3.Тема Популяция и ее экологическая характеритсика.

1. Популяцией называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих одну территорию.

Популяция, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи.

Основные характеристики: 1) численность-общее кол-во особей на выделяемой территории.

2) плотность- среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого популяцией пространства; плотность популяции можно выражать также через массу членов популяции в единице пространства. 3) рождаемость-число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения. 4) смертность-показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени. 5) прирост -разница между рождаемостью и смертность, прирост может быть как положительным , так и отрицательным. 6) темп роста-средний прирост за единицу времени.

Структуры популяций. Пространственная структура популяции характеризуется особенностями размещения особей на занимаемой территории. Она определяется свойствами местообитания и биологическими особенностями вида. Наряду со случайным и равномерным распределением в природе наиболее часто встречается групповое распределение. Группа животных, прилагая совместные усилия, может легче защищаться от хищников, искать и добывать корм. Жизнь в семьях, стадах, колониях, гаремах приводит также к групповому распределению особей. Пространственная структура может изменяться во времени; она зависит от сезона года, от численности популяции, возрастной и половой структуры и т. д.

Половая структура отражает определенное соотношение мужских и женских особей в популяции. Генетический механизм определения пола обеспечивает расщепление потомства по полу в соотношении 1: 1. В силу разной жизнеспособности мужских и женских особей это первичное соотношение полов при оплодотворении часто заметно отличается от вторичного (при рождении — у млекопитающих) и тем более от третичного, характерного для половозрелых особей. Например, в популяциях человека вторичное соотношение полов составляет 100 девочек/106 мальчиков; к 16—18 годам это соотношение выравнивается и становится равным 1:1, к 50 годам— 100 женщин/85 мужчин, а к 80 годам соотношение по полу становится 2:1 (100 женщин/ 50 мужчин).

Изменение половой структуры популяции отражается на ее роли в экосистеме, так как самцы и самки многих видов отличаются друг от друга по характеру питания, ритму жизни, поведению и др. Так, самки некоторых видов комаров, клещей и мошек являются кровососущими, в то время как самцы питаются соком растений или нектаром. Преобладание доли самок над самцами обеспечивает более интенсивный рост популяции.

Возрастная структура отражает соотношение различных возрастных групп в популяциях, зависящее от продолжительности жизни, времени наступления половой зрелости, числа потомков в помете, количества потомств за сезон и др. Если какая-либо возрастная группа сокращается либо увеличивается, это сказывается на общей численности популяции. Например, массовое истребление крупных половозрелых особей в результате промысла приводит к резкому снижению численности популяции вследствие слабого пополнения ее молодыми особями. Поэтому присутствие в популяции большого количества особей младших возрастных групп свидетельствует о ее благополучии. Если же в популяции преобладают старые особи, можно со всей определенностью сказать, что данная популяция завершает свое существование.

Экологическая структура свидетельствует об отношении различных групп организмов к условиям окружающей среды. Например, особи одной популяции растений различаются рядом признаков: по размерам, количеству побегов, цветков, плодов, семян и т. п. Кроме того, разные особи этой же популяции зацветают неодновременно, что способствует более полному их опылению (при одновременном и кратковременном цветении насекомые могут не успеть опылить все цветки). У такой популяции меньший риск остаться без семян, например в случае кратковременных заморозков (замерзнет лишь часть цветков).

Методы количественного учета

1. Прямой подсчет популяции может проводиться несколькими способами:

а) ведение визуального подсчета встретившихся млекопитающих, птиц, а также регистрация числа гнезд или гнездящихся пар. Общее для всей планеты учеты проводятся редко, так как это слишком длительное и дорогостоящее мероприятие. Зато практикуются местные учеты в определенных зонах, что дает возможность составить представление о динамике местных популяций.

б) аэрофотосъемка позволяет вести подсчет популяций достаточно крупных животных;

в) учет на маршрутах состоит в том, что учетчик всегда при одних и тех же условиях следует по строго отмеченному ориентирами маршруту известной протяженности и регистрирует все, что он видит по обе стороны маршрута в пределах полосы, которая тем шире, чем крупнее учитываемые животные.

2. Метод отлова и вторичного отлова.

