под влиянием каннибализма.

Старшие особи поедают младших, формируя тем самым одно или несколько поколений с сильно уменьшенной численностью.

Когда эти малочисленные поколения достигают возраста, при котором каннибализм является единственным способом добывания пищи, пресс хищников на младшие возрастные группы существенно уменьшается и снова появляются условия для существования многочисленного поколения.

Таким образом возникает циклическая смена многочисленных и малочисленных поколений с периодом порядка продолжительности жизни окуня. Именно проверка этой гипотезы и послужила первоначальным поводом к построению модели популяции окуня в виде кибернетической системы.[ …]

Развитие и рост (рис. 62). В последние годы численность щуки неуклонно снижается. В уловах 1998-1999 гг. было обследовано 79 экземпляров. Большую часть составляли особи в возрасте 3+ — 5+. Табл. 45 отображает возрастной состав популяции в процентах.[ …]

Источник: https://ru-ecology.info/term/48720/

Половая и возрастная структура популяции

Возрастной состав.:  Возрастной состав популяции характеризует соотношение возрастных

ЛЕКЦИЯ №7

ТЕМА: ПОПУЛЯЦИИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ

ПЛАН:

1. Понятие о популяции в экологии.

2. Основные характеристики популяции.

3. Структура популяций.

3.1.Пространственная и этологическая структуры популяций.

3.2. Половая и возрастная структура популяции.

4. Динамика популяций.

4.1. Кривые выживания.

4.2. Рост популяции и кривые роста.

4.3. Колебания численности популяции.

Понятие о популяции в экологии

Популяцией в экологии называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих общую территорию. Слово “популяция” от лат. populus – народ, население. Экологическую популяцию, определяют как население одного вида на определенной территории.

Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньше воздействие, чем физические факторы среды или другие, совместно обитающие, виды организмов.

В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связи, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно полезные) и конкурентные.

Специфические внутривидовые взаимосвязи – это отношения, связанные с воспроизводством между особями разных полов и между родителями и дочерним поколениями.

В популяциях действуют законы, позволяющие использовать ограниченные ресурсы среды для обеспечения воспроизводства потомства. Достигается это в основном через количественные изменения населения.

Поддержание оптимальной, в данных условиях, численности называют гомеостазом популяции. У каждой популяции можно выделить основные системные атрибуты (характеристики): состав, структуру и функцию.

Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств. Групповые особенности – это основные характеристики популяций. К ним можно отнести:

• численность популяции;

• плотность популяции;

• рождаемость;

• смертность популяции.

Основные характеристики популяции

Численность популяции – это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Оно никогда не бывает постоянно и зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности. В процессе размножения происходит рост популяции, смертность же приводит к сокращению ее численности.

Плотность популяции– определяется количеством особей (либо биомассой) на единице площади или объема, занимаемого популяцией.

Существует много методов определения численности и плотности популяции, но все их можно объединить в 4 основные группы: метод прямого подсчета, мечения и повторных отловов, выборные и косвенные методы.

Рождаемость – (плодовитость) определяется числом новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения.

Низкая плодовитость характерна для тех видов, которые проявляют большую заботу о потомстве.

Кроме того, плодовитость зависит от скорости созревания, числа генераций в год, соотношения в популяции самцов и самок, обеспеченности кормом, влияния погодных условии и др. факторов.

Смертность популяции – это количество особей, погибших за определенный период. Различают три типа смертности. Первый характеризуется одинаковостью во всех возрастах; второй- повышенной гибелью особей на ранних стадиях развития; третий тип характеризуется повышенной гибелью взрослых (старых) особей.

Факторы смертности разнообразные. Это в основном: физические условия (низкие и высокие температуры, ливневые осадки, засуха и др.), биологические факторы (отсутствие корма, заболевания, и др.) и антропогенные (загрязнение окружающей среды, вырубка лесов, охота и др.).

Структура популяций

Ввиду сложной организации, различают: половую, возрастную, пространственную и этологическую структуру популяций.

Пространственная и этологическая структуры популяций

Пространственная структура. Каждая популяция зани­мает пространство, обеспечивающее условия жизни для огра­ниченного числа особей. При изучении пространственной структуры различают случайное, равномерное и неравномер­ное (групповое) распределения особей на территории (в про­странстве).

Случайное распределение в природе встречает­ся редко, оно наблюдается в случаях, когда среда очень одно­родна, а организмы не стремятся объединиться в группы. Рав­номерное распределение бывает там, где между осо­бями очень сильна конкуренция или существует антагонизм. Наиболее часто наблюдается неравномерное (групповое) рас­пределение — образование различных скоплений.

