Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Волинський національний університет ім. Лесі Українки

Хімічний факультет

Кафедра екології та охорони

навколишнього середовища

Потік енергії через популяцію

(Курсова робота)

Виконав:

студент 23 групи

Шпак Дмитро

Науковий керівник:

ст. викл. Лавринюк З.В.

Луцьк -2011

Зміст

Вступ………………………………………………………………………………3
Розділ 1.Структура та характеристика популяції…………………………..4
1.1. Поняття виду і популяції. Концепція демоцену………………………4 1.2. Екологічні фактори. ………………………………………………….....7 1.3. Дія екологічних факторів на популяцію …………………………........8 Розділ 2. Потік енергії та продуктивність екосистеми…………………....10
2.1. Потік енергії в популяції …………………………...............................13
2.2. Потік енергії через популяцію ……………....…………………….….15
2.3. Продуктивність популяції …..………………………………………...17
2.4. Експлуатація популяції ………………………………………….........21
Розділ 3. Риси біологічно їпродуктивності……………………………..…..22
3.1. Ланцюги живлення ………………………………………………….....24 3.2. Правила екологічної піраміди………………………………….……...27 Висновки………………………………………………………………….……..31
Список використаних джерел………………………………………….…….32

Вступ

Актуальність теми: Потік енергії в природі завжди цікавив науковців. Це була завжди цікава тема, але водночас дуже складна. Тепер в нас є можливість самим розглянути цю тему, аналізуючи працю різних вчених та науковців.

Під потоком енергії ми будим розуміти перехід енергії від одних організмів до інших, тобто розглянемо систему хижак-жер, ланцюг живлення та інші, які характеризують потік енергії. Розглянемо формули та схеми, які описують цей рівень переходу, а також правила які стосуються цього питання. Вивчимо три основні правила екологічної піраміди:

• піраміда чисел

• піраміда біомаси

• піраміда енергії

На яскравих прикладах (малюнках) ми більш докладно розглянемо і запам’ятаємо ці тлумачення. Також дізнаємось як підрахувати потік енергії. Дізнаємось, що все живе класифікується, за трофічними зв’язками, на:

• Продуценти

• Консументи

• Редуценти

Тут будуть висвітлені такі поняття, як популяція і біологічний вид, та які фактори впливають на їх розвиток та життя. Які є смертельними, а які не чинять ні якої загрози існуванню популяції.

Об’єкт дослідження: популяції.

Предметом дослідження є тварини та рослини різної класифікації.

Мета роботи: Охарактеризувати особливості потоку енергії через популяцію, та живий організм.

1. Структура та характеристика популяції

1.1. Поняття виду і популяції. Концепція демоцену

Життя організму обмежене часом, життя ж популяції в даному середовищі (демоцен) часто існує тривалий період.

Явища, які розвиваються в межах демоцену, пов'язані з трьома головними цілями еволюційної стратегії популяції: 1) забезпечення тривалості популяції в часі; 2) здобуття переваги над конкурентами; 3) опанування внутрішніх і зовнішніх сил, які загрожують популяції знищенням. Ці цілі реалізуються шляхом створення гомеостатичного механізму регулювання життєдіяльності популяції.

Ще у XVIII ст. французький матеріаліст Бюффон (1707-1788) у своїй знаменитій "Природній історії тварин" писав: "Жива істота, хоч би жила вічно, ще не творить виду. Міліард живих істот однакової будови, які б жили вічно, не дають ще виду. Вид живе єдино в часі, а явище виду нерозривно пов'язане зі знищенням особин і творенням нових". Вид з'являється тоді, коли особини залишають після себе нове покоління собі подібних.

К. Петрусевич (1978) відзначає чотири критерії виду:

1) морфологічний – особини різних видів, морфологічно розбіжні;

2) географічний – кожен вид має ареал поширення;

3) генетичний – особини одного виду необмежено плодовиті; особини різних видів у природі не схрещуються або ж дають безплідне потомство;

4) екологічний – кожен вид має специфічний спосіб використання і пристосування до середовища, займає певну екологічну нішу.

Кожен вид пристосований до свого життєвого середовища. Наприклад, бук лісовий (Fagus silvatica) – вид, географічний ареал якого охоплює значну частину території Європи (від Великобританії до Заходу України, а вчені знаходять його сліди на правому березі Дніпра), складається із багатьох популяцій, пристосованих до свого середовища (популяції бука – далматинські, альпійські, моравські, татринські, карпатські, розточанські тощо).