Метод состоит в том, что на определенной территории известное количество (а) животных маркируют кольцами, окрашиванием, радиоактивными метками и затем отпускают. Через некоторое время отлавливают еще несколько особей (b) и определяют, сколько в них маркированных животных (с).

3. Выборочный метод.

При этом методе выбирается территория (или берется проба воды, почвы) и на ней определяется численность особей. Затем ее соотносят со всей территорией, занимаемой данным видом.

4. Косвенные методы.

Эти методы позволяют косвенно определять плотность популяции: например возможно вести учет количества убитых животных (при заготовке меха), либо использовать метод “открытых нор” - все встретившиеся по пути норы затыкают, а затем подсчитывают число открывшихся или вновь возникших нор.

2. Семинар - своеобразный коллективный труд, при котором ученики и преподаватель объединяются в один общий процесс его подготовки и проведения. Для обучаемых главная задача состоит в том, чтобы усвоить содержание учебного материала темы, которая выносится на обсуждение, подготовиться к выступлению и дискуссии. Преподаватель помимо собственной подготовки к семинару должен оказать действенную методическую помощь обучаемым. Начинается семинар со вступительного слова преподавателя. В нем педагог называет тему семинара, цель, замысел и задачи. обращает внимание на узловые проблемы для обсуждения, указывает порядок проведения занятия. По форме вступительное слово должно быть лаконичным, логически стройным, обладать эмоционально-психологической действенностью.

Важнейшей частью семинарского занятия является обсуждение вопросов. В зависимости от формы занятия преподаватель, сформулировав первый вопрос, предлагает выступить желающим или сделать сообщение (фиксированное выступление), заранее подготовленное учащимися. Успех семинара во многом зависит от содержания выступлений, докладов, рефератов учеников. Поэтому преподавателю важно определить к ним требования, которые должны быть достаточно четкими и в то же время не настолько регламентированными, чтобы сковывать творческую мысль обучаемых.

3. цель:сформировать у учащихся понятие “популяция”,

Задачи:выяснить, почему популяцию считают структурной единицей вида и эволюции,

сформировать умения применять показатели популяций для оценки её экологического состояния и перспектив развития и долголетия.

Воспитать экологическое мировоззрение и культуру.

Оборудование: таблица “ Популяции”, видеофильм “ Структура вида”, зоогеографическая карта, тексты по теме (один на парту), учебники биологии 6, 7, 9, 10-11 кл.

Изучение нового материала.

1. Просмотр видеофильма “Структура вида”.

После просмотра фильма, ответить на вопросы:

- Что является структурной единицей вида? Почему?

- Дать определение популяции.

2. Дать определение понятия “ареал”. (Работа со словарём, запись определений в тетрадь).

“Популюс” в переводе с латинского означает “народ”, и в точном переводе слово “популяция” означает население вида на какой-либо территории.

Найдите определение в учебнике и запишите.

Ареал (от лат ареа - площадь) – область распространения вида, рода, или другой группы живых организмов или сообществ.

3. Работа над новым материалом.

Жизнь популяции изучает “ экология” Дайте определение. (Наука о взаимодействии организмов между собой и со средой обитания.) Есть раздел экологии - “популяционная экология”. Основоположником экологии популяций является выдающийся английский эколог Чарльз Элтон (показ портрета).

Благополучное существование различных видов растений и животных требует подходящих условий и необходимых для жизни ресурсов. При перемещении особей из одной местности в другую могут меняться и условия и ресурсы. Всё это приводит к тому, что подходящие для того или иного вида условия формируются в пространстве как бы в виде отдельных островков. Виды заселяют эти подходящие им “островки”, а потому распространены не равномерно, а отдельными группами - популяциями.

Условия жизни видов в разных частях ареала могут сильно различаться. (работа с картой)

- Как взаимодействуют популяции?

А) Взаимодействие отдельных популяций.

Любой вид состоит из более мелких популяций, т.к. неоднородно распределён в пространстве. В пределах занимаемой им территории - ареала - встречаются места как более пригодные, так и малоподходящие для жизни. Поэтому возникает некоторая ограниченность одной популяции от другой. Соседние популяции сообщаются друг с другом в процессах расселения, переноса семян, пыльцы, сезонных миграций.