Активность особей, пар и семейных групп у позвоночных и высших беспозвоночных обычно ограничена определенной зо­ной, называемой индивидуальным (или семейным) участком территории. У высших животных внутрипопуляционное рас­пределение регулируется системой инстинктов. Им свойствен­но особое территориальное поведение — реакция на местона­хождение других членов популяции.

В зависимости от характера использования пространства подвижных животных подразделяют на оседлых и кочевых. Оседлые животные в течение всей или большей части жизни используют довольно ограниченный участок среды. Им присущи инстинкты привязанности к своему участку, регу­лярное возвращение к месту размножения после длительных и дальних миграций.

Кочевые животные совершают постоянные передвижения в пространстве, так как они зависят от запаса корма на данной территории.

Кочевой образ жизни характерен преимущественно для стад и стай (кочующие группы многих рыб во время нагульных миграций, стада слонов, зебр, антилоп, северных оленей и т. п.).

Перемещение кочующих видов по площади обычно происходит за сроки, достаточные для восстановления кормовых ресурсов на пастбищных участках. Масштабы и длительность таких миграций определяют обилие пищи и чис­ленность стада.

Этологическая (поведенческая) структура. Она отражает разнообразные формы совместного существования особей в по­пуляциях.

Одиночный образ жизни следует выделить в первую очередь, хотя полностью одиночного существования организмов в природе нет, так как в этом случае было бы не­возможно размножение.

Семейный образ жизни — уси­ливаются связи между родителями и потомством, начинает за­метно проявляться территориальное поведение животных. Пу­тем различных сигналов, маркировки, угроз и тому подобного обеспечивается владение участком, достаточным для выкарм­ливания потомства.

Стая — временное объединение животных, проявляющих биологически полезную организованность действий (для защи­ты от врагов, добычи пищи, миграции и т. п.). Наиболее широ­ко стайность распространена среди рыб и птиц, хотя встреча­ется и у млекопитающих (например, у собак).

Стадо — длительное или постоянное объединение живот­ных, в котором осуществляются все основные функции жизни вида: добывание корма, защита от хищников, миграция, разм­ножение, воспитание молодняка. Основу группового поведения в стадах составляют взаимо­отношения доминирования.

Характерно наличие временного или относительно постоянного лидера, которому подражают особи стада. Активное руководство стадом (специальные сигналы или угрозы) осуществляют вожаки.

Иерархически организованно­му стаду свойственен закономерный порядок перемещения, определенные позиции при защите от врагов, расположение на местах отдыха и др..

Колония — это групповое поселение оседлых животных на длительное время или на период размножения.

По сложности взаимоотношений между особями колонии очень разнообраз­ны, наиболее сложные отношения складываются в поселениях для общественных насекомых (термитов, муравьев, пчел, ос и др.

), возникающие на основе сильно разросшейся семьи. Члены колоний постоянно обмениваются информацией друг с другом.

Половая и возрастная структура популяции

Средняя продолжительность жизни организмов и соот­ношение численности (или биомассы) особей различного воз­раста характеризуются возрастной, а соотношение особей раз­ного пола — половой структурами популяции.

Соотношение особей по полу и особенно доля размножающихся самок в популяции имеют большое значение для дальнейшего роста ее численности.

Соотношение полов в популяции устанавливается по законам генетики, по поведенческим различиям полов и, в известной мере, под влиянием среды.

Формирование возрастной структуры происходит в результате совместного действия процессов размножения и смертности.

Со временем даже в пределах одной и той же популяции могут происходить значительные изменения возрастной структуры.

В таких случаях «включаются механизмы», авто­матически возвращающие популяцию к некоторому нормаль­ному для данной популяции возрастному распределению.

При­чем популяции, включающие в себя много возрастных групп, в меньшей степени подвержены воздействию факторов, вли­яющих на размножение в конкретном году.

Даже крайне неблагоприятные условия, вызывающие пол­ную гибель приплода в тот или иной год, не становятся катаст­рофическими для популяции сложной структуры, так как ро­дительские пары участвуют в воспроизводстве многократно. Тем не менее, следы изменений условий жизни сохраняются в облике сложных популяций гораздо дольше, чем у простых.

Для роста численности популяций большое значение име­ет соотношение особей по полу. Генетический механизм обес­печивает примерно равное соотношение особей разного пола при рождении.

