40.Динамика численности в популяциях.

1.Непериодические изменения

      Когда численность не возвращается к исходной

·Антропогеное воздействие

·Массовое размножение сорняков

2.Периодические изменения

Стабильные ( малая амплитуда колебания численности; для крупных животных с совершенными адаптивными механизмами независимость от факторов среды; высокая продолжительность жизни; поздняя половозрелость; забота о потомстве; китообразные, круп.птицы, копытные; 10-20 лет)

Лабильные ( 5-11 лет; амплитуда колебаний больше; не крупные животные; более короткая продолжительность жизни; ранняя половозрелость; выше плодовитость; зайцы, рыбы, птицы)

Эфемерные ( 3-5 лет; амплитуда – глубокие депрессии с высокими вспышками численности; короткоживущие виды с несовершенными адаптациями и высокой плодовитостью; насекомые)

 

Факторы динамики численности

1962 – Мончадский – Классификация:

1.Первичнопериодические (Т, световой режим)

2.Вторичнопериодические (изменения в зависимости от первой группы факторов: продуктивность растений)

3.Непериодические (меняющиеся: ветер, пожар)

1933 – Классификация Никольсона:

Экзогенные ( независящие от плотности; солнечная активность – снижение вызывает вспышку численности грызунов)

Эндогенные (зависящие от плотности)

Внутривидовая конкуренция

Интерферентная конкуренция (выражается в прямом взаимодействии особей за ограниченный ресурс)

Функциональная (прямого взаимодействия особей нет, но снижение общего ресурса)

Наблюдается только при дефиците ресурса: пища, вода, пространство)

Конкуренция может иметь несимметричный характер.

Инфантицид – убийство детенышей, у колониальных (птицы)

Канибализм – поедание себе подобных (щука ест молодь)

«Хищник-жертва»

«Паразит – хозяин»

Вспышка хозяинов увеличение контактов вспышка паразитов

Часть особей погибает. Эпизоотии – массовая гибель животных от воздействия паразита. Число хозяинов падает  падает численность паразитов

3 Точки зрения:

1.Основопологающими являются экзогенные факторы (климатические)

2.Эндогенные факторы являются определяющими

3.В экстремальных условиях среды главными являются экзогенные, в нормальных условиях – эндогенные

2 Точки зрения относительно саморегуляции популяции:

I.Стахастизм (колебание численности популяции хаотично, нет регуляторных механизмов)

II.Регуляционизм (существует равновесный показатель численности особей в популяции и она спомощью различ.механизмов регулирует)

1.     «информатор – регулятор» (возникает фактор, который является информатором о переуплотнении популяции – дрожжи, бактерии – высокая концентрация токсинов)

2.     «информатор – поведение – регулятор» (меняется поведение особей – слон размножается в 18 лет, а при переуплотнении в 25.)

3.     «информатор – поведение - физиология – регулятор» (в переуплотненной популяции мышей стресс  блокировка размножения)

4.     «групповой эффект» (при оптимальных условиях нормальное размножение  переуплотнение называют «Массовый эффект»

41. Экосистемы Мирового океана.

Образован собственно океанами и периферич.частями, т.е. морями.

3 типа морей:

1. Окраинные (Охотское)

2. Внутренние (Черное)

3. Межостровные (Яванское, Салавеси)

Сред.глубина океана 3760 м. Самая глубокая впадина – Марианская 11.124 м.

Дно океана – это базальтовый и осадочный слой.

Осадочный слой состоит из :

1. терригенного материала (приносимый с суши)

2. пелагического

3. биологического

   • гологибериновый ил (корненожки рода globigerina)

   • диатомовый ил (водоросли)

   • птероподовый (крылоногие моллюски)

2 типа гидробионтов:

·         гологидробионты

·         мерогидробионты (морская черепаха)

Животные:  первичноводные

                     вторичноводные (кит, дельфин)л

В зависимости от масштабности можно выделить экосистемы океана разного ранга:

• макроэкосистемы (океан)

• мезоэкосистема (пелагиаль, бенталь)

• микроэкосистемы (коралловый риф)

Особенности Мирового океана как макроэкосистемы в отличие от наземных экос-м:

1. Относительно постоянные условия среды (сохранение древних форм)

2. Отсутствие проблем воды и высыхания

3. Высокая растворимость в воде разл.хим.в-в, что активизирует биохимическое взаимодействие компонентов внутри экос-мы и усиливает биогеохимич.р-ии, скорость круговорота в-в в воде выше, чем на суше.

4. Из-за изменения плотности воды, градиента освещенности, термоклина в океане четко выражена ярусность сообществ.

