EKOLOGIA

POPULACJI

POPULACJA W EKOLOGII



Populacja w ekologii- to grupa osobników

tego samego gatunku, zamieszkujących ten

sam teren i mogących się krzyżować

CECHY CHARAKTERYZUJĄCE POPULACJĘ



Liczebność



Zagęszczenie



Obszar występowania



Struktura płci i wieku



Rozrodczość



Śmiertelność



Dynamika liczebności populacji

ROZRODCZOŚĆ



Rozrodczość, wrodzona
zdolność populacji do wzrostu jej liczebności
drogą rozdrodu. Nie jest stałą i zależy od
wielkości oraz składu populacji, oddziaływań
między osobnikami i od
warunków środowiska.

LICZEBNOŚĆ

Liczebność populacji -

liczba osobników w populacji zasiedlająca
dany obszar.

Zmiany liczebności zależą od: liczby osobników

przybywających do populacji
przez rozród lub imigrację, liczby osobników
ubywających z populacji na
drodze wymierania lub emigracji. Liczebność
populacji zmienia się w czasie, zmiany te
obrazuje bilans liczebności populacji.

ZAGĘSZCZENIE

Liczba osobników przypadająca na jednostkę

powierzchni (w środowisku wodnym -
objętości) zajmowanej przez populację..

Zgodnie z zasadą Alleego zarówno zbyt małe i

zbyt duże zagęszczenie wpływa
na populację ograniczająco. Przy zbyt dużym
zagęszczeniu osobników wzrasta konkurencja
międzygatunkowa co ogranicza
rozwój populacji i prowadzi do wzrostu
„śmiertelności". Z kolei zbyt małe
zagęszczenie może
utrudnić osobnikowi rozmnażającemu się
płciowo znalezienie partnera do rozdodu.

OBSZAR WYSTĘPOWANIA



Zasięg – obszar, na którym regularnie występują

osobniki danego gatunku.

Zasięg jest zjawiskiem dynamicznym, jego granice

ulegają zmianom. Przyczyną tego stanu rzeczy są

przede wszystkim zmiany klimatu i zjawiska

ewolucyjno-genetyczne, wpływające na zakresy

tolerancji gatunków. Pozostałe czynniki ekologiczne (w

tym oddziaływanie człowieka) modelują zasięgi

rzeczywiste w stosunku do potencjalnych.



W wypadku zwierząt wędrownych zasięg obejmuje nie

tylko miejsca przebywania w czasie rozrodu(lęgowe),

ale również obszary, którymi zwierzęta się

przemieszczają i w których przebywają poza okresem

rozrodu (np. zimowiska). Do zasięgu nie zalicza się

miejsc przypadkowego pojawiania się pojedynczych

osobników (np. roślin, które przejściowo zdziczały z

uprawy lub zwierząt, które zbłądziły podczas

wędrówki).

OBSZAR WYSTĘPOWANIA WANILII

PŁASKOLISTNEJ

STRUKTURA PŁCI I WIEKU



Struktura płci i wieku – udział różnych grup

wiekowych w populacji z uwzględnieniem

podziału na płeć. Udział ten graficznie

przedstawia się za pomocą schematu,

zwanego piramidą płci i wieku. Parametr ten

jest z jednej strony dość stałą cechą

gatunkową, z drugiej podlega silnym wpływom

takich czynników, jak: rozrodczość, strategia

rozrodu i śmiertelność.



W życiu każdego osobnika można wyróżnić trzy

okresy:



przedprodukcyjny (przedrozrodczy),



reprodukcyjny (rozrodczy),



poprodukcyjny (porozrodczy).