Однако исходное соотношение вскоре наруша­ется в результате различий физиологических, поведенче­ских и экологических реак­ций самцов и самок, вызываю­щих неравномерную смерт­ность.

Анализ возрастной и по­ловой структуры популяции позволяет прогнозировать ее численность на ряд ближай­ших поколений и лет. Этим пользуются для оценки воз­можности промысла рыбы, в охотничьих хозяйствах и прочих подобных случаях.

С возрастом требования особи к среде и устойчивость к отдельным ее факторам закономерны и весьма существенно изменяются. Возрастная структура отражает соотношение различных возрастных групп в популяции.

По Г.А. Новикову выделяется пять возрастных групп животных:

• новорожденные – до момента прозрения;

• молодые – подрастающие особи, еще не достигшие половой зрелости;

• полувзрослые – близкие к половой зрелости;

• взрослые – половозрелые животные;

• старые – переставшие размножаться особи.

Обычно в популяции присутствуют все возрастные группы, между ними наблюдаются постепенные переходы.

Возрастная структура популяций имеет приспособительный характер.

Таким образом, популяции свойственна определенная организация.

Распределение особей по территории, соотношение групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям, отражают структуру популяции.

Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой – под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяций имеет, следовательно, приспособительный характер.

Кроме адаптивных возможностей она характеризуется еще и приспособительными чертами групповой организации.

Приспособления организмов в конечном итоге направлены на повышение вероятности выжить и оставить потомство. Это мы называем экологической стратегией.

Все биологические системы характеризуются большей или меньшей способностью к саморегуляции, т.е. к гомеостазу.

Саморегуляция – необходимое приспособление организмов для поддержания жизни в постоянно меняющихся условиях. В эволюционном развитии организмов это касается не отдельных особей, а совокупности популяции.

Популяции – открытые системы, имеющие множество каналов, по которым в популяцию поступает информация, реализуется и адекватно отвечает структурными изменениями.

Природа сигналов, воспринимаемых популяцией как “приказ” к действию, весьма разнообразна, причем система сигнализации работает безотказно.

Динамика популяций

Динамика популяций — это процессы изменения ее ос­новных биологических показателей (численности, биомассы, структуры) во времени в зависимости от экологических фак­торов. Жизнь популяции проявляется в ее динамике — од­ном из наиболее значимых биологических и экологических яв­лений.

Кривые выживания

Кривая выживания представляет собой график зави­симости от времени числа выживших на данный момент осо­бей для некоторой начальной группы новорожденных.

Каж­дому биологическому виду свойственна своя характерная кри­вая выживания.

При построении графика по оси абсцисс откладывают относительный возраст, а по оси ординат — абсо­лютное число выживших особей или их процент от исходного числа.

Все животные и растения подвержены старению, которое проявляется в снижении жизненной активности с возрастом после периода зрелости. Непосредственные причины смерти могут быть разными, но в основе их лежит уменьшение сопро­тивляемости организма к неблагоприятным факторам, напри­мер болезням.

Кривая 1 на рисунке 1 близка к идеальной кривой выжива­ния для популяции, в которой старение — главный фактор, влияющий на смертность. Так, в современной развитой стране с высоким уровнем медицинского обслуживания и рациональ­ным питанием большинство людей доживает до старости, но среднюю ожидаемую продолжительность жизни почти невоз­можно увеличить более чем до 75 лет.

Поскольку даже в наи­более высокоразвитых странах детская смертность выше сред­ней, она изображается начальным участком а, а наличие дол­гожителей — конечным участком б (кривая 1). Кроме того, на кривую выживания влияет фактор «случайной гибели», при­чины которой с возрастом могут меняться.

Например, в Англии наибольшая смертность в результате автомобильных аварий приходится на воз­раст 20—25 лет.

Рис. 1. Кривые выживания: 1 – человек или крупные млекопитающие; 2 гидра или чернохвостый олень; 3 – устрица или рыба.

Закономерность, анало­гичная кривой 1, свойственна и однолетним растениям, на­пример злаковым, ибо на по­ле все растения одного вида стареют одновременно.

Кривая 3 иллюстрирует изменения в популяции, у которой смертность относи­тельно постоянна в течение всей жизни организмов (на­пример, 50% за определенное время). Причиной смерти пре­имущественно служит слу­чай, и особи гибнут до начала заметного старения.

Кривая, подобная этой, была получена, например, для «популяции» стеклянных (легко бьющихся) стаканов в кафетерии. В природе к таким видам относятся, например, устрицы, дающие огромное потомство, а также рас­тения, размножающиеся благодаря рассеиванию большого числа семян.

