Демэкология

Классическая экология изучает биологические системы,
т. е. занимается исследованием органического мира на уровне
отдельных особей (организмов),
популяций,
видов,
биоценозов,
биогеоценозов (экосистем)
и биосферы.

В связи с этим выделяют:
♦ аутэкологию (экологию особей);
♦ демэкологию (экологию популяций);
♦ эйдэкологию (экологию видов);
♦ синэкологию (экологию сообществ).

Демэкология (от греч. demos — народ) изучает естественные
группы особей одного вида - популяции, элементарные надорганизменные системы.
Ее важнейшей задачей является изучение
условий формирования популяций, внутрипопуляционных взаимоотношений, динамики численности популяции

Среда каждого организма .слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком в результате его хозяйственной деятельности.
Элементы среды, воздействующие на живой организм, называются экологическими факторами.

Экологический фактор - это любой элемент среды, способный оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы
хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития.

Первичные периодические
Периодичность: дневная,
лунная,
сезонная
или годовая как прямое следствие вращения земного шара вокруг
своей оси и
его движения вокруг Солнца
или смены лунных фаз

играют преобладающую роль во многих местообитаниях
температура,
освещенность,
приливы и отливы

Вторичные периодические факторы
Изменения вторичных периодических факторов есть следствия изменений первичных.
Пример влажность воздуха - это вторичный фактор
Изменение влажности эта производная от изменения температуры.

Вторичные периодические факторы
Пример - водная среда
содержание кислорода
количество растворенных солей
мутность
скорость течения
p.s. однако зависимость их от первичных периодических факторов очень слабая.

Как правило, вторичные периодические факторы сказываются на численности видов в пределах их ареалов, но мало влияют на размер самих ареал

Непериодические
Непериодические факторы в местообитаниях организма в нормальных условиях не существуют.
Они проявляются внезапно, поэтому организмы обычно не успевают выработать к ним приспособления.

В эту группу входят некоторые климатические факторы,
Шквальные ветры
Грозы
Пожары
Хозяйственная деятельность человека.

К каким факторам среды отнести влияние хозяина на паразита?
ВТОРИЧНЫЙ ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ФАКТОР
т. к. среда, обретаемая паразитом в лице хозяина, представляет собой его нормальное местообитание. Зато для хозяина паразит (или патогенный агент) не является необходимостью; это непериодический фактор.

Положительное или отрицательное влияние экологического фактора на живые организмы зависит прежде всего от силы его проявления.
Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом.
Хорошо известны оптимальные температуры
Цветения
Плодоношения
Прорастания
Икрометания
Размножения многих видов.

Одним из наиболее важных факторов, определяющих существование, развитие и распространение организмов по земному шару, является температура.
Важно не только абсолютное количество тепла, но и его временное распределение, т. е. тепловой режим.

организмы с более крупными размерами тела распространены в более холодных областях. с позиций термодинамики: потеря тепла пропорциональна поверхности тела организма, а не его массе.
Чем крупнее животное и компактнее его тело, тем легче поддерживать постоянную температуру (меньше расход энергии), и наоборот, чем мельче животное, тем больше его относительная поверхность и теплопотери, тем выше уровень его основного обмена, т. е. количества энергии, расходуемого организмом животного (или человека) при полном мышечном покое при такой температуре окружающей среды

У животных с постоянной температурой тела в холодных климатических зонах наблюдается тенденция к уменьшению площади выступающих частей тела

при сравнении размеров ушей экологически близких видов:
песца - обитателя тундры;
лисицы обыкновенной - типичной для умеренных широт;
фенека - обитателя пустынь Африки.

Реакция животных на тепловой режим проявляется и в изменениях пропорций отдельных органов и тела (у горностая из северных районов увеличено сердце, почки, печень и надпочечники по сравнению с такими же зверьками в местностях с более высокой температурой).
В зависимости от вида теплообмена различают два экологических типа животных: пойкилотермные и
гомойотермные.

Пойкилотермные организмы (от греч. poikilos - разнообразный) - животные с неустойчивым уровнем обмена веществ, непостоянной температурой тела и почти полным отсутствием механизмов теплорегуляции (холоднокровные).
К ним относятся беспозвоночные, рыбы, амфибии, земноводные, т. е. большинство животных, за исключением птиц и млекопитающих.
Температура тела изменяется с изменением температуры окружающей среды.

Гомойотермные организмы (от греч. homoios - одинаковый) -животные с более высоким и устойчивым уровнем обмена веществ, в процессе которого осуществляется терморегуляция и обеспечивается относительно постоянная температура тела(теплокровные).
К ним относятся птицы и млекопитающие.
Температура тела поддерживается на относительно постоянном уровне.

