EKOLOGIA
WŁASNOŚCI
POPULACJI
Populacja
- to zespół
osobników tego samego
gatunku, mogących się
swobodnie krzyżować i wydawać
płodne potomstwo, zajmujący tę
samą niszę ekologiczną, tj.
przestrzeń, która zapewnia im
niezbędne warunki życiowe
(terytorium, schronienie i
pożywienie).
Charakterystycznymi
właściwościami populacji są
m.in.:
•liczebność,
•rozrodczość,
•śmiertelność,
•struktura wiekowa,
•rozprzestrzenianie się,
•struktura przestrzenna.
LICZEBNOŚĆ
- to liczba
osobników składających się
na populację, ich liczbę zaś
przypadającą na określoną
jednostkę powierzchni określa
się jako
ZAGĘSZCZENIE
,
np. 500 sosen/ha,
5 mln okrzemek/m
3
.
•Zmiany liczebności zależą od:
liczby osobników przybywających
do populacji przez
rozród
lub
imigrację
, liczby osobników
ubywających z populacji na drodze
wymierania
lub
emigracji
oraz
czynników środowiskowych.
•Liczebność populacji zmienia się w
czasie, zmiany te obrazuje bilans
liczebności populacji.
Suma fizycznych
i biologicznych czynników,
które nie pozwalają
gatunkowi osiągnąć
maksymalnej liczebności,
nosi nazwę
OPORU
ŚRODOWISKA
.
Tempo wzrostu ilościowego populacji
obrazują dwie
KRZYWE WZROSTU
.
Wzrost może być:
-
ograniczony
(warunkami środowiska,
np. obecnością drapieżników,
klimatem, chorobami) –
krzywa
esowata
.
-
nieograniczony
- wówczas liczba
osobników stale wzrasta
–
krzywa jotowata
.
Krzywe wzrostu populacji:
A – esowata,
B - jotowata
A
B
ROZRODCZOŚĆ
to stosunek liczby nowo
urodzonych osobników do
liczebności całej populacji.
ŚMIERTELNOŚĆ
pojęcie przeciwstawne
rozrodczości, jest to liczba zgonów
w określonej jednostce czasu;
jest warunkowana genetycznie,
fizjologicznie i ekologicznie.
Śmiertelność obrazują tzw.
KRZYWE PRZEŻYWANIA
,
wskazujące na:
• wskaźnik śmiertelności bardzo wysoki,
najczęściej występujący (A),
• wskaźnik śmiertelności wypośrodkowany,
rzadko występujący (B),
• niski wskaźnik śmiertelności wynikający z
umieralności związanej dopiero ze starością, np. u
człowieka (C).
Krzywa typu A jest znamienna dla populacji, którą
cechuje wysoka śmiertelność w okresie
młodocianym,
a jednocześnie znaczna przeżywalność osobników
w wieku zaawansowanym;
np. u ryb morskich produkujących miliony jaj, z
których zaledwie niewielka część przeżywa i rozwija
się w dorosłe osobniki, ponadto u mięczaków, żółwi
i wielu innych organizmów.
Krzywa typu B wskazuje na jednakowe
prawdopodobieństwo śmierci, niezależnie od wieku
osobników. Konsekwencją tego jest równomierny
spadek przeżywalności wraz
z upływem czasu;
taki rozkład śmiertelności wykazują np. zgromadzone
w glebie nasiona z wielu populacji roślin.
Krzywa typu C przedstawia sytuację, w której
do pewnego wieku śmiertelność osobników jest
niewielka, a dopiero w późniejszym wieku
gwałtownie rośnie;
charakterystyczna jest np. dla człowieka, większości
afrykańskich kopytnych (zebry, bawołu), owcy
śnieżnej.
Śmiertelność może być
uwarunkowana przyczynami:
• środowiskowymi
, np. brak pokarmu;
• osobniczymi
, np. starzenie się, brak
opieki nad potomstwem, sposób
rozrodu, wady konstrukcyjne
organizmu;
• populacyjnymi
, np. przegęszczenie,
konkurencja, kanibalizm;
• biocenotycznymi
, np. drapieżnictwo,
pasożyty, organizmy chorobotwórcze.
STRUKTURA WIEKOWA
(rozkład wiekowy)
populacji stanowi udział
w populacji osobników różnych grup wiekowych
(młodych= przedrozrodczych, dojrzałych =
rozrodczych i starych = pozarozrodczych).
Jest to cecha mająca wpływ na rozrodczość
i śmiertelność populacji.
Od udziału różnych grup wiekowych
w populacji zależy aktualny potencjał rozrodczy
i przyszłe losy populacji.
STRUKTURĘ WIEKOWĄ przedstawia się
graficznie w postaci tzw. piramid wiekowych.
W zależności od wieku osobników wyróżnia się
populacje:
• rozwijającą
się, gdzie dominują osobniki młode
(A),
• ustabilizowaną
, gdzie udział poszczególnych grup
wiekowych jest stały
(B),
• wygasającą
, gdzie dominują osobniki stare
(C).
Typy piramid wiekowych:
A - populacja rozwijająca się
,
B - populacja ustabilizowana
,
C - populacja
wymierająca
.
Okresy życia osobniczego : 1 – młodocianego, czyli
przedrozrodczy, 2 - rozrodczego, 3 – starości, czyli
pozarozrodczego.
wg. I Wojciechowskiego, 1987
ROZPRZESTRZENIANIE
polega na przemieszczeniu się
organizmów dorosłych lub
młodocianych (larw, nasion, zarodków)
do wewnątrz lub na zewnątrz populacji.
Przyczynia się to do zmian liczebności
populacji, a zależy głównie od
istniejących barier w środowisku i
ruchliwości (aktywności życiowej)
osobników.
Istnieją 3 formy rozprzestrzeniania:
• emigracja
, tj. jednokierunkowy ruch
osobników na zewnątrz, opuszczanie
populacji
• imigracja
, tj. jednokierunkowy ruch do
wewnątrz, przybywanie nowych
osobników spoza populacji
• migracja
, tj. ruch dwukierunkowy, czyli
wychodzenie na zewnątrz i powracanie
do wewnątrz, przemieszczanie się
osobników między populacjami.
STRUKTURA PRZESTRZENNA
populacji związana jest z rozprzestrzenianiem się osobników
oraz ich liczebnością, przy czym wyróżnia się
rozmieszczenie (rozkład przestrzenny):
• A) RÓWNOMIERNY
(np. rośliny w sadzie, mniszki,
pingwiny
w kolonii), bardzo rzadka w przyrodzie, obserwuje się ją
w populacjach o ostrej konkurencji wewnątrzgatunkowej;
• B) LOSOWY
, przypadkowe (np. niektóre gatunki drzew
wiatropylnych w lesie mieszanym, muchy), w przyrodzie
raczej rzadko spotykana;
• C) SKUPISKOWY
(np. pąkle, mszyce, antylopy, kolonie
nietoperzy, pawiany, dęby, zwierzęta glebowe) – najczęściej
obserwowana w przyrodzie
.
Typy przestrzennego rozmieszczenia osobników w populacji:
A - rozkład równomierny, B - rozkład losowy, C - rozkład skupiskowy