5. Морская среда непрерывна, дискретного перехода сообществ нет.

6. Географическое распространение гидробионтов в отличие от сухопутных орг-ов непрерывается физическими преградами, если существует некоторая разобщенность, то она определяется эко.факторами: Т, глубина, свет.

7. Дефицит кислорода

8. В океане продуценты сосредоточены в самых верхн.слоях (50-150 м)

9. Суммарная биомасса продуцентов в 10-ки раз меньше биомассы др.трофических уровней, перевернутая пирамида биомассы.

10. Кол-во орг.в-ва в 3 раза меньше, чем на суше, так как активность фитомассы в океане больше, чем на суше.

11. Орг.в-во водорослей сравнительно легко усваивается ими питаются многие гидробионты. У наземных раст.древесина и др.ткани могут использоваться ограниченным кругом орг-ов.

12. Присутствие в воде раст.орг.в-в обуславливает трофизм экосистем, также характерно детритное питание (б/позв., бактерии)

13. Развито фильтрационное питание

14. Водная среда будучи опорней, чем воздух позволяет мелким растениям находиться во взвешенном состоянии.

15. Роль цветковых раст. невелика  вторичноводные

16. Вода является динамичной средой, она осуществл.транспортные ф-ии.

17. Работа по преодолению силы тяжести у гидробионтов меньше, чем на суше.

18. Плотность воды больше плотности воздуха в 800 раз  гидробионты сталкиваются с гидродинамическим сопротивлением  эволюция – формирование органов движения и биохимич.приспособлений для снижения сопротивления и повышения эффективной Е на плавание.

19. В связи с высокой плотностью воды гидробионты могут не иметь аблигатной связи с субстратом, планктон в верхних слоях воды  «парящие»

20. Сила тяжести уравновешивает силу выталкивания  обитание гигантов.

Обзор мезоэкосистем Мирового океана

1. Литоральные экосистемы (приливно-отливная зона)

2. Бентические (шельф, батиаль, абиссаль)

3. Пелагические

Все разнообразие экосистем можно свести к физическим функциям и структурным рядам.

1-батипелагиаль

2-абиссальпелагиаль Литораль – «береговой» - приливно-отливная зона океана, зона моря.

Гл.черта – амфибионтность – «переходность»

Условия среды: резко выражена суточная Т, соленость, увлажнение.

Влияние приливов и отливов:

• Смыв плохо прикрепленных животных

• Вымывание орг.в-ва из грунта

• Перемещение подвижных грунтов

Приливы – Отливы наблюдаются 2 раза в сутки (до 18 м).

В полнолуние  самые большие приливы – сизигийные.

Минимальный прилив называется квадратурный (угол м/у небесными телами 90^о)

Ширина литорали несколько метров, или по вертикали до 15. Выше литорали на границе с сушей располагается сублитораль, которая заливается водой при сильных штормах.

Сублитораль занимает материковые отмели

Абразия – процесс разрушения берегов морей. Образуется абразионный выступ – книф и абразионная терраса.

Интенсивность образования зависит от:

• Размер волн

• Продолжительность волнобоев

• Уклон дна

• Форма берега

• Слагающих его пород

Гл.экол. хар-ка населения литорали – его эврибионтность. В отношении адаптации грунта преобладают литофильные группировки. На песчаных грунтах формируется псаноф.

В систематическом отношении литораль населена флорой и фауной смешанного происхождения.

Бентические экосистемы

Бентические экосистемы – это экосистемы формирующиеся в биотопах, назыв. бенталь

Батиаль – зона континентального склона, зона сноса и перемещ. осадков с мелководья к ложу океана. Занимает 15%.

Характеризуется:

• Давление

• Быстрое нарастание глубины

• Понижение температуры

• Почти нет света

• Фотосинтез практически отсутствует

Первый трофич.уровень: сестонофаги и детритофаги (живут за счет дождя и органики)

Затем: - ракообразные

            - иглокожие

            - моллюски

            - рыбы

Абиссаль – океаническое ложе, глубина от 3 тыс.м. Занимает 75%.

Характеризуется:

·         Отсутствие света

·         Высокое давление (много стенобатов)

·         Невысокая температура

·         Бедная фауна 3%: - глубоководные рыбы

                                                 - морские звезды

                                                 - моллюски

                                                 - многощетинковые

     Организмы обитающие на дне назыв. – бентос

   Бентос:

• Фито –

Фиталь – прибрежная зона океана с морскими водорослями и травами до 180 м.

Водоросли: зеленые

                     бурые

                           красные

      Филофлора – водоросли, которые свободно лежат на дне. На мягких участках 

       отсутстствуют. Травы в отличие от водорослей растут на мягких грунтах (фалазия,  

       посидония).