Большая или меньшая смертность среди моло­дых особей приводит к изменению крутизны опускания на­чальной части кривой 3.

К промежуточному типу относят кривые выживания та­ких видов, для которых смертность мало меняется с возрас­том. В природе существует много видов птиц, ящериц, мел­ких млекопитающих и других организмов, имеющих кривые выживания 2, которые отличаются от прямолинейной диаго­нали некоторой выпуклостью (вогнутостью) или волнообразностью.

Форма кривой выживания часто меняется при изменении плотности популяции. С увеличением плотности кривая стано­вится более вогнутой, т. е. при увеличении численности орга­низмов их смертность возрастает.

Существуют также внутривидовые различия в кривых вы­живания. Причины могут быть разные и нередко связаны с по­лом. Так, женщины живут дольше мужчин, хотя причины этого точно не известны

Источник: https://studopedia.net/9_51029_polovaya-i-vozrastnaya-struktura-populyatsii.html

Возрастной состав популяции растений

Возрастной состав.:  Возрастной состав популяции характеризует соотношение возрастных

Введение

Вприроде каждый существующий видпредставляет собой сложный комплексили даже систему внутривидовых групп,которые охватывают особей со специфическимичертами строения, физиологии и поведения.Таким внутривидовым объединением особейи являетсяпопуляция.

Основныепоказатели структуры популяций —численность, распределение организмовв пространстве и соотношениеразнокачественных особей.

Рождаемостьи смертность, динамика численностинапрямую связаны с возрастной структуройпопуляции. Популяция состоит из разныхпо возрасту и полу особей.

Возрастнаяструктура популяции – соотношение впопуляции особей разных возрастныхгрупп. Календарный возраст – абсолютныйвозраст, время от момента рождения.Биологический возраст – постадийныйвозраст, определяющий роль организмав популяционных процессах.

У растенийвыделяют 4 возрастных периода: латентный,прегенеративный, генеративный, ипостгенеративный (и 11 возрастныхсостояний). По соотношению этих возрастныхгрупп можно охарактеризовать ценопопуляцию.

Нормальная ценопопуляция – та, в которойпредставлены все 4 возрастные периода.

Возрастнаяструктура ценопопуляции во многомопределяется биологическими особенностямивида: периодичностью плодоношения,числом продуцируемых семян и вегетативныхзачатков, способностью вегетативныхзачатков к омоложению, скоростью переходаособей из одного возрастного состоянияв другое, способностью образовыватьклоны и др. Проявление всех этихбиологических особенностей, в своюочередь, зависит от условий внешнейсреды. Меняется и ход онтогенеза, которыйможет протекать у одного вида во многихвариантах.

Возрастнаяструктура популяций

С возрастомтребования особи к среде и устойчивостьк отдельным ее факторам закономерно ивесьма существенно изменяются. На разныхстадиях онтогенеза могут происходитьсмена сред обитания, изменение типапитания, характера передвижения, общейактивности организмов.

Нередко возрастныеэкологические различия в пределах видавыражены в значительно большей степени,чем различия между видами.

Травяныелягушки на суше и их головастики вводоемах, гусеницы, грызущие листья, икрылатые бабочки, сосущие нектар, сидячиеморские лилии и их планктонные личинкидолиолярии – всего лишь разныеонтогенетические стадии одних и тех жевидов.

Возрастные различия в образежизни часто приводят к тому, что отдельныефункции целиком выполняются наопределенной стадии развития. Например,многие виды насекомых с полным превращениемне питаются в имагинальном состоянии.Рост и питание осуществляются наличиночных стадиях, тогда как взрослыеособи выполняют только функции расселенияи размножения.

В разных возрастныхсостояниях у растений может быть разнаястратегия. Так, эфемер мятлик луковичныйна ранних стадиях развития проявляетсебя как виолент, а затем с наступлениемжаркого засушливого периода переходитв состояние покоя и становится патентом.

Возрастные различияв популяции существенно усиливают ееэкологическую неоднородность и,следовательно, сопротивляемость среде.

Повышается вероятность того, что присильных отклонениях условий от нормыв популяции сохранится хотя бы частьжизнеспособных особей и она сможетпродолжить свое существование. Возрастнаяструктура популяций имеет приспособительныйхарактер.

Она формируется на основебиологических свойств вида, но всегдаотражает также силу воздействия факторовокружающей среды.