пойкилотермных животных можно разделить на:
эвритермных, ведущих активный образ жизни в сравнительно широком температурном диапазоне, и
стенотермных, не переносящих значительных колебаний температур.

Часть 2
Популяцией в экологии называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих большую территорию.
Популяция - это элементарная группировка организмов определенного вида, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды.

«популяция» происходит от латинского populus - народ, население. Популяциям свойственен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях,
т. е. популяции обладают определенными генетическими и экологическими характеристиками.

Особи, составляющие популяцию, могут иметь различные типы пространственного распределения
случайное,
равномерное и
групповое

Численность популяции - это общее количество 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.
Например, 150 растений сосны на 1 га или 0,5 г циклопов в 1 м воды характеризуют плотность популяции этих видов.

Рождаемость – число новых особей, появившихся в единицу времени в результате размножения.
Один одуванчик менее чем за 10 лет способен заселить своими потомками земной шар, если все семена прорастут.

Смертность - это количество особей, погибших за определенный период.
Различают три типа смертности.
Первый характеризуется смертностью, одинаковой во всех возрастах;
Второй тип отличается повышенной гибелью особей на ранних стадиях развития;
Третий тип характеризуется повышенной гибелью взрослых (старых) особей.

Прирост популяции - разница между рождаемостью и смертностью;
прирост может быть как положительным,
так и отрицательным

Половая и возрастная структура популяции.
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 своеобразие питания, ритмы жизни и поведение.
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.

Г. А. Новиков выделяет пять возрастных групп животных:
♦ новорожденные - до момента прозревания;
♦ молодые - подрастающие особи, еще не достигшие половой зрелости;
♦ полувзрослые - близкие к половой зрелости;
♦ взрослые - половозрелые животные, которые размножаются или физиологически способны к этому;
♦ старые - переставшие размножаться особи.

Ученые считают, что средняя видовая продолжительность человеческой жизни 110-120 лет. Однако в действительности, в результате воздействия различных экологических и социально экономических факторов, она значительно ниже, хотя и имеет тенденцию к повышению.

Древнем Риме иДревней Греции - 25 лет.
В средние века - 30 лет.
В Россиина рубеже XIX и XX вв. - до 32 лет.
В наши дни по мере развития цивилизации средняя продолжительность жизни в мире возрастает, прежде всего благодаря снижению младенческой и детской смертности.
В 1950 г. для мира в целом она составляла 50лет,
а в 1990 г. - 63 года.
В России в 1992 г. продолжительность жизни мужчин составляла в среднем 62 года, а женщин 73-74 года.

Методы оценки размеров популяций.
МЕТОД КВАДРАТА
ПРЯМОЕ НАБЛЮДЕНИЕ
ФОТОГРАФИРОВАНИЕ
МЕТОД ИЗЪЯТИЯ
МЕТОД МЕЧЕНИЯ И ПОВТОРНОГО ОТЛОВА

Метод квадрата.
Территория местообитания вида разбивается на некоторое число квадратов. Затем устанавливается число организмов в пределах выбранных квадратов и простым умножением числа организмов в квадрате на число квадратов определяется численность организмов на всей территории.

Прямое наблюдение
Прямой подсчет особей возможен как к сидячим или медленно перемещающимся животным, так и к крупным подвижным животным, например, в тот момент, когда они покидают места ночлега.

Фотографирование.
Прямым подсчетом особей на фотоснимках можно установить размеры популяций крупных млекопитающих и морских птиц, собирающихся на открытых пространствах.

Метод изъятия.
удобен для оценки численности мелких организмов, например, насекомых на определенном участке луга или в определенном объеме воды.
Животных отлавливают специальной сеткой, записывают число пойманных и не выпускают их до конца исследования.
Затем еще трижды повторяют отлов, при этом с каждым разом число пойманных животных уменьшается.

Дальнейшая работа заключается в построении графика, на котором отмечается число пойманных при каждом отлове животных и общее число пойманных животных

Метод мечения и повторного отлова
Этот метод состоит в отлове животного, его мечении таким образом, чтобы не причинить ему вреда; например, на жаберные крышки пойманной сетями рыбы прикрепляют алюминиевые пластинки, или на ноги пойманных птиц надевают кольца.
Мелких млекопитающих можно метить краской.

Пойманных животных подсчитывают, СОСТАВЛЯЮТ определенную выборку из них, затем всех животных выпускают в то же самое место.
Через некоторое время животных снова отлавливают и подсчитывают в выборке число животных с меткой.

Определите численность популяции
Чтобы оценить численность форели в маленьком озере, были пойманы 625 особей, они были помечены и вновь выпущены. Через неделю поймали 873 форели, из которых 129 были помечены.