Морфологічна і генетична специфікації виду повинні мати властивий йому спосіб користування середовищем, а отже, реалізації єдності популяція-середовище (популяція бука на лесових рівнинах, на горбистих карбонатних схилах Карпат, Татр чи Криму). Проблемами пристосування популяцій виду до середовища плідно займалася школа Станіслава Шварца з Єкатеринбурга, яка відійшла від відомого теоретичного постулату: кожен вид пристосований до середовища (якщо б не був пристосований, то давно б загинув). Вчені довели, що вид може пристосуватися до умов середовища, включаючи різні механізми регуляції організму (збільшення серця, нирок, печінки).

Становлення виду є процесом пристосування, який не зупиняється. "Спеціалізація, – пише К.Петрусевич, – акт становлення виду, є станом адаптації; підвид чи популяція може тільки достосувати свої можливості до умов, які змінюються. Новий вид пристосовується іншим способом, змінюючи тип метаболізму, біохімічні реакції на інші, енергетично економічніші. Форма (підвид, популяція) широко розміщеного виду достосовує (адаптує) свої можливості до даних умов."

Таким чином, демоцен – це система, що являє собою популяцію певного виду, який "довірив" останній продовження роду в певних, часто незвичних умовах середовища. Сосна звичайна має свої популяції і на дюнних згорбленнях, і на скельних розсипах, і на болотах. І кожна з них гідно несе свою "безстрокову вахту" в ім'я невмирущого життя на Землі [1].

Вид (біологічний) - сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися один з одним і мають спільний генофонд. Види мають морфологічні, фізіолого-біохімічні, еколого-географічні та генетичні характеристики; є основною структурною одиницею в системі живих організмів, підпорядкований роду, але має підвиди й популяції [9].

Популяція - це сукупність особин одного біологічного виду з однаковим генофондом, яка живе на спільній території (ареалі) протягом багатьох поколінь [4].

Розвиток популяційної екології базувався на формуванні нового підходу аналізу польового та експериментального матеріалу спостереження за сукупностями організмів. Було виявлено, що ці сталі сукупності особин одного біологічного виду володіють рядом специфічних властивостей, які не спостерігають в окремих організмах, тобто мають надорганізменне походження [7].

Популяції характеризують параметрами:

1. Чисельність - загальна кількість особин в популяції.

2. Запас біомаси популяції.

3. Щільність - кількість особин на одиницю території (або об’єму простору).

4. Народжуваність - кількість нових особин за певний проміжок часу на одну особину.

5. Смертність - кількість померлих особин за певний проміжок часу.

6. Ріст популяції - співвідношення народжуваності та смертності.

Залежно від певних характеристик популяції її структуру під розділяють за показниками:

1. Генетична структура властива популяціям, які мають дві або більше генетичних форм, що обумовлює генетичний поліморфізм популяції і збільшує її стійкість.

2. Статевої структури популяції - співвідношення особин різної статі. При генетичному контролі це співвідношення дорівнює 50×50. При впливі природного середовища воно змінюється в бік більшої смертності самців.

3. Вікова структура властива природнім угрупованням тварин та рослин, якщо вони не однолітні. В популяціях культурних рослин, в яких завдяки одночасному посіву вік особин однаковий, вікова структура не має значення.

4. Розмірна структура популяцій визначає відмінності особин за розмірами.

5. Просторова структура популяції визначає характер розміщення особин .

В залежності від способу життя особин розрізняють форми організації популяцій:

1. Поодинокий спосіб життя (особини живуть окремо, утворюючи пари тільки на репродуктивний період - тетеруки).

2. Сімейний спосіб життя (особини утворюють пари на тривалий період - лебеді).

3. Зграйний спосіб життя (об’єднання тварин в угруповання - птахи).

4. Стадо (найбільш стійка форма угруповання організмів - копитні).

5. Колонії (бджоли, терміти).

6. Прайди (окремий прайд включає одного самця, 2-3 самок та декілька особин молодняку - леви).

Особини у складі популяції виконують різні функції. Між ними постійно відбувається обмін інформацією. Інформаційні процеси представляють собою специфічний механізм формування та підтримання цілісності популяції у просторі і в часі.

Територія помешкання тварин розділяється на певні ділянки, які мають своє призначення (кормова, гніздова, шлюбна територія тощо) [9].