У растений расселяются семена, пыльца, споры. Среднее расстояние осаждения пыльцы у лука –2 м, у сосны –100 м, у хлопчатника –1 км. За счёт постоянно протекающего расселения молодых, а у некоторых видов - взрослых особей осуществляется связь различных популяций и освоение новых территорий.

Популяции не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя биотические сообщества - целостные системы ещё более высокого уровня организации.

Б) Взаимосвязь особей внутри популяции.

Как же могут взаимодействовать особи в группах?

В жизни любого живого существа большую роль играют отношения с другими представителями собственного вида. Отношения эти осуществляются в популяциях. Например. Всем известно, что грачи при прилёте сначала устраивают драки из-за пригодных мест для гнезда, а затем сообща защищают свою колонию и совместно кормятся на пашнях. В стаях собак или обезьян более сильные особи имеют первое право на пищу (результат конкурентных отношений). Но они же в наибольшей мере защищают всю стаю. Приведите примеры.

одиночные (жук жужелица, некоторые виды пауков);

скопления (вместе переживают зиму, или засуху, божьи коровки);

семьи (объединяют родителей и потомство);

стада, стаи, колонии, где совершают совместные действия (защиту, миграции, добывание пищи).

В) Численность, плотность и структура популяций.

Постоянны ли популяции?

Структура – это соотношение частей в любой системе. Популяцию можно сравнить и по распределению особей в пространстве и по другим показателям. Ведя наблюдение за отдельными популяциями, мы должны уметь учитывать и рассчитывать, оценивать и прогнозировать их численность. Для чего?

Демографические показатели, дают возможность оценить, как чувствует себя та, или иная популяция (Работа со словарём).

Демографические показатели популяции (гр. “демос” - народ, население, “графо” - пишу, описываю) - наука о народонаселении.

Какие бы показатели вы взяли, чтобы описать популяцию?

Главная характеристика любой популяции - это её численность. Она сразу говорит о том, хорошо или плохо чувствует себя вид в данных условиях. Однако не всегда легко получить эту характеристику, т.к. для этого надо пересчитать всех особей популяции. Поэтому чаще используют другой показатель - плотность популяции. Плотность - это число особей, приходящихся на единицу пространства, которую мы выбираем для учёта. т.о., можно количественно сравнить разные популяции, независимо от общего размера занимаемой ими территории. Рост численности популяций любого вида в природе никогда не бывает бесконечным. Рано или поздно популяция сталкивается с ограничениями, не позволяющими ей наращивать своё обилие, ресурсы, за счёт которых существуют виды, на любой территории имеют пределы.

Назовите эти ограничения (пища, убежища, подходящие места для размножения и т.п.).

Половая структура популяции.

Соотношение полов в популяциях определяется у некоторых видов условиями жизни или возрастом особей. У тлей, например, летом, сменяют друг друга поколения, состоящие из одних самок. При неблагоприятных условиях появляются самцы. Перезимовывают оплодотворённые яйца. У ряда брюхоногих моллюсков, многощетинковых червей, рыб, ракообразных особи меняют пол с возрастом. Чаще в начале взрослой жизни животное функционирует как самец, а с увеличением размеров – как самка, но бывает и наоборот. В разных популяциях одного вида половая и возрастная структура может быть различной.

Возрастная структура популяции, т.е. соотношение в ней разных возрастных групп, зависит от двух причин: от особенностей жизненного цикла вида и от внешних условий.

Например, все однолетние растения весной находятся в проростках. Затем примерно в одно время зацветают, дают семена и к осени отмирают. Среди животных также есть виды с однородными по возрасту популяциями, например, многие виды саранчи весной представлены личинками, ранним летом – бескрылыми неполовозрелыми особями, затем крылатыми формами, а глубокой осенью только яйцами, запрятанными в почве в кубышки.

III. Итог урока.

Вывод: Популяция – структурная единица вида и эволюции.

Беседа.- Что такое популяция?

- Почему биологические виды существуют в форме популяции?

- Какие свойства могут характеризовать популяцию как группу организмов?

- В чём состоит практическое значение изучения популяции?

IV. Домашнее задание: гл.4, § 2

- Ёж обыкновенный – закоренелый индивидуалист. Подготовьте сообщение о любых животных, ведущих индивидуальную жизнь, не образуя групп.