aš. Skirtingų rūšių populiacijos gamtoje neegzistuoja atskirai, o yra tarpusavyje susijusios įvairiais tarpusavio ryšiais. Dėl to susidaro formavimas bendruomenės - tam tikros populiacijos skirtingi tipai, tarpusavyje susiję. Kiekviena rūšis gali egzistuoti populiacijų pavidalu tik per ryšius su kitų rūšių populiacijomis. Dėl šių ryšių tarp rūšių, gyvenančių vietovėje, kurios egzistavimo sąlygos yra vienalytės, susidaro biocenozės.

Biocenozė- tarpusavyje susijusių įvairių rūšių organizmų populiacijų, gyvenančių vietovėje, kurioje buveinės sąlygos yra vienodos, bendruomenė. Biocenozių pagrindas yra fotosintetiniai organizmai (daugiausia žalieji augalai). Augalinis bendruomenės biocenozės komponentas - fitocenozė - nustatyti biocenozės ribas (pavyzdžiui, biocenozė pušynas, plunksnų žolės stepė). Vandens biocenozės yra vienarūšėse vandens telkinių vietose (pavyzdžiui, potvynių ir potvynių zonos biocenozės). Kiekvienai biocenozei būdinga tam tikra rūšių įvairovė, biomasė, produktyvumas, rūšių populiacijų tankis, jos užimamas plotas ar tūris.

Biocenozės rūšių įvairovė Atkaklus rūšių turtingumą - rūšių, kurių populiacijos įtrauktos į jo sudėtį, skaičius ir lygumas - kiekvienos iš jų populiacijų skaičiaus santykis. Yra biocenozių su nereikšminga (dykumos, tundra) ir turtinga (tropiniai miškai, koraliniai rifai) rūšių įvairove. Biocenozę sudarančių rūšių skaičius skiriasi. Gausiausios rūšys vadinamos dominuojantis . Jie lemia visos biocenozės pobūdį (pavyzdžiui, plunksnų žolės rūšys plunksninių žolių stepėje, ąžuolas ir skroblas ąžuolų-skroblų miške).

Biocenozės biomasė- bendra skirtingų rūšių individų masė ploto arba tūrio vienetu. Kiekvienai biocenozei būdinga tam tikra produktyvumas - per laiko vienetą sukurta biomasė. Atskirkite pirminį ir antrinį produktyvumą. Pirminis produktyvumas yra biomasė, kurią per laiko vienetą sukuria autotrofiniai organizmai, antraeilis - heterotrofinis.

II. Kiekviena biocenozė turi tam tikrą struktūrą: rūšinę, erdvinę, ekologinę.

1. Rūšių struktūra dėl rūšių įvairovės.

2. Erdvinė struktūra pirmiausia lemia skirtingų augalų rūšių erdvinis išsidėstymas – pakopinis . Išskirti pakylėtas ir požeminis sluoksniavimas . Viršžeminis sluoksniavimas sumažina augalų konkurenciją dėl šviesos: viršutiniuose sluoksniuose dažniausiai auga šviesamėgės rūšys, o apatiniai – atsparūs atspalviui ir pavėsiui. Panašiai požeminis sluoksniavimas mažina konkurenciją dėl vandens ir mineralai. Pakopinis augalų išdėstymas taip pat turi įtakos gyvūnų populiacijų, kurios trofiškai arba erdviškai susijusios su augmenija, erdviniam išsidėstymui.

3. Ekologinė struktūra lemia tam tikras skirtingų ekologinių organizmų grupių (jų gyvybės formų) populiacijų santykis. Kaip jau prisimenate, pagal mitybos tipą visi organizmai skirstomi į autotrofus, heterotrofus ir miksotrofus. Mixotprofes - organizmai, galintys sintetinti organinius junginius iš neorganinių ir vartoti jau paruoštas organines medžiagas (euglena green, chlamydomonas ir kt.).

Savo ruožtu tarp heterotrofų, atsižvelgiant į mitybos pobūdį, išskiriamos šios grupės:

- saprotrofai - organizmai, mintantys kitų organizmų liekanomis arba jų medžiagų apykaitos produktais.

- plėšrūnų - gyvūnai (kartais augalai), kurie gaudo, žudo ir valgo kitus gyvūnus.

- fitofagai - Organizmai, mintantys augalais.

Heterotrofiniai organizmai, galintys maitintis skirtingais maisto šaltiniais, vadinami polifagai . Pavyzdžiui, rudasis lokys maitinasi ir kaip plėšrūnas, ir kaip fitofagas; platus pašarų asortimentas ir tokiems gyvūnams kaip šernai, pilkosios žiurkės, raudonieji tarakonai ir kt.

III. Visos organizmų populiacijos, sudarančios tam tikrą biogeocenozę, yra tarpusavyje susijusios. Ryšiai tarp skirtingų rūšių populiacijų biocenozėje gali būti skirstomi į antagonistinius, abipusius ir neutralius.

Pavyzdžiui, XX amžiuje Ukrainos teritorijoje plačiapiršti vėžiai keitėsi siaurapirščiais vėžiais. Pirmasis iš jų, amžiaus pradžioje vyravęs vandens telkiniuose, dabar aptinkamas tik šiaurinės šalies dalies upėse ir įrašytas į Ukrainos Raudonąją knygą. Po masinės plačiažalių vėžių žūties dėl virusinės ligos (vėžių maro) gėlame vandenyje, jo vietą užėmė siauranykščias vėžys. Ši rūšis pasirodė atsparesnė vis stiprėjančiai antropogeninei įtakai: mažiau reikli vandens grynumui, deguonies kiekiui jame, yra vaisingesnė.

At neutralūs santykiai dviejų rūšių populiacijų egzistavimas bendroje teritorijoje, kiekviena iš jų nejaučia tiesioginės neigiamos ar teigiamos kitos įtakos. Pavyzdžiui, skirtingų rūšių grobiu mintantys plėšrūnai tarpusavyje nekonkuruoja.

At abipusiai (abipusiai naudingi) santykiai kiekviena sąveikaujanti rūšis turi naudos. Įvadinėje paskaitoje buvo išsamiai aptarti savitarpiškumo pavyzdžiai (bakteriniai mazgeliai ant ankštinių augalų šaknų, mikorizė ir kt.).

Todėl tarp skirtingų rūšių populiacijų, sudarančių tam tikrą biocenozę, atsiranda sudėtingi ir įvairūs ryšiai, kurie gali būti daugiau ar mažiau artimi. Jų derinys užtikrina biocenozės veikimą kaip vientisą pilna sistema ir jos savireguliacija.

IV. Biocenozę sudarančių rūšių populiacijos yra glaudžiai susijusios ne tik viena su kita, bet ir su fizinės buveinės (ty negyvosios gamtos) sąlygomis. Visų pirma, jie iš aplinkos gauna medžiagų, reikalingų jų gyvybinei veiklai užtikrinti, ir išskiria ten galutinius medžiagų apykaitos produktus. Taigi organizmų bendrijos su fizine aplinka sudaro vieną funkcinę sistemą – ekosistemą.