Возрастные пирамиды

Графические фигуры,отражающие соотношение особей разноговозраста, называются возрастнымипирамидами. На рис. 1 приведены триварианта пирамид возрастного состава:с преобладанием молодых особей (1), спримерно равным участием особей разноговозраста (2) и с преобладанием особейсреднего возраста (3).

Рис. 1. Примерывозрастных пирамид популяций

Наиболее детальносвязь возрастного состава с прочимидинамическими характеристиками изученадля популяции человека.

Для стран, вкоторых происходит быстрый ростнародонаселения, характерна невысокаяпродолжительность жизни и высокаясмертность. В результате возрастнаяпирамида имеет широкое основание.

Встранах, где рост народонаселениястабилизирован, возрастает длительностьжизни и снижается смертность. Возрастнаяпирамида населения по форме напоминаетракету (рис. 2).

Рис. 2. Возрастныепирамиды населения демографическинеблагополучных (а) и демографическиблагополучных (б) стран, 1985г. и 2025 г.(прогноз)

Возрастная структурапопуляций у растений

Изучение возрастногосостава популяций растений было начатолесоводами в конце XIX столетия. На основесоотношения деревьев разного возрастаони оценивали состояние лесных насажденийи прогнозировали развитие процессасмены пород. Определение абсолютноговозраста деревьев не представляетособого труда.

Раньше возраст определялсяпо спилам стволов, а в настоящее время- по кернам древесины, которые получаютс использованием специальных буров. Всередине ХХ века благодаря Т.А. Работновуи А.А. Уранову и их многочисленнымученикам (Л.Б. Заугольнова, О.В. Смирнова,Л.А. Жукова и др.

) было начато изучениевозрастного состава популяций травянистыхрастений. Однако поскольку абсолютныйвозраст у трав определить очень трудно,в основу изучения популяций было положеносоотношение возрастных состоянийрастений (табл. 1).

Были разработаныспециальные ключи для определениявозрастного состояния растений, причемчисло этих состояний, которые можноразличить, в разных случаях меняетсяот 5 до 11.

Таблица 1 Периодизацияонтогенеза цветковых растений

Период

Возрастное состояние растений

Условное обозначение

I. Латентный

1. Семена

Sm

II. Виргинильный

2. Проростки

P

3. Ювенильные

J

4. Имматурные

Im

5. Виргинильные

V

III.Генеративный

6. Молодые генеративные

g1

7. Средние генеративные

g2

8. Старые генеративные

g3

IV. Сенильный

9. Субсенильные

Ss

10. Сенильные

S

11. Отмирающие

Sc

У растений возрастнаяструктура ценопопуляции, т. е. популяцииконкретного фитоценоза, определяетсясоотношением возрастных групп. Абсолютный,или календарный, возраст растения и еговозрастное состояние – понятия нетождественные. Растения одногокалендарного возраста могут находитьсяв разных возрастных состояниях.

Возрастное,или онтогенетическиесостояниеособи – этоэтап ее онтогенеза, на котором онахарактеризуется определенными отношениямисо средой.

Полный онтогенез, или большойжизненный цикл растений, включает всеэтапы развития особи – от возникновениязародыша до ее смерти или до полногоотмирания всех поколений ее вегетативновозникшего потомства (рис. 3).

Рис. 3.Возрастныесостояния овсяницы луговой (А), василькасибирского (Б):ценопопуляция растение вегетативный

р–проростки; j– ювенильныерастения; im– имматурные;v– вирги-нильные;g1– молодыегенеративные;g2– средневозрастныегенеративные;g3– старыегенеративные;ss– субсенильные;s– сенильные

Проросткиимеют смешанноепитание за счет запасных веществ семении собственной ассимиляции. Это маленькиерастения, для которых характерно наличиезародышевых структур: семядолей,начавшего расти зародышевого корня и,как правило, одноосного побега снебольшими листьями, имеющими частоболее простую форму, чем у взрослыхрастений.

Ювенильныерастенияпереходят к самостоятельному питанию.У них отсутствуют семядоли, но организацияеще проста, часто сохраняется одноосностьи листья иной формы и меньшего размера,чем у взрослых.

Имматурныерастения имеютпризнаки и свойства, переходные отювенильных растений к взрослымвегетативным. У них часто начинаетсяветвление побега, что приводит кувеличению фотосинтетического аппарата.

Увзрослыхвегетативныхрастенийпоявляются черты типичной для видажизненной формы в структуре подземныхи наземных органов и строение вегетативноготела принципиально соответствуетгенеративному состоянию, но репродуктивныеорганы пока отсутствуют.