PODZIAŁ PIRAMID PŁCI I WIEKU



Piramidy płci i wieku dzielimy na progresywne, regresywne i
zastojowe. Piramida typu progresywnego pokazuje
zwiększanie się liczby ludności, typu zastojowego obrazuje
sytuacje w której liczba dzieci jest taka sama jak liczba
dorosłych, typu regresywnego obrazuje zmniejszanie się
liczby ludności

STRUKTURA WIEKOWA POPULACJI

% osobników w populacji

populacja młoda

populacja
ustabilizowana

populacja
zamierająca

DYNAMIKA LICZEBNOŚCI

POPULACJI



Dynamika liczebności populacji - zmiany
liczebności osobników w czasie. Jest ona
wynikiem procesów
rozrodczości i śmiertelności, a w przypadku
zwierząt także i migracji.

120

160

200

Czas (t)

ść

)

ROZRODCZOŚĆ



Rozrodczość, wrodzona zdolność
populacji do wzrostu jej liczebności
drogą rozrodu. Nie jest stałą i zależy od
wielkości oraz składu populacji, oddziaływań
między osobnikami i od
warunków środowiska. Rozrodczość jest tak
duża, aby pomimo ogromnej śmiertelności
część osobników przetrwała. Jednak przy
dużej liczbie osobników zacznie brakować
pokarmu i one będą umierać.



Dużą rozrodczością charakteryzują się organizmy
rozmnażające się w sposób bezpłciowy np. bakterie.
Podział komórki następuje bardzo szybko, następnie
utworzona komórka może także szybko się podzielić
itd. Ale jest to ograniczone wieloma czynnikami
m.in pokarmem. Dużą rozrodczością charakteryzują
się także drzewa i trawy. Wytwarzają dużą liczbę
nasion ale nie oznacza to, że z każdego musi
powstać nowy osobnik. Natomiast małą
rozrodczością charakteryzują się ssaki. Wydają one
na świat małą ilość potomstwa po długim czasie. Do
tego ssaki mogą wydawać potomstwo jedynie w
wieku płodnym czyli dużo osobników nie ma takiej
możliwości (są przed lub po wieku rozrodczym).

DUŻA ROZDRODCZOŚ MAŁA

ROZRODCZOŚĆ

PRZYKŁADY

ŚMIERTELNOŚĆ



Śmiertelność - liczba
osobników populacji ginąca w określonej
jednostce czasu. Śmiertelność wyrażona jest
najczęściej w liczbach względnych, w których
odniesieniem jest liczba osobników populacji
podawana w procentach. Można wyróżnić
śmiertelność ekologiczną, czyli faktycznie
istniejącą w badanej populacji lub
śmiertelność minimalną, która miałaby
miejsce, gdyby populacja żyła w
optymalnych warunkach.

STRUKTURA POPULACJI



Zagęszczenie

: liczba osobników

przypadających na jednostkę powierzchni

lub objętości (tu problem z ‘osobnikami

modularnymi’ – w tym przypadku lepiej

wyrażać zagęszczenie liczbą rametów na

jednostkę powierzchni);



Struktura wiekowa



stała

(zrównoważona) – gdy proporcje

między poszczególnymi klasami wieku

nie zmieniają się;



trwała

(niezmienna) – tylko w

populacjach o ustabilizowanej

liczebności, gdy liczebność w

poszczególnych klasach wieku jest stała

ZAKRES TOLERANCJI DLA

POPULACJI



Zakres tolerancji ekologicznej – granica działania

danego czynnika środowiska, w obrębie którego

organizm żyje, a przy jego braku umiera.



Maksimum życiowe to górna granica tolerancji,

w której organizm żyje prawidłowo



Minimum życiowe to dolna granica tolerancji na

dany czynnik



Pesimia życia – następuje ograniczenie funkcji

życiowych



Optimum, np. termiczne, to najkorzystniejszy

zakres temperatur dla danego organizmu

(komfort termiczny) – oznacza minimalne wydatki

energetyczne na utrzymanie podstawowych

funkcji życiowych

STRUKTURA PRZESTRZENNA
POPULACJI



Struktura przestrzenna populacji związana
jest z rozprzestrzenianiem się osobników oraz
ich liczebnością, przy czym wyróżnia się
rozmieszczenie:
A) skupiskowe (np.antylopy,pawiany,dęby)

B) losowe (np. muchy)
C) równomierne (np. rośliny w sadzie)

DYNAMIKA BIOCENOZ



Sukcesja



Regresja



Degeneracja



Regeneracja



Fluktuacja

SUKCESJA

- Sukcesje to kierunkowe, uporządkowane zmiany prowadzące do przekształcania

się ekosystemu.