„Ekosistemos“ sąvoką 1935 metais pasiūlė anglų ekologas Arthuras George'as Tensley (1871–1955). Jis žiūrėjo į ekosistemas kaip funkciniai vienetai mūsų planetos prigimtis, kuri gali apimti bet kurią biosferos dalį. Ekosistema - įvairių rūšių organizmų populiacijų rinkinys, sąveikaujantis tarpusavyje ir su negyvąja gamta taip, kad sistemoje vyksta energijos srautai ir medžiagų cirkuliacija. Tai užtikrina jos kaip vientisos daugiakomponentės sistemos funkcionavimą.

1940 metais rusų ekologas Vladimiras Nikolajevičius Sukačiovas pasiūlė „biogeocenozės“ sąvoką. Biogeocenozė - tam tikra teritorija su daugiau ar mažiau vienarūšėmis gyvenimo sąlygomis, kurioje gyvena tarpusavyje susijusios įvairių rūšių populiacijos, kurias tarpusavyje ir fizinę buveinę vienija medžiagų apykaita ir energijos srautai. Bet kurios biogeocenozės pagrindas yra fotosintetiniai organizmai.

Taigi „ekosistemos“ ir „biogeocenozės“ sąvokos yra gana artimos, bet ne tapačios. Biogeocenozė, skirtingai nei ekosistema, yra konkretesnė sąvoka, nes ji užima vietą, kurioje yra vienalytės buveinės sąlygos ir tam tikra augalų bendrija.

v. Kadangi biogeocenozė yra gyvų organizmų populiacijų, kurios sąveikauja tarpusavyje ir fizine aplinka, visuma, ji išsiskiria biotinis (organizmų populiacijų rinkinys - biocenozė ) ir abiotinės (fizinės buveinės sąlygos – biotopas ) dalys.

dalis abiotinė dalis apima šiuos komponentus:

Neorganinės medžiagos (anglies dioksidas, deguonis, vanduo ir kt.), kurios dėl gyvų organizmų veiklos patenka į apytaką;

Organinės medžiagos (gyvų organizmų liekanos ar jų gyvybinės veiklos produktai), jungiančios abiotinę ir biotinę biogeocenozės dalis;

Klimato režimas, arba mikroklimatas (vidutinė metinė temperatūra, kritulių kiekis ir kt.), nulemiantis organizmų egzistavimo sąlygas.

Biogeocenozės biotinė dalis sudaro skirtingas ekologines organizmų grupes, kurias vienija erdviniai ir trofiniai ryšiai:

- gamintojų - autotrofinių organizmų populiacijos, galinčios sintetinti organines medžiagas iš neorganinių (fototrofinių ar chemotrofinių organizmų);

-
skaidytojai - organizmų populiacijos, kurios minta negyva organine medžiaga, skaidant ją į neorganinius junginius (įvairios bakterijos, grybai).

VI . Organus ekosistemoje sieja bendra energija ir maistinės medžiagos, būtinos gyvybei palaikyti. Daugeliu atvejų (išskyrus kai kurias giliavandenes bendruomenes) pagrindinis energijos šaltinis, patenkantis į biogeocenozę, yra saulės šviesa. Fotosintetiniai organizmai (žalieji augalai, cianobakterijos, kai kurios bakterijos) tiesiogiai naudoja saulės šviesos energiją. Tuo pačiu metu iš anglies dioksido ir vandens susidaro sudėtingos organinės medžiagos, kurių dalis saulės energija kaupiasi formoje cheminė energija. Organinės medžiagos yra energijos šaltinis ne tik pačiam augalui, bet ir kitiems ekosistemos organizmams. Dalį įsisavintos energijos augalai panaudoja savo gyvybiniams procesams užtikrinti, o dalis kaupiama jų sintezuojamų organinių junginių pavidalu. Žaliais augalais mintantys organizmai taip pat sukaupia tik dalį su maistu gaunamos energijos, o likusi dalis išsisklaido šilumos pavidalu ir išleidžiama gyvybiniams procesams. Panašiai atsitinka, kai plėšrūnai valgo žolėdžius rūšis ir kt.

Energija, esanti maiste, išsiskiria kvėpavimo procese. Kvėpavimo produktus – anglies dioksidą, vandenį ir neorganines medžiagas – žali augalai gali panaudoti pakartotinai. Dėl to medžiagos šioje ekosistemoje sudaro begalinį ciklą. Tuo pačiu metu maiste esanti energija necikluoja, o palaipsniui virsta šiluminė energija ir palieka ekosistemą. Štai kodėl būtina sąlyga Ekosistemos egzistavimas yra nuolatinis energijos antplūdis iš išorės.

Galime įsivaizduoti daugybę organizmų, kuriuose vienos rūšies individai, jų liekanos ar atliekos yra kitos rūšies organizmų mitybos objektas. Tokia organizmų serija vadinama maisto grandinės . Kiekvieną maisto grandinę sudaro tam tikras skaičius grandžių (tai yra, tam tikras rūšių skaičius). Be to, kiekviena iš šių rūšių maisto grandinėje užima tam tikrą vietą arba trofinį lygį. Yra dviejų tipų maitinimo grandinės: ganykla ir detritas .

Pradžioje ganyklų maisto grandinės yra gamintojai (tai yra autotrofiniai organizmai). Vartotojų (heterotrofinių organizmų) trofinį lygį lemia grandžių, per kurias jie gauna energiją iš gamintojų, skaičius. Trofinis lygis arba vartotojų eiliškumas dažniausiai nurodomas romėniškais skaitmenimis.

Žuvusių gamintojų biomasės dalis, kurios vartotojai nepanaudojo (pavyzdžiui, lapų kraikas), taip pat pačių vartotojų liekanos ar atliekos (pavyzdžiui, lavonai, gyvūnų ekskrementai) sudaro skaidytojų maisto bazę. Reduktoriai gauna reikiamą energiją keliais etapais skaidydami organinius junginius į neorganinius. Tačiau patys skaidytojai gali tarnauti kaip maistas 1-os eilės vartotojams, tuos, savo ruožtu, gali valgyti 2-os eilės vartotojai ir pan. Tai jau maisto grandinė. detritinis tipas , kuris prasideda ne nuo gamintojų, o nuo negyvų organinių likučių – detrito.

Kadangi energijai perkeliant iš žemesnio trofinio lygio į aukštesnį, didžioji jos dalis išsisklaido šilumos pavidalu, maisto grandinės grandžių skaičius ribojamas (dažniausiai neviršija 4-6), o energijos ciklas biogeocenozė, skirtingai nei medžiagų cirkuliacija, neįmanoma. Normaliam biogeocenozės funkcionavimui būtinas nuolatinis tam tikro energijos kiekio tiekimas iš išorės, kuris kompensuoja jos praradimą gyviems organizmams. Vadinasi, bet kokios biogeocenozės pagrindas turėtų būti autotrofiniai organizmai, galintys pagauti saulės šviesos energiją (arba žemės vidų energiją per iš jų išsiskiriančias medžiagas, jei tai chemotrofiniai organizmai) ir paversti ją jų susintetinamų cheminių jungčių energija. organiniai junginiai.

Bet kurioje biogeocenozėje įvairios mitybos grandinės neegzistuoja atskirai viena nuo kitos, o yra susipynusios. Taip yra todėl, kad tos pačios rūšies organizmai gali būti skirtingų mitybos grandinių grandys. Pavyzdžiui, vienos paukščių rūšies individai gali maitintis ir žolėdžiais (II eilės vartotojai), ir plėšriųjų vabzdžių rūšimis (III eilės vartotojai ir kt.). Susipynusios, susidaro skirtingos mitybos grandinės biogeocenozės maisto tinklas . Maisto tinklai užtikrina biogeocenozių stabilumą, nes sumažėjus kai kurių rūšių skaičiui (ar net visiškai išnykus iš biogeocenozės), jomis mintančios rūšys gali persikelti į kitus maisto objektus, dėl ko bendra biogeocenozės produktyvumas išlieka stabilus.

Visose maisto grandinėse yra tam tikri suvartojamų ir sandėliuojamų produktų (ty biomasės su joje esančia energija) santykiai kiekviename ir p trofiniame lygyje. Šie modeliai vadinami ekologinės piramidės taisyklės : kiekviename ankstesniame trofiniame lygyje biomasės ir energijos kiekis, kurį organizmai sukaupia per laiko vienetą, yra žymiai didesnis nei kitame (vidutiniškai 5-10 kartų).

Grafiškai ši taisyklė gali būti pavaizduota kaip piramidė, sudaryta iš atskirų blokų. Kiekvienas tokios piramidės blokas atitinka organizmų produktyvumą kiekviename maisto grandinės trofiniame lygmenyje. Tai yra, ekologinė piramidė yra grafinis ekranas trofinė struktūra maitinimo grandinės. Ekologinių piramidžių yra įvairių tipų, priklausomai nuo to, kokiu rodikliu ji paremta. Taigi, biomasės piramidė rodo kiekybinius organinių medžiagų masės perdavimo maisto grandinėje modelius; energijos piramidė - atitinkami energijos perdavimo modeliai iš vienos maitinimo grandinės grandies į kitą. Suprojektuotas ir skaičių piramidė , kuris rodo individų skaičių kiekviename maisto grandinės trofiniame lygyje.

Įvadas

Individai gamtoje nėra absoliučiai izoliuoti vienas nuo kito, bet juos vienija aukštesnis biologinės organizacijos rangas. Tai yra populiacijos-rūšies lygis. Ji atsiranda ten, kur ir kada individai susijungia į populiaciją, o populiacijos – į rūšis. Populiacijos – tai tos pačios rūšies individų, gyvenančių tam tikroje teritorijoje, visuma, daugiau ar mažiau izoliuota nuo kaimyninių tos pačios rūšies populiacijų. Tokioms asociacijoms būdingas naujų savybių ir savybių atsiradimas gyvojoje gamtoje, kurios skiriasi nuo molekulinio genetinio ir ontogenetinio lygmens savybių.

Tyrimo tikslas iš anksto nulėmė šių tarpusavyje susijusių užduočių formulavimą:

Atskleisti organizmų sąveikos formų populiacijoje ypatumus;

Populiacijos ir rūšys, nepaisant to, kad jos susideda iš daugybės individų, yra neatsiejamos. Tačiau jų vientisumas grindžiamas kitais pagrindais nei vientisumas molekuliniu genetiniu ir ontogenetiniu lygmenimis. Populiacijų ir rūšių vientisumas užtikrinamas individų sąveika populiacijose ir atkuriamas keičiantis genetine medžiaga lytinio dauginimosi procese. Populiacijos ir rūšys, kaip viršindividualūs dariniai, gali ilgai egzistuoti ir savarankiškai vystytis evoliuciškai. Individo gyvenimas šiuo atveju priklauso nuo populiacijose vykstančių procesų.

Populiacijos veikia kaip elementarūs, toliau neskaidomi evoliuciniai vienetai, kurie yra genetiškai atviros sistemos (skirtingų populiacijų individai kartais kryžminasi ir populiacijos keičiasi genetine informacija). Populiacijos ir rūšies lygmeniu ypatingą vaidmenį įgyja panmiksijos (laisvo kirtimo) procesai ir individų santykiai rūšies populiacijoje. Rūšys, kurios visada veikia kaip populiacijų sistema, yra mažiausios genetiškai uždaros sistemos natūraliomis sąlygomis (skirtingų rūšių individų kryžminimas gamtoje daugeliu atvejų nesukelia vaisingų palikuonių). Visa tai veda prie to, kad populiacijos yra elementarūs vienetai, o rūšys - kokybiniai evoliucijos proceso etapai.

Populiacija yra pagrindinė elementari struktūra populiacijos-rūšies lygmeniu, o elementarus reiškinys šiame lygyje yra populiacijos genotipinės sudėties pasikeitimas; elementari medžiaga šiame lygyje - mutacijų. Sintetinėje evoliucijos teorijoje išskiriami šiame lygmenyje veikiantys elementarūs veiksniai: mutacijos procesas, populiacijos bangos, izoliacija ir natūrali atranka. Kiekvienas iš šių veiksnių gali daryti vienokį ar kitokį „spaudimą“, t.y. kiekybinio poveikio populiacijai laipsnį ir priklausomai nuo to sukelti populiacijos genotipinės sudėties pokyčius.

Populiacijos ir rūšys visada egzistuoja tam tikroje sistemingai organizuotoje gamtinėje aplinkoje, kuri apima ir biotinius, ir abiotinius veiksnius. Tokios natūralios sistemos, nepriklausančios populiacijoms ir rūšims, sudaro kitą gyvųjų būtybių organizavimo lygmenį – biogeocenotinį.

Įvairių rūšių populiacijos sąveikauja tarpusavyje. Sąveikos metu jie sujungiami į sudėtingas sistemas – biocenozes.

Biocenozė – augalų, gyvūnų, grybų ir mikroorganizmų visuma, gyvenanti aplinkos dalyje, kurios egzistavimo sąlygos yra daugmaž vienalytės ir kurioms būdingi tam tikri tarpusavio ir gyvenamosios aplinkos santykiai. Biocenozę sudarantys komponentai yra tarpusavyje susiję. Pokyčiai, susiję tik su viena rūšimi, gali paveikti visą biocenozę ir netgi sukelti jos žlugimą. Biocenozės kaip komponentai įtraukiamos į dar sudėtingesnes sistemas (bendruomenes) – biogeocenozes.

Biogeocenozė (ekosistema, ekologinė sistema) yra vienas nuo kito priklausomas gyvų ir abiotinių komponentų kompleksas, susietas medžiagų apykaitos ir energijos. Biogeocenozė yra viena sudėtingiausių natūralių sistemų. Biogeocenozės yra rūšių, kurios skiriasi savo sistemine padėtimi, bendros istorinės raidos produktas; taip rūšys prisitaiko viena prie kitos. Biogeocenozės yra jų populiacijų evoliucijos aplinka.

Biogeocenozė yra vientisa sistema. Vieno ar kelių biogeocenozės komponentų praradimas gali sukelti biogeocenozės vientisumo sunaikinimą medžiagų cirkuliacijoje, o tai dažnai sukelia negrįžtamą biogeocenozės, kaip sistemos, disbalansą ir mirtį. Biogeocenozės struktūra keičiasi rūšių evoliucijos metu: rūšys biogeocenozėje veikia viena kitą ne tik tiesioginio, bet ir grįžtamojo ryšio principu (taip pat ir keičiantis abiotinėms sąlygoms). Apskritai biogeocenozės gyvenimą daugiausia reguliuoja jėgos, veikiančios pačioje sistemoje, t.y. galime kalbėti apie biogeocenozės savireguliaciją. Biogeocenozė yra atvira sistema, turinti energijos „įvestis“ ir „išvestis“, jungiančias kaimynines biogeocenozes. Medžiagų mainai tarp gretimų biogeocenozių gali būti atliekami dujinėje, skystoje ir kietoje fazėje, taip pat gyvūnų migracijos forma.

Biogeocenozė yra subalansuota, tarpusavyje susijusi ir laikui atspari sistema, kuri yra ilgo ir gilaus jos sudedamųjų dalių pritaikymo rezultatas. Tai labai dinamiška ir kartu stabili bendruomenė. Biogeocenozės stabilumas yra proporcingas jos komponentų įvairovei. Kuo biogeocenozė įvairesnė, tuo ji, kaip taisyklė, stabilesnė laike ir erdvėje. Taigi, pavyzdžiui, atogrąžų miškų biogeocenozės yra daug stabilesnės nei biogeocenozės vidutinio klimato ar arktinėje zonoje, nes atogrąžų biogeocenozes sudaro daug didesnė augalų ir gyvūnų rūšių įvairovė nei vidutinio klimato, o dar labiau arktinės biogeocenozės.

Labai organizuotiems organizmams egzistuoti reikia paprastesnių organizmų; kiekvienoje ekosistemoje visada yra ir paprastų, ir sudėtingų komponentų. Tik bakterijų ar medžių biogeocenozė niekada negali egzistuoti, kaip ir neįmanoma įsivaizduoti ekosistemos, kurioje gyvena tik stuburiniai gyvūnai ar žinduoliai. Taigi žemesnieji organizmai ekosistemoje yra ne koks nors atsitiktinis praėjusių epochų reliktas, o būtinas biogeocenozės komponentas, vientisa organinio pasaulio sistema, jo egzistavimo ir vystymosi pagrindas, be kurio vyksta medžiagų energijos mainai tarp biogeocenozės komponentai yra neįmanomi. Pagrindinis biogeocenozių papildymo pagrindas yra augalai ir mikroorganizmai, organinių medžiagų (autotrofų) gamintojai. Evoliucijos eigoje, prieš kolonizuojant tam tikrą biosferos sritį augalams ir mikroorganizmams, negali būti nė kalbos apie jos kolonizaciją gyvūnams. Augalai ir mikroorganizmai reprezentuoja gyvūnų gyvenamąją aplinką – heterotrofus. Todėl biogeocenozių ribos dažniausiai sutampa su augalų bendrijų (fitocenozių) ribomis. Vėliau gyvūnai taip pat vaidina svarbų vaidmenį augalų gyvenime ir evoliucijoje, dalyvauja medžiagų apyvartoje, apdulkinime, vaisių paskirstyme ir kt.

Visas tarpusavyje susijusių medžiagų ir biogeocenozių energijos ciklų rinkinys mūsų planetos paviršiuje sudaro galingą Žemės biosferos sistemą. Viršutinė gyvybės riba atmosferoje siekia apie 30 km, daugiausiai organizmų randama iki 100 m aukštyje.Žemės gelmėse (litosferoje) didžioji dalis būtybių susitelkusios viršutiniame sluoksnyje - iki 10 m, nors tam tikros rūšies mikroorganizmai aptinkami naftą turinčiuose sluoksniuose iki 3 km gylyje. Vandenyne ir jūrose (hidrosferoje) zona, kurioje gausu gyvų organizmų, užima iki 100–200 m vandens sluoksnį, tačiau kai kurie organizmai aptinkami ir didžiausiame gylyje iki 11 km. Gyvų organizmų veiklos mastą liudija galingų biogeninių uolienų buvimas, tūkstančiai metrų kalkakmenio, didžiuliai telkiniai akmens anglis ir tt Žemės biosferą vertinant kaip vientisą ekologinę sistemą, galima įsitikinti, kad gyvoji Žemės medžiaga ženkliai nemažėja ir masės nedidėja, o tik pereina iš vienos būsenos į kitą.

Biologijos skyrius, tiriantis ekologines sistemas (biocenozes, biogeocenozes, biosferą), vadinama biogeocenologija. Jos įkūrėjas buvo mūsų puikus šalies mokslininkas V.N. Sukačiovas.

Populiacija – tai tos pačios rūšies individų, galinčių savarankiškai daugintis, visuma, daugiau ar mažiau izoliuota erdvėje ir laike nuo kitų tos pačios rūšies populiacijų. Populiacijos susideda iš vienos rūšies organizmų, kurie kartu gyvena tam tikrose srityse ir yra tarpusavyje susiję įvairiais ryšiais, kurie suteikia jiems stabilų egzistavimą tam tikroje natūralioje aplinkoje.

Populiacijos yra pagrindiniai ekologinių sistemų elementai, reprezentuojantys įvairių rūšių kartu gyvenančių organizmų rinkinį ir jų egzistavimo sąlygas. Populiaciją sudarantys organizmai yra tarpusavyje susiję įvairiais ryšiais: kartu dalyvauja dauginantis, gali konkuruoti tarpusavyje dėl tam tikrų rūšių išteklių, gali valgyti vienas kitą ar kartu gintis nuo plėšrūno.

gyventojų - tai tos pačios rūšies individų, galinčių savarankiškai daugintis, rinkinys, daugiau ar mažiau izoliuotas erdvėje ir laike nuo kitų panašių tos pačios rūšies populiacijų.

Populiacija turi biologinių savybių, būdingų ją sudarantiems organizmams, ir grupinių savybių, kurios būdingos tik visai populiacijai. Kaip ir vienas organizmas, populiacija auga, diferencijuojasi ir išlaiko save. Tačiau tokios savybės kaip vaisingumas, mirtingumas, amžiaus struktūra būdingos tik visai populiacijai.

Apibūdinant populiacijas, naudojamos dvi kiekybinių rodiklių grupės: statiniai, apibūdinantys populiacijos būklę tam tikru laiko momentu ir dinaminiai, apibūdinantys populiacijoje vykstančius procesus per tam tikrą laikotarpį. Iš viso gyventojų populiacija išreiškiama tam tikru individų skaičiumi. Jai įvertinti naudojami įvairūs metodai. Jei kalbame apie didelius ir aiškiai matomus organizmus, naudojama aerofotografija. Kitais atvejais naudojamas ženklinimo metodas. Gyvūnai sugaunami, paženklinami ir paleidžiami atgal į gamtą. Po kurio laiko sugaunama nauja, o populiacijos dydis nustatomas pagal paženklintų gyvūnų proporciją.

Biotinėse bendruomenėse kiekviena populiacija atlieka jai priskirtą vaidmenį, kartu su kitų rūšių populiacijomis sudarydama tam tikrą natūralią vienybę, kuri vystosi ir veikia pagal savo dėsnius. Būtent dėl ​​populiacijų veikimo susidaro sąlygos, kurios prisideda prie gyvybės mūsų planetoje palaikymo. Kiekvienos rūšies populiacijos, užimdamos tą ar kitą erdvę, statydamos pastoges, judėdamos, naudodamos tam tikras maisto rūšis, savotiškai veikia supančią gamtą. Medžiagų cirkuliacija, energijos mainai tarp gyvosios ir negyvosios gamtos priklauso nuo populiacijų. Komandinis darbas populiacijos lemia daug svarbių biotinių bendrijų ir ekologinių sistemų savybių.

gyventojų- tos pačios rūšies individų rinkinys, užimantis tam tikrą plotą, laisvai kryžminantis tarpusavyje, duodantis vaisingus palikuonis ir kažkaip izoliuotas nuo kitų populiacijų. Populiacija yra struktūrinis rūšies vienetas ir evoliucijos vienetas.

Plotas – gyventojų pasiskirstymo plotas.

Atsižvelgiant į arealo dydį ir paplitimo pobūdį, išskiriami kosmopolitai, ubikvistai ir endemikai.

Kosmopolitai - augalų ir gyvūnų rūšys, kurių atstovai aptinkami didelėje dalyje apgyvendintų Žemės plotų (musė, žiurkė).

Ubikistai - plataus ekologinio valentingumo augalų ir gyvūnų rūšys, galinčios egzistuoti įvairiomis aplinkos sąlygomis, turi didelius plotus (paprastoji nendrė, vilkas).

Endemikai- augalų ir gyvūnų rūšys, kurių arealas yra nedidelis. Jie randami okeaninės kilmės salose, kalnuotuose regionuose ir kt.

Gyventojų rodikliai yra statiška ir dinamiška. Statiškieji apima skaičių ir tankį, o dinamiškuosius – gimstamumą, mirtingumą, populiacijos augimo tempą.

Populiacijos savybių rinkinys, kuriuo siekiama padidinti išgyvenimo ir palikuonių palikimo tikimybę, vadinamas ekologinio išlikimo strategija. Yra r-strategai (r-rūšis, r-populiacija) ir K-strategai (K-rūšis, K-populiacija).

Populiacijos yra nuolatinės (nuolatinės) arba laikinos (laikinos).

Nuolatinis- populiacijos, kurios yra santykinai stabilios erdvėje ir laike, galinčios neribotai savaime daugintis.

Laiko - populiacijos yra nestabilios erdvėje ir laike, nepajėgios ilgalaikei savaime daugintis, laikui bėgant arba virsta nuolatinėmis, arba išnyksta.

Pagal dauginimosi būdą populiacijos skirstomos į panmiktinę, kloninę ir kloninę-panmiktinę. Panmetines populiacijas sudaro lytiškai besidauginantys individai ir jiems būdingas kryžminis apvaisinimas. Kloninės semiliacijos susideda iš individų, kurie dauginasi tik nelytiškai. Klonines-panmikines populiacijas sudaro individai, turintys kintamą lytinį ir nelytinį dauginimąsi.

testo klausimai

1. Kas yra populiacija?

2. Kokius populiacijos rodiklius žinote?

3. Kas yra ekologinio išlikimo strategija?

4. Kokias gyventojų grupes pažįstate priklausomai nuo jų pasiskirstymo?

5. Įvardykite būdingus r ir K rūšių požymius.

6. Kokias populiacijas pažįstate savaiminio dauginimosi ir dauginimosi būdu?

7. Koks yra gyventojų skaičius ir tankis?

1.4 tema Bendrijų ir ekosistemų ekologija

Biocenozė(bendruomenė) – tam tikroje teritorijoje gyvenančių skirtingų rūšių populiacijų visuma. „Biocenozės“ sąvoką įvedė Mobius (1877). Augalinis biocenozės komponentas vadinamas fitocenoze, gyvūninis – zoocenoze, o mikrobinis – mikrobiocenoze. Pagrindinis biocenozės komponentas yra fitocenozė, kuri lemia, kokia bus zoocenozė ir mikrobiocenozė. Yra biocenozės rūšys, erdvinė ir ekologinė struktūra. Rūšių struktūra – biocenozę formuojančių rūšių skaičius ir jų gausos ar masės santykis.

Erdvinė struktūra– skirtingų rūšių organizmų pasiskirstymas erdvėje (vertikaliai ir horizontaliai).

ekologinė struktūra- skirtingų ekologinių grupių organizmų santykis.

Biotopas- tam tikra teritorija su savo abiotiniais aplinkos veiksniais (klimatas, dirvožemis).

Biogeocenozė- biocenozės ir biotopo derinys. Terminą „biogeocenozė“ pasiūlė rusų mokslininkas V. N. Sukačiovas. Ekosistema – gyvų organizmų ir juos supančių neorganinių kūnų sistema, sujungta energijos srautu ir medžiagų apykaita. Terminą „ekosistema“ pasiūlė anglų mokslininkas A. Tensley (1935).

„Ekosistema“ ir „biogeocenozė“- sąvokos artimos, bet ne sinonimai. Biogeocenozė yra ekosistema fitocenozės ribose. Kiekviena biogeocenozė yra ekosistema, bet ne kiekviena ekosistema yra biogeocenozė. Ekosistema yra bendresnė sąvoka. Vienintelė mūsų planetos ekosistema vadinama biosfera.

Ryšių tarp organizmų tipai yra trofiniai, vietiniai, foriniai, gamykliniai.

Trofinis ryšiai atsiranda tarp rūšių, kai viena rūšis minta kita.

aktualūs- Pasireiškia vienos rūšies keitimu kitos rūšies buveinių sąlygomis.

Foriška- viena rūšis dalyvauja kitos rūšies paplitime.

Gamykla- viena rūšis savo struktūroms naudoja atliekas, negyvus palaikus ar net gyvus kitos rūšies individus.

Ekosistemoje išskiriamos šios funkcinės organizmų grupės: gamintojai, vartotojai, skaidytojai, detritofagai.

Yra dviejų tipų maisto grandinės: ganyklos ir detritalinės.

Maisto grandines galima pavaizduoti kaip ekologines piramides: skaičių piramidė (Eltono piramidė), biomasės piramidė, energijos (gamybos) piramidė.

Biologinė produkcija (produktyvumas) – biomasės padidėjimas ekosistemoje, sukurtas per laiko vienetą.

Biologinis produktyvumas yra pirminis ir antrinis. Pirminis skirstomas į bruto ir grynąjį. Tam tikros grupės ar bendruomenės organizmų masė vadinama biomase.

testo klausimai

1. Apibrėžkite biocenozės, biotopo, biogeocenozės, ekosistemos sąvokas.

2. Kuo skiriasi biogeocenozės, ekosistemos sąvokos?

3. Kokias žinote biocenozės struktūras? Apibūdink juos?

4. Kokie yra organizmų santykių tipai?

5. Kokie yra organizmų ryšiai?

6. Kokios yra maisto grandinių rūšys?

7. Kokie yra ekologinių piramidžių tipai?

Gamtoje visi esamą vaizdą yra sudėtingas kompleksas ar net intraspecifinių grupių sistema, apimanti individus, turinčius specifinių struktūros, fiziologijos ir elgesio ypatybių. Tokia intraspecifinė individų asociacija yra gyventojų.

Žodis „populiacija“ kilęs iš lotyniško „populus“ – žmonės, populiacija. Vadinasi, gyventojų- tam tikroje teritorijoje gyvenančių tos pačios rūšies individų visuma, t.y. tie, kurie tik kryžminasi vienas su kitu. Sąvoka „populiacija“ šiuo metu vartojama siaurąja šio žodžio prasme, kai kalbama apie konkrečią tarprūšinę grupę, gyvenančią tam tikroje biogeocenozėje, o plačiąja, bendrąja prasme – kalbant apie izoliuotas rūšies grupes, nepriklausomai nuo to, kokią teritoriją ji užima. ir kokią genetinę informaciją ji neša.

Tos pačios populiacijos nariai vienas kitą veikia ne mažiau nei fiziniai aplinkos veiksniai ar kitos kartu gyvenančios organizmų rūšys. Populiacijose vienu ar kitu laipsniu pasireiškia visos tarprūšiniams santykiams būdingos santykių formos, tačiau ryškiausios abipusis(abipusiai naudinga) ir konkurencingas. Populiacijos gali būti monolitinės arba sudarytos iš subpopuliacijos lygio grupių - šeimos, klanai, bandos, pulkai ir tt Sujungus tos pačios rūšies organizmus į populiaciją, atsiranda kokybiškai naujų savybių. Palyginti su atskiro organizmo gyvavimo trukme, populiacija gali egzistuoti labai ilgai.

Tuo pačiu metu populiacija yra panaši į organizmą kaip biosistemą, nes ji turi tam tikrą struktūrą, vientisumą, genetinę savaiminio dauginimosi programą, gebėjimą reguliuotis ir prisitaikyti. Žmonių sąveika su organizmų rūšimis, kurios yra aplinkoje, natūralioje aplinkoje arba yra ekonomiškai žmogaus kontroliuojamos, dažniausiai vyksta per populiacijas. Svarbu, kad daugelis gyventojų ekologijos modelių būtų taikomi ir žmonių populiacijoms.

gyventojų yra genetinis rūšies vienetas, kurio pokyčius vykdo rūšies evoliucija. Kaip tos pačios rūšies individų grupė, gyvenanti kartu, populiacija veikia kaip pirmoji viršorganinė biologinė makrosistema. Populiacijos gebėjimas prisitaikyti yra daug didesnis nei ją sudarančių individų. Populiacija kaip biologinis vienetas turi tam tikrą struktūrą ir funkcijas.

Gyventojų struktūra kuriai būdingi ją sudarantys individai ir jų pasiskirstymas erdvėje.

Gyventojų funkcijos panašus į kitų biologinių sistemų funkcijas. Jiems būdingas augimas, vystymasis, gebėjimas išlaikyti egzistenciją nuolat kintančiomis sąlygomis, t.y. populiacijos turi specifinių genetinių ir ekologinių savybių.

Populiacijos turi įstatymus, leidžiančius taip panaudoti ribotus aplinkos išteklius, siekiant užtikrinti palikuonių palikimą. Daugelio rūšių populiacijos turi savybių, leidžiančių reguliuoti savo skaičių. Optimalios populiacijos palaikymas tam tikromis sąlygomis vadinamas gyventojų homeostazė.

Taigi populiacijos, kaip grupinės asociacijos, turi nemažai specifinių savybių, kurios nėra būdingos kiekvienam individui. Pagrindinės populiacijų charakteristikos: skaičius, tankis, gimstamumas, mirtingumas, augimo tempas.

Populiacijoms būdinga tam tikra organizacija. Individų pasiskirstymas teritorijoje, grupių santykis pagal lytį, amžių, morfologines, fiziologines, elgesio ir genetines savybes atspindi gyventojų struktūra. Jis suformuotas, viena vertus, bendros pagrindu biologines savybes rūšims ir, kita vertus, veikiami abiotinių aplinkos veiksnių ir kitų rūšių populiacijų. Todėl populiacijų struktūra yra prisitaikanti.

Rūšies kaip visumos, kaip populiacijų sistemos, prisitaikymo galimybės yra daug platesnės nei kiekvieno konkretaus individo prisitaikymo ypatybės.

Rūšies populiacijos struktūra

Erdvė arba plotas, kurį užima populiacija, gali skirtis tiek skirtingoms rūšims, tiek tos pačios rūšies viduje. Populiacijos diapazoną daugiausia lemia individų mobilumas arba individualios veiklos spindulys. Jei individualios veiklos spindulys mažas, dažniausiai ir populiacijos arealo dydis yra mažas. Pagal užimamos teritorijos dydį galima atskirti trijų tipų populiacijos: elementarus, ekologinis ir geografinis (1 pav.).

Ryžiai. 1. Erdvinis populiacijų suskirstymas: 1, rūšies arealas; 2-4 - atitinkamai geografinės, ekologinės ir elementarios populiacijos

Yra lytis, amžius, genetinė, erdvinė ir ekologinė populiacijų struktūra.

Seksualinė gyventojų struktūra reiškia skirtingų lyčių asmenų santykį joje.

Gyventojų amžiaus struktūra- įvairaus amžiaus individų, atstovaujančių vienam ar skirtingiems vienos ar kelių kartų palikuonims, populiacijos sudėties santykis.

Genetinė populiacijos struktūra lemia genotipų kintamumas ir įvairovė, atskirų genų – alelių variacijų dažnis, taip pat populiacijos skirstymas į genetiškai artimų individų grupes, tarp kurių, kryžminant, vyksta nuolatinis alelių apsikeitimas.

Gyventojų erdvinė struktūra – atskirų gyventojų ir jų grupių išsidėstymo ir pasiskirstymo teritorijoje pobūdis. Erdvinė sėslių ir klajoklių ar migruojančių gyvūnų populiacijų struktūra labai skiriasi.

Ekologinė populiacijos struktūra yra bet kurios populiacijos padalijimas į individų grupes, skirtingai sąveikaujančias su aplinkos veiksniais.

Kiekviena rūšis, užimanti tam tikrą teritoriją ( diapazonas) joje pavaizduota populiacijų sistema. Kuo sudėtingiau išskaidoma rūšies užimama teritorija, tuo daugiau galimybių atskirti populiacijas. Tačiau mažesniu mastu rūšies populiacijos struktūrą lemia jos biologinės savybės, tokios kaip ją sudarančių individų mobilumas, jų prisirišimo prie teritorijos laipsnis ir gebėjimas įveikti natūralias kliūtis.

Populiacijų izoliacija

Jei rūšies nariai nuolat maišosi ir susimaišo didžiuliuose plotuose, tokiai rūšiai būdingas nedidelis didelių populiacijų skaičius. Esant silpnai išvystytam judėjimo gebėjimui, rūšių sudėtyje susidaro daug mažų populiacijų, atspindinčių kraštovaizdžio mozaikiškumą. Augalų ir sėslių gyvūnų populiacijų skaičius tiesiogiai priklauso nuo aplinkos nevienalytiškumo laipsnio.

Šalia esančių rūšių populiacijų izoliacijos laipsnis yra skirtingas. Kai kuriais atvejais juos smarkiai skiria negyvenama teritorija ir aiškiai lokalizuojasi erdvėje, pavyzdžiui, ešerių ir lynų populiacijos izoliuotuose ežeruose.

Priešingas variantas yra nuolatinė didelių teritorijų kolonizacija pagal rūšis. Toje pačioje rūšyje gali būti populiacijų su aiškiai apibrėžtomis ir neryškiomis ribomis, o rūšies viduje populiacijos gali būti atstovaujamos skirtingo dydžio grupėmis.

Santykiai tarp populiacijų palaiko visą rūšį. Per ilga ir visiška populiacijų izoliacija gali lemti naujų rūšių susidarymą.

Skirtumai tarp atskirų populiacijų išreiškiami nevienodu laipsniu. Jie gali turėti įtakos ne tik jų grupės ypatybėms, bet ir atskirų individų fiziologijos, morfologijos ir elgesio kokybiniams ypatumams. Šie skirtumai susidaro daugiausia veikiant natūraliai atrankai, kuri kiekvieną populiaciją pritaiko prie specifinių jos egzistavimo sąlygų.

Populiacijų klasifikacija ir struktūra

Privalomas populiacijos požymis yra jos gebėjimas neribotą laiką savarankiškai egzistuoti tam tikroje teritorijoje dėl dauginimosi, o ne individų antplūdžio iš išorės. Skirtingo masto laikinos gyvenvietės nepriklauso populiacijų kategorijai, bet laikomos intrapopuliaciniais poskyriais. Iš šių pozicijų rūšiai atstovauja ne hierarchinis pavaldumas, o erdvinė gretimų įvairaus masto populiacijų sistema. įvairaus laipsnio ryšiai ir izoliacija tarp jų.

Populiacijas galima klasifikuoti pagal jų erdvinę ir amžiaus struktūrą, tankumą, kinetiką, buveinių išlikimą ar kaitą ir kitus ekologinius kriterijus.

Įvairių rūšių populiacijų teritorinės ribos nesutampa. Natūralių populiacijų įvairovė išreiškiama ir jų vidinės sandaros tipų įvairove.

Pagrindiniai populiacijų sandaros rodikliai yra organizmų skaičius, pasiskirstymas erdvėje, skirtingos kokybės individų santykis.

Kiekvieno organizmo individualios savybės priklauso nuo jo paveldimos programos (genotipo) ypatybių ir nuo to, kaip ši programa įgyvendinama ontogenezės eigoje. Kiekvienas individas turi tam tikrus dydžius, lytį, išskirtinius morfologijos bruožus, elgesio ypatumus, savo ištvermės ir prisitaikymo prie aplinkos pokyčių ribas. Šių požymių pasiskirstymas populiacijoje taip pat apibūdina jos struktūrą.

Gyventojų struktūra nėra stabili. Organizmų augimas ir vystymasis, naujų gimimas, mirtis dėl įvairių priežasčių, aplinkos sąlygų pasikeitimas, priešų skaičiaus padidėjimas ar sumažėjimas – visa tai lemia įvairių gyventojų santykių pasikeitimą. Jo tolesnių pokyčių kryptis labai priklauso nuo populiacijos struktūros tam tikru laikotarpiu.

Seksualinė populiacijų struktūra

Genetinis lyties nustatymo mechanizmas numato palikuonių padalijimą pagal lytį santykiu 1:1, vadinamasis lyties santykis. Tačiau iš to neišplaukia, kad toks pat santykis būdingas visiems gyventojams. Su lytimi susiję bruožai dažnai lemia reikšmingus patelių ir vyrų fiziologijos, ekologijos ir elgesio skirtumus. Dėl skirtingo patino gyvybingumo ir moteriški organizmaišis pirminis ryšys dažnai skiriasi nuo antrinio, o ypač nuo tretinio, būdingo suaugusiems. Taigi žmonėms antrinis lyčių santykis yra 100 mergaičių ir 106 berniukų, 16-18 metų amžiaus šis santykis išsilygino dėl padidėjusio vyrų mirtingumo, o sulaukus 50 metų – 85 vyrai 100 moterų, o 80 metų amžiaus - 50 vyrų 100 moterų.

Lyčių santykis populiacijoje nustatomas ne tik pagal genetinius dėsnius, bet ir tam tikru mastu veikiant aplinkai.

Populiacijų amžiaus struktūra

Gimstamumas ir mirtingumas, populiacijos dinamika yra tiesiogiai susiję su gyventojų amžiaus struktūra. Populiaciją sudaro įvairaus amžiaus ir lyties asmenys. Kiekvienai rūšiai, o kartais ir kiekvienai rūšies populiacijai, būdingi savi amžiaus grupių santykiai. Kalbant apie populiaciją, jie paprastai išskiria trys ekologiniai amžiai: priešreprodukcinis, reprodukcinis ir poreprodukcinis.

Su amžiumi natūraliai ir labai reikšmingai keičiasi individo reikalavimai aplinkai ir atsparumas jos individualiems veiksniams. Įvairiose ontogenezės stadijose gali pasikeisti buveinės, pasikeisti mitybos tipas, judėjimo pobūdis, bendra organizmų veikla.

Gyventojų amžiaus skirtumai žymiai padidina jos ekologinį nevienalytiškumą, taigi ir atsparumą aplinkai. Didėja tikimybė, kad esant dideliems sąlygų nukrypimams nuo normos, populiacijoje išliks bent dalis gyvybingų individų, kurie galės toliau egzistuoti.

Populiacijų amžiaus struktūra turi adaptacinį pobūdį. Jis susidaro remiantis rūšies biologinėmis savybėmis, bet visada atspindi ir aplinkos veiksnių poveikio stiprumą.

Augalų populiacijų amžiaus struktūra

Augaluose kenopopuliacijos amžiaus struktūra, t.y. konkrečios fitocenozės populiaciją lemia amžiaus grupių santykis. Absoliutus, arba kalendorinis, augalo amžius ir jo amžiaus būsena nėra tapačios sąvokos. To paties amžiaus augalai gali būti skirtingo amžiaus. Individo amžius arba ontogenetinė būsena yra jo ontogenezės stadija, kurioje jam būdingi tam tikri santykiai su aplinka.

Senopopuliacijos amžiaus struktūrą daugiausia lemia biologinės rūšies savybės: derėjimo dažnis, išaugintų sėklų ir vegetatyvinių pirmtakų skaičius, vegetatyvinių pirmtakų gebėjimas atjaunėti, individų perėjimo iš vieno amžiaus būsenos į greitį. kitas, gebėjimas formuoti klonus ir tt Visų šių biologinių savybių pasireiškimas, savo ruožtu, priklauso nuo aplinkos sąlygų. Keičiasi ir ontogenezės eiga, kuri vienoje rūšyje gali pasireikšti daugeliu variantų.

Skirtingi augalų dydžiai atspindi skirtingus gyvybingumas asmenų kiekvienoje amžiaus grupėje. Individo gyvybingumas pasireiškia jo vegetatyvinių ir generatyvinių organų galia, atitinkančia sukauptos energijos kiekį, ir atsparumu neigiamam poveikiui, kurį lemia gebėjimas atsinaujinti. Kiekvieno individo gyvybingumas ontogenezėje kinta pagal vienos smailės kreivę, didėjančioje ontogenezės šakoje didėja, o mažėjančioje – mažėja.

Daug pievų, miško, stepių rūšių auginant medelynuose ar pasėliuose, t.y. geriausiu agrotechniniu pagrindu sumažinti jų ontogeniškumą.

Galimybė keisti ontogenezės kelią užtikrina prisitaikymą prie kintančių aplinkos sąlygų ir plečia rūšies ekologinę nišą.

Gyvūnų populiacijų amžiaus struktūra

Priklausomai nuo reprodukcijos ypatybių, populiacijos nariai gali priklausyti tai pačiai kartai arba skirtingoms. Pirmuoju atveju visi asmenys yra artimo amžiaus ir maždaug vienu metu pereina kitus gyvenimo ciklo etapus. Dauginimosi laikas ir atskirų amžiaus tarpsnių eiga paprastai apsiriboja konkrečiu metų sezonu. Tokių populiacijų dydis, kaip taisyklė, yra nestabilus: stiprūs sąlygų nukrypimai nuo optimalių bet kuriame gyvenimo ciklo etape vienu metu paveikia visą populiaciją, sukelia didelį mirtingumą.

Vieno reprodukcijos ir trumpo gyvenimo ciklų rūšyse per metus pakeičiamos kelios kartos.

Kai žmogus išnaudoja natūralias gyvūnų populiacijas, labai svarbu atsižvelgti į jų amžiaus struktūrą. Rūšių, kurių metinis pasipildymas yra didelis, didesnė populiacijos dalis gali būti pašalinta nekeliant pavojaus jų skaičiui. Pavyzdžiui, ant rožinės lašišos, kuri subręsta antraisiais gyvenimo metais, be tolesnio populiacijos mažėjimo grėsmės galima sugauti iki 50-60% neršiančių individų. Lašišos, kurios subręsta vėliau ir turi sudėtingesnę amžiaus struktūrą, pašalinimo iš subrendusios bandos rodikliai turėtų būti mažesni.

Amžiaus struktūros analizė padeda numatyti gyventojų skaičių per ateinančių kartų gyvenimą.

Gyventojų užimama erdvė suteikia jiems pragyvenimo lėšas. Kiekviena teritorija gali išmaitinti tik tam tikrą skaičių individų. Natūralu, kad turimų išteklių panaudojimo visapusiškumas priklauso ne tik nuo bendro populiacijos dydžio, bet ir nuo individų pasiskirstymo erdvėje. Tai aiškiai pasireiškia augaluose, kurių maitinimosi plotas negali būti mažesnis už tam tikrą ribinę vertę.

Gamtoje retkarčiais aptinkamas beveik vienodas tvarkingas individų pasiskirstymas okupuotoje teritorijoje. Tačiau dažniausiai populiacijos nariai erdvėje pasiskirsto netolygiai.

Kiekvienu konkrečiu atveju pasiskirstymo tipas užimamoje erdvėje pasirodo adaptyvus, t.y. leidžia optimaliai panaudoti turimus išteklius. Augalai cenopopuliacijoje dažniausiai pasiskirstę itin netolygiai. Dažnai tankesnis klasterio centras yra apsuptas mažiau tankiai išsidėsčiusių individų.

Erdvinis cenopopuliacijos nevienalytiškumas yra susijęs su klasterių raidos pobūdžiu laike.

Gyvūnams dėl jų mobilumo teritorinių santykių sutvarkymo būdai yra įvairesni nei augalų.

Aukštesniųjų gyvūnų populiacijos pasiskirstymą reguliuoja instinktų sistema. Jiems būdingas ypatingas teritorinis elgesys – reakcija į kitų gyventojų narių išsidėstymą. Tačiau sėslus gyvenimas yra kupinas greito išteklių išeikvojimo, jei gyventojų tankis yra per didelis. Bendras gyventojų užimamas plotas yra padalintas į atskiras individualias ar grupines teritorijas, kurios užtikrina tvarkingą maisto atsargų naudojimą, natūralias prieglaudas, veisimosi vietas ir kt.

Nepaisant gyventojų narių teritorinės izoliacijos, tarp jų palaikomas ryšys naudojant įvairių signalų sistemą ir tiesioginius ryšius prie valdų ribų.

„Aikštelės apsauga“ pasiekiama įvairiais būdais: 1) saugant užimamos erdvės ribas ir tiesiogine agresija svetimo žmogaus atžvilgiu; 2) ypatingas ritualinis elgesys, demonstruojantis grėsmę; 3) specialių signalų ir ženklų, nurodančių teritorijos užėmimą, sistema.

Įprasta reakcija į teritorinius ženklus – vengimas – gyvūnams yra paveldima. Biologinė tokio elgesio nauda yra aiški. Jei teritorijos užvaldymą lemtų tik fizinės kovos rezultatas, kiekvieno stipresnio svetimšalio atsiradimas savininkui grėstų teritorijos praradimu ir pašalinimu iš dauginimosi.

Dalinis atskirų teritorijų sutapimas yra būdas palaikyti ryšius tarp gyventojų. Kaimyniniai asmenys dažnai palaiko stabilią abipusiai naudingą ryšių sistemą: abipusį įspėjimą apie pavojų, bendrą apsaugą nuo priešų. Įprastas gyvūnų elgesys apima aktyvią kontaktų su savos