Переход растенийв генеративный период определяется нетолько появлением цветков и плодов, нои глубокой внутренней биохимической ифизиологической перестройкой организма.

В генеративном периоде в растенияхбезвременника великолепного примерновдвое больше колхамина и вдвое меньшеколхицина, чем в молодых и старыхвегетативных особях; у свербиги восточнойрезко повышается содержание всех формфосфорных соединений, а также активностькаталазы, интенсивность фотосинтеза итранспирации; у жабрицы порезниковойсодержание РНК увеличивается в 2 раза,а общего азота – в 5 раз.

Молодые генеративныерастениязацветают, образуют плоды, происходитокончательное формообразование взрослыхструктур. В отдельные годы могут бытьперерывы в цветении.

Средневозрастныегенеративныерастения обычнодостигают наибольшей мощности, имеютнаибольший ежегодный прирост и семеннуюпродукцию, также могут иметь перерыв вцветении. В этом возрастном состоянииу клонообразующих видов часто начинаетпроявляться дезинтеграция особей,возникают клоны.

Старые генеративныерастенияхарактеризуются резким снижениемрепродуктивной функции, ослаблениемпроцессов побего– и корнеобразования.Процессы отмирания начинают преобладатьнад процессами новообразования,усиливается дезинтеграция.

Старые вегетативные(субсенилъные)растенияхарактеризуются прекращением плодоношения,снижением мощности, усилением деструктивныхпроцессов, ослаблением связи междупобеговыми и корневыми системами,возможно упрощение жизненной формы,появление листьев имматурного типа.

Сенилъные растенияхарактеризуютсякрайней дряхлостью, уменьшением размеров,при возобновлении реализуются немногиепочки, вторично появляются некоторыеювенильные черты (форма листьев, характерпобегов и т. д.).

Отмирающие особи– крайняястепень выражения сенильного состояния,когда у растения остаются живыми лишьнекоторые ткани и в отдельных случаях– покоящиеся почки, которые не могутразвить надземные побеги.

У некоторых деревьев(дуба черешчатого, бука лесного, кленаполевого и др.) описано квазисенильноевозрастноесостояние (термин предложен Т. А.Работновым). Это угнетенные, низкорослыерастения, описанные как торчки (рис. 4).Они приобретают со временем чертыстарого вегетативного растения, так ине пройдя генеративную фазу.

Рис. 4.Онтогенез дубачерешчатого в благоприятных условиях(сверху) и при недостатке света (по О. В.Смирновой, 1998)

Распределениеособей ценопопуляции по возрастнымсостояниям называется еевозрастным,или онтогенетическимспектром.Он отражаетколичественные отношения разныхвозрастных уровней.

Для определениячисленности каждой возрастной группыу разных видов используют различныесчетные единицы.

Счетной единицей могутбыть отдельные особи, если в течениевсего онтогенеза они остаютсяпространственно обособленными (уоднолетников, стержнекорневых моно–и поликарпических трав, многих деревьеви кустарников) или являются четкоразграниченными частями клона.

Удлиннокорневищных и корнеотпрысковыхрастений счетной единицей могут бытьпарциальные побеги или парциальныекусты, так как при физической целостностиподземной сферы они оказываются нередкофизиологически разобщенными, чтоустановлено, например, для ландышамайского при использовании радиоактивныхизотопов фосфора. У плотнодерновинныхзлаков (щучка, типчак, ковыли, змеевкаи др.) счетной единицей наряду с молодымиособями может быть компактный клон,который в отношениях со средой выступаеткак единое целое.

Число семян впочвенном запасе, хотя этот показательи очень важен, при построении возрастногоспектра ценопопуляции обычно неучитывается, так как подсчет их оченьтрудоемок и получить статистическинадежные величины практически невозможно.

Если в возрастномспектре ценопопуляции в момент еенаблюдения представлены только семенаили молодые особи, ее называютинвазионной.Такаяценопопуляция не способна к самоподдержанию,и существование ее зависит от поступлениязачатков извне. Часто это молодаяценопопуляция, только что внедрившаясяв биоценоз.

Если ценопопуляция представленавсеми или почти всеми возрастнымигруппами (некоторые возрастные состоянияу конкретных видов могут быть не выражены,например, имматурное, субсенильное,ювенильное), то она называетсянормальной.Такаяпопуляция независима и способна ксамоподдержанию семенным или вегетативнымпутем. В ней могут преобладать те илииные возрастные группы.

В связи с этимразличают молодые, средневозрастные истарые нормальные ценопопуляции.