• Зоо –

Население дна может быть связано с субстратом: - топически

                                                                                     - трофически

Сестонофаги – связаны в основном топически и питаются взвешенным орг.материалом.

Детритофаги – связаны с субстратом топически и трофически

Субстрат – осадки любого гранулометрического состава (до илов). Жесткий грунт – для прикрепления, мягкий – для питания.

3 типа зообентоса:

1.      эпифауна = сессильные орг. – прикрепленные губки, кораллы

2.      онфауна = седентарные орг. – лежат на грунте не совершая значит.перемещения – иглокожие

3.      инфауна – полихеты

 

  Адаптации бентосных животных:

1. наличие пелагических личинок

  - расселение

  - обеспечив. воспроизводство в океане

  - играют существ.роль в трофических цепях планктона и нектона

2. четыре типа развития: - пелагическая (до 80%)

                                           - прямое

                                           - демерсальное

                                           - живорождение

3. удержание на тв.субсрате

    - механизмы прикрепления (присоски у актиний, пиявок)

    - увеличение удельного веса (за счет скелета, массивного жира)

    - заглубление в субстрат (полихеты, скаты)

    - химическое разрушение субстрата  внедрение

4. защита от засыпания: особые формы – вертикальные трубки

                                                                    - стебельки

                                                                    - быстрое нарастание стебля

«Айсберговая адаптация»

«Лыжная адаптация»

«Снижение удельного веса»

Основные особенности распределения массы бентоса:

1. Увеличение показателей биомассы в периферических частях океана

2. Открытые глубоководные части океана – 1% бентоса

3. Биомасса убывает с глубиной

Коралловые рифы – высокопродуктивные бентические экосистемы. Сообщество мелководий тропич.зоны. Биогенное происхождение – Ч.Дарвин

Самый большой – 2000км – с-в Австралии – Большой Барьерный Риф.

Условия образования:

• Вода прозрачная с кислородом

• T 18-35 ^оС

• Элемент – коралловый полип в симбиозе с однокл.водорослями

• Глубина 50-60 м. Полип в капсуле (известковая)

Обитатели рифов:

·         Растительноядные рыбы

·         Ежи, звезды

·         Моллюски

·         Рыбы-хищники (барракуда, мурена)

Атоллы – коралловые острова в форме кольца, обрамляющего мелководную лагуну

 

Пелагиаль

Это толща воды.

Организмы: - голопелагические (только в пелагиали)

                     - меропелагические (планктон, личинки и взросл.особи во время размножен)

Жизненные формы:

• Планктон – сов-ть орг.в толще воды пассивно переносимые течением (зоо-, фито-)

Систематика: простейшие, ракообразные, моллюски.

Классификация по размеру: - нанно- водоросли, однокл.бактерии

                                                 - микро- коловратки, простейшие

                                                 - мезо- менее 1 см, рачки, личинки

                                                 - макро- медузы, креветки

                                                 - мега- более 2 м. медузы

• Нектон – активно плавающие гидробионты (рыбы, млекопитающие)

• Нейстон – обитатели поверхностного слоя воды на границе 2-х сред (рачки, клопы)

Основные закономерности изменчивости экос-м пелагиаля:

1. обеднение видового состава с глубиной

2. мелкие жив.замещаются крупными (абиссальный гигантизм) – низкие Т и высок Р.

3. на больших глубинах «абиссальный рахитизм» - недостаток СаСО₃

4. с широтой меняется число генераций – чем дальше на север, тем их меньше

5. с глубиной меняется трофическая структура – нет фитопланктона, фитофагов, преобладают хищники и сестонофаги

6. пищевая цепь имеет 2 источника Е на 1-ом уровне: - фитопланктон

                                                                                              - бактерии, простейшие

      Уровней до 6: фитопланктон  фитофаги  хищники  хищники (II)   

                               хищники (III) хищники (IV)

7.   Правило Макартура  : при увеличении числа звеньев в пищев.цепи,  

                                               увеличивается устойчивость и стабильность сообщества

8.   Правило Маргалефа : высокостабильные сообщества могут существовать при 

                                               меньшем количестве поступающей Е.

9.   в арктич.пелагиали гл. особ-ть – цикличность, отбор на высокую плодовитость.

10. вегетация водорослей возможна в толще льда (диатомовые водоросли)

      - эпонические – прикрепл. к пов-ти льда

      - планктонные – обитают в кристаллах льда (сциофилы)

11. в умеренных водах для зоопланктона отсутствие приуроченности к опред.глубинам  и широкий спектр питания.