- Populacje roślinne i zwierzęce bardziej proste zastępowane są przez populacje

bardziej złożone.

- Typy sukcesji:
pierwotna – dotyczy terenów, na których wcześniej nie występowała żadna biocenoza,

np. skały, wydmy, hałdy, stoki wulkanów; gdy ekosystem powstaje od nowa;

wtórna – zachodzi w ekosystemie częściowo zniszczonym, zajętym wcześniej przez inną

biocenozę, np. wyręby, ugory, obszary okresowo zalewane lub zarastające jeziora.

- Stadia sukcesji pierwotnej:
etap pionierski – przypadkowe pojawienie się różnych organizmów o najmniejszych

wymaganiach, tzw. pionierskich; są to na ogół glony, mchy, porosty lub trawy;

zespołem pionierskim w przypadku sukcesji wtórnej jest fragment uprzedniej

biocenozy.

etap migracyjny – pojawienie się nowych gatunków roślin i zwierząt wypełniających

stopniowo zajmowaną przestrzeń;

etap zasiedlający – rozprzestrzenianie się organizmów i kolonizacja wcześniej

przybyłych;

etap konkurencyjny – nisze ekologiczne zdobywają organizmy silniejsze, komplikują się

łańcuchy i sieci troficzne;

etap stabilizacji – powstanie zrównoważonego ekosystemu; ostateczny ekosystem, jaki

wykształca się na danym terenie, nazywa się klimaksem.

Stadium klimaksu charakteryzuje się trwałością w czasie, równowagą dynamiczną

między czynnikami biotycznymi i abiotycznymi (homeostaza). Nie podlega już

dalszej sukcesji.

ETAPY SUKCESJI (ZARASTANIE
JEZIORA)

REGRESJA



Regresja- proces zaniku określonego
ekosystemu w wyniku działania
zewnętrznych czynników naturalnych lub
antropogenicznych, np. proces zaniku lasu na
skutek jego wyrębu lub podwyższenia wód
gruntowych, tj. jego podtopienie.



degeneracja - proces
polegający na
zniekształceniu
struktury i zaburzeniu
funkcjonowania
układu ekologicznego,
najczęściej pod
wpływem działań
człowieka; także stan
zniekształcenia układu
ekologicznego



proces odbudowy
struktury i funkcji
części
zdegradowanego
ekosystemu, np. za
pomocą nasion, jaj.

regeneracja

Degeneracja



FLUKTUACJE -

zmiany w liczbie

zwierząt lub roślin

spowodowane

różnymi czynnikami:

biotycznymi

(naturalnymi, np.

starzeniem się) i

abiotycznymi (np.

zanieczyszczeniem

środowiska)

•

fluktuacje

ZASADY BIOCENOTYCZNE



Jedność biomu i biotopu



homeostaza

JEDNOŚĆ BIOTOPU I BIOCENOZY



Jedność biotopu i biocenozy – wszystkie elementy
biotyczne i abiotyczne są ze sobą ściśle powiązane i
wpływają wzajemnie na siebie.
Warunkiem trwałej i samodzielnej egzystencji
biocenozy w przyrodzie jest istnienie trzech
współzależnych biologicznie grup organizmów:
producentów, konsumentów i reducentów, dzięki
których utrzymuje się w biocenozie zamknięty obieg
materii.

Związki organiczne

producentów

Obumarła materia

ograniczna

Związki organiczne

konsumentó

Związki

nieorganiczn