Нормальнаяценопопуляция, состоящая из особей всехвозрастных групп, называется полночленной,а если особикаких-либо возрастных состоянийотсутствуют (в неблагоприятные годывременно могут выпадать отдельныевозрастные группы), то популяцияназываетсянормальнойнеполночленной.

Регрессивнаяценопопуляцияпредставлена только сенильными исубсенильными или также генеративными,но старыми, не образующими всхожихсемян. Такая ценопопуляция не способнак самоподдержанию и зависит от заносазачатков извне.

Инвазионнаяценопопуляция может перейти в нормальную,а нормальная – в регрессивную.

Возрастная структураценопопуляции во многом определяетсябиологическими особенностями вида:периодичностью плодоношения, числомпродуцируемых семян и вегетативныхзачатков, способностью вегетативныхзачатков к омоложению, скоростью переходаособей из одного возрастного состоянияв другое, способностью образовыватьклоны и др.

Типичный возрастной спектрназываетсябазовым(рис. 5). Проявлениевсех этих биологических особенностей,в свою очередь, зависит от условийвнешней среды. Меняется и ход онтогенеза,который может протекать у одного видаво многих вариантах (поливариантностьонтогенеза), что сказывается на структуревозрастного спектра ценопопуляции(рис.

6).

Рис. 5.Базовый типспектра ценонопуляций (по Л. Б. Зауголыювой,1976) А – бурачок ленский; Б – анабазисбезлистный; В – овсяница луговая; Г –типчак.

1 –базовый спектр;2– пределыизменения базового спектра

Разные размерырастений отражают различнуюжизненностьособей впределах каждой возрастной группы.Жизненность особи проявляется в мощностиее вегетативных и генеративных органов,что соответствует количеству накопленнойэнергии, и в устойчивости к неблагоприятнымвоздействиям, что определяетсяспособностью к регенерации.

Жизненностькаждой особи меняется в онтогенезе поодновершинной кривой, возрастая навосходящей ветви онтогенеза и уменьшаясьна нисходящей. У многих видов особиодного возрастного состояния в однойценопопуляции могут иметь разнуюжизненность.

Эта дифференциация особейпо жизненности может вызыватьсяразнокачественностью семян, разнымисроками их прорастания, микроусловиямисреды, воздействием животных и человека,конкурентными отношениями. Высокаяжизненность может сохраняться до смертиособи во всех возрастных состоянияхили снизиться в ходе онтогенеза.

Растениявысокого уровня жизненности нередкопроходят все возрастные состоянияускоренными темпами. В ценопопуляцияхчасто преобладают растения среднегоуровня жизненности. Одни из них проходятонтогенез полностью, а другие пропускаютчасть возрастных состояний, переходяперед отмиранием на более низкий уровеньжизненности.

Растения низшего уровняжизненности имеют сокращенный онтогенези часто переходят в сенильное состояние,едва приступив к цветению.

Рис. 6.Вариантыразвития ежи сборной в разных экологическихусловиях (по Л. А. Жуковой, 1985). Латинскимибуквами обозначены возрастные состояниярастений, а пунктирными линиями – ихвозможная последовательность

Особи однойценопопуляции могут развиваться ипереходить из одного возрастногосостояния в другое с разной скоростью.

По сравнению с нормальным развитием,когда возрастные состояния сменяютдруг друга в обычной последовательности,может наблюдаться ускорение или задержкав развитии, выпадение отдельных возрастныхсостояний или целых периодов, наступлениевторичного покоя, часть особей можетомолаживаться или отмирать. Многиелуговые, лесные, степные виды привыращивании их в питомниках или посевах,т. е. на лучшем агротехническом фоне,сокращают свой онтогенез, напримеровсяница луговая и ежа сборная – с 20–25до 4 лет, горицвет весенний – со 100 до10–15 лет, жабрица порезниковая – с 10–18до 2 лет. У других растений при улучшенииусловий онтогенез может удлиняться,как, например, у тмина обыкновенного.

В засушливые годыи при усилении выпаса у степного видаовсеца Шелля отдельные возрастныесостояния выпадают. Например, взрослыевегетативные особи могут сразу пополнятьгруппу субсенильных, реже – старыхгенеративных.

Клубне-луковичные растениябезвременника великолепного в центральныхчастях компактных клонов, где условияменее благоприятные (хуже освещение,увлажнение, минеральное питание,проявляется токсическое действиеотмерших остатков), быстрее переходятв сенильное состояние, чем периферическиеособи.

У свербиги восточной при усиленнойпастбищной нагрузке, когда повреждаютсяпочки возобновления, молодые и зрелыегенеративные особи могут иметь перерывыв цветении, тем самым как бы омолаживаясьи продлевая свой онтогенез.

У ежи сборной вразных условиях реализуется от 1–2 до35 путей онтогенеза, а у подорожникабольшого от 2–4 до 100. Возможность менятьпуть онтогенеза обеспечивает адаптациюк меняющимся условиям среды и расширяетэкологическую нишу вида.

У двух видовстепного овсеца – Шелля и опушенного– в Пензенской области четко прослеженоциклическое изменение возрастныхспектров в многолетней динамике. Взасушливые годы популяции овсецовстареют, а во влажные – молодеют.Флюктуации возрастного спектраценопопуляций вслед за погоднымиусловиями особенно характерны длярастений поемных лугов.

Возрастной спектрможет варьировать не только вследствиевнешних условий, но и в зависимости отреактивности и устойчивости самихвидов.

К выпасу у растений разнаясопротивляемость: у одних выпас вызываетомолаживание, так как растения отмирают,не достигнув старости (например, у полыниравнинной), у других – способствуетстарению ценопопуляции изза снижениявозобновления (например, у степноговида жабрицы Ледебура).

У некоторых видовна всем протяжении ареала в широкомдиапазоне условий нормальные ценопопуляциисохраняют основные черты возрастнойструктуры (ясень обыкновенный, типчак,овсяница луговая и др.). Такой возрастнойспектр зависит преимущественно отбиологических свойств вида. В немсохраняются прежде всего соотношенияво взрослой, наиболее стабильной части.

Число вновь возникающих и отмирающихособей в каждой возрастной группесбалансировано, и общий спектр оказываетсяпостоянным до значительных измененийусловий существования. Такие базовыеспектры чаще всего имеют ценопопуляциивидов-эдификаторов в устойчивыхсообществах.

Им противопоставляютсяценопопуляции, относительно быстроменяющие возрастной спектр вследствиене установившихся отношений с окружающейсредой.

Чем крупнее особь,тем значительнее сфера и степень еевоздействия на среду и на соседниерастения («фитогенное поле», по А. А.Уранову). Если в возрастном спектреценопопуляции преобладают особи взрослыевегетативные, молодые и средневозрастныегенеративные, то вся популяция в целомбудет занимать более прочное положениесреди других.

Таким образом, нетолько численность, но и возрастнойспектр ценопопуляции отражает состояниеи приспособленность ее к меняющимсяусловиям внешней среды и определяетпозиции вида в биоценозе.

Проблемы и успехиизучения возрастного состава популяциирастений

Приизучении возрастного состава популяциирастений возникает проблема соотношениякалендарного и биологического возраста.

Принадлежность к определенномувозрастному состоянию определяется постепени выраженности определенныхморфологических (например, степеньрасчлененности сложного листа) ифизиологических (например, способностьдать потомство) признаков. Таким образом,фиксируется, прежде всего, биологическийвозраст особи.

Биологическийвозрастимеетдля эколога большее значение, так какименно он определяет роль особи впопуляционных процессах. В то же время,как правило, существует взаимосвязьмежду биологическим и календарнымвозрастом.

Также тело отдельного модулярного организманаделено возрастной структурой: оносостоит из молодых (развивающихся),активно функционирующих и стареющихчастей.

Сказанное означает, что возрастнуюструктуру популяции модулярных организмовможно описать двояко: имея в виду либовозрасты генетов, либо возрасты техчастей (модулей), из которых эти генетысостоят.

Вопрос этот тем более существен,что характер жизнедеятельности модуля,подобного листу или корню, с возрастомизменяется.

Вывод

Таким образом, урастений выделяют 4 возрастных периода:латентный, прегенеративный, генеративный,и постгенеративный (и 11 возрастныхсостояний). По соотношению этих возрастныхгрупп можно охарактеризовать ценопопуляцию.

Абсолютный возрасту растений определить очень трудно, воснову изучения популяций было положеносоотношение возрастных состоянийрастений. Были разработаны специальныеключи для определения возрастногосостояния растений, причем число этихсостояний, которые можно различить, вразных случаях меняется от 5 до 11.

Приизучении возрастного состава популяциирастений возникает проблема соотношениякалендарного и биологического возраста.

Так же проблема определения возрастарастений заключается в том, что телорастения состоит из молодых(развивающихся), активно функционирующихи стареющих частей.

Источник: https://studfile.net/preview/8079758/

Scicenter1
Добавить комментарий