Курсовая с практикой на тему Внутрипопуляционные механизмы регуляции численности

Содержание:

Введение 3
1. Динамика популяций и гомеостаз 5
2. Механизмы естественной регуляции численности популяций 10
2.1. Регуляция численности популяции у растений 11
2.2. Регуляция численности популяции у животных 14
Заключение 19
Список использованной литературы 21
Приложения 23

Введение:

Актуальность проблемы. Изучение процессов, развивающихся на популяционном уровне и основанных на механизмах, обеспечивающих приспособительное регулирование населения в изменяющихся условиях, является одной из основных задач современной экологии. Ее актуальность, с одной стороны, продиктована требованиями практической эпидемиологии, лесоведения, биоценологии и является ключевым моментом в разработке принципов рационального природопользования, а с другой стороны, определяется потребностями теории эволюции.
За последние десятилетия был накоплен обширный материал по этологии, пространственному распределению, экологии популяций и динамике популяций многих видов животных и растений в экспериментальных условиях и в природе. В то же время вопрос о том, какие изменения в популяции связаны с проявлением внутрипопуляционных регуляторных механизмов, а какие вызваны прямым воздействием внешних факторов, не решен. Такая ситуация объясняется реальной сложностью популяционных явлений и рядом методологических причин.
В последние годы многие экологи отказываются искать единый фактор, определяющий динамику чисел, и склонны признавать существование многофакторной системы ее регулирования [7, с.41].
В настоящее время нет сомнений в том, что популяционные процессы определяются действием эндо- и экзогенных факторов. Многофакторная теория имеет ряд преимуществ по сравнению с одномерными понятиями, но даже она не всегда может дать полное описание динамики численности населения. Многофакторный подход требует для своей реализации большого объема информации не только об общей численности, но и о структуре, а также параллельного учета изменений в окружающей среде населения. Современная теория рассматривает динамику численности популяций как саморегулируемый процесс. Любая популяция организмов в определенных условиях характеризуется определенным средним уровнем численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня имеют различную область, но обычно после каждого отклонения размер популяции начинает меняться с противоположным знаком. Теория динамики популяции разработана в основном на примере животных, хотя ряд ее положений относится к растениям, грибам, простейшим и прокариотам.
Практическая значимость результатов и их реализация. Результаты работы могут быть полезны для студентов, изучающих спецкурсы «Териология», «Экологическое прогнозирование» и «Методы зоологических исследований» биологических факультетов.
Материалы и методика исследований. Выполнен теоретический синтез и анализ информации о закономерностях динамики популяции в регулировании количества животных и растений.
Анализ последних исследований и публикаций. Вопросам развития регуляции численности популяций растений и животных посвящены работы ведущих отечественных специалистов: Т. К. Горышина [1], Н.П. Наумов [2; 3], Г.А. Галковская [5], А.К. Бродский [7], Н.М. Чернова, А.М. Былова [11], М.С. Гиляров [15] и др.
Цель работы – анализ механизмов внутрипопуляционной регуляции численности. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: охарактеризовать динамику популяций и рассмотреть понятие гомеостаз; проанализировать механизмы естественной регуляции численности популяций растений и животных.
Объектом исследования является численность популяций растений и животных.
Предмет исследования – механизмы естественной регуляции численности популяций растений и животных.
Структура работы. Исследование состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Общее количество страниц – 25.

Заключение:

Всем известно, что неограниченное размножение опасно для любой популяции, так как может привести к быстрому истощению природных ресурсов (нехватка продовольствия, крова, территории), что неизбежно приведет к общему ослаблению популяции. Что бы такого не произошло, в природе заранее предусмотрено сохранение видов и регуляция их численности.
Итак, популяции многих видов организмов способны к саморегуляции своей численности. Удалось выявить, такие основные механизмы торможения роста популяции:
 с увеличением плотности частота контактов между индивидами увеличивается, что вызывает у них стрессовое состояние: рождаемость снижается, а смертность увеличивается;
 с увеличением плотности эмиграция в новые места обитания, маргинальные зоны, где условия менее благоприятны, и смертность увеличивается;
 с увеличением плотности происходят изменения в генетическом составе популяции, например, быстро размножающиеся особи заменяются медленно размножающимися.
Популяция обладает способностью естественным образом контролировать численность благодаря регулирующим механизмам, которые имеют характер поведенческих или физиологических реакций организмов на изменение плотности популяции. Они работают автоматически, когда плотность популяции достигает либо слишком высоких, либо слишком низких значений.
Понимание механизма регулирования популяции чрезвычайно важно для управления этими процессами. В природе нет «плохих» или «хороших» видов; все они необходимы для его нормального развития. В настоящее время проблема сохранения биологического разнообразия является острой.
Плотность популяции влияет на скорость развития растений: с увеличением плотности, развитие однолетних растений ускоряется, а для многолетних растений, наоборот, замедляется. Но, пожалуй, наиболее известным способом влияния плотности на популяционные процессы в растениях является явление самоуничтожения, связанное с зависимостью от плотности смертности в ценопопуляциях.
Также, на плотность популяции влияет конкуренция между растениями, как видим, некоторые из видов способны выделять ядовитые вещества для того, чтобы выжить.
В животных, наиболее часто встречаться такие формы механизма гомеостаза:
 каннибализм;
 убийство конкурентов;
 химические взаимодействия между индивидуумами;
 изменение физиологии (массовая миграция).
Таким образом, все факторы окружающей среды, в которых живет организм, определенным образом взаимосвязаны, поэтому организмы вынуждены приспосабливаться к совокупности этих факторов. Масштаб и ход колебаний численности популяций любых видов исторически определяются естественным отбором в зависимости от особенностей биологии, характера внутривидовых и межвидовых отношений.

Фрагмент текста работы:

1. ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИЙ И ГОМЕОСТАЗ

Совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических характеристик, способных к Х с образованием плодовитого потомства, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих определенную область (ареал) в природе, называется видом.
Виды часто занимают большой диапазон, в пределах которого особи распределены по группам населения неравномерно.
Экологическая популяция – это группа особей одного вида, взаимодействующих друг с другом в определенной части ареала, относительно отделенных от других популяций того же вида. Согласно определению Наумова Н.П., популяция представляет собой элементарную группу организмов определенного вида, которая имеет все необходимые условия для поддержания ее численности в течение длительного времени в постоянно меняющихся условиях окружающей среды (прил. 1) [2, с.244].
Популяция – это структурная единица вида и единица эволюции.
Ареал – область распространения, в пределах которого популяция или вид в целом встречаются на протяжении всей жизни.
Ареал может быть непрерывным или разрываться, если между его частями возникают различные препятствия. В зависимости от размера ареала и характера распространения различают космополитов, убиквистов и эндемиков.
Космополиты – это виды растений и животных, представители которых встречаются в большинстве населенных пунктов Земли (например, муха комнатная, серая крыса).
Убиквисты – это виды растений и животных с широким экологическим потенциалом, которые могут существовать в различных условиях окружающей среды и иметь обширные ареалы (например, обыкновенный тростник, волк).
Эндемиками – являются виды растений и животных, которые имеют небольшие ограниченные ареалы (часто встречающиеся на островах океанского происхождения, в горных районах и изолированных водоемах).
Классификация популяций. По размеру территории, занимаемой популяцией, и степени связи между индивидами выделяют элементарные (локальные), экологические и географические популяции.
Элементарные (локальные) популяции – элементарная группировка особей, характеризующихся почти полной панмиксией.
Экологическая популяция – совокупность пространственно смежных
элементарных популяций (прил. 2) [6, с.168].
Географическая популяция – это совокупность групп пространственно связанных экологических популяций.
По способности производительности и самостоятельно эволюционировать популяции существуют перманентные (постоянные) и темпореальные (временные).
Перманентные – относительно стабильные в пространстве и времени, способные к неограниченному длительному самовоспроизведению, являются элементарными единицами эволюции.
Темпореальные – нестабильные в пространстве и времени, с точки зрения характеристик, противоположные постоянным.
По способу размножения: панмиктические, клональные и клональнопанмиктические.
Панмиктические – состоят из особей, которые размножаются половым путем, характеризуются перекрестным оплодотворением.
Клональные популяции – состоят из особей, которые характеризуются
только бесполое размножение.
Клональные-панмиктические популяции – состоят из особей с чередующимся половым и бесполым размножением.
Пупуляции обладают рядом специфических свойств: численность, плотность, рождаемость, смертность, скорость роста и др. [6, с.184].
Популяциям свойственна определённая организация: половая, возрастная, генетическая, пространственно-экологическая и др. структуры.
Динамика популяций – это процессы изменения его основных биологических показателей (численность, биомасса, структура) с течением времени в зависимости от факторов окружающей среды [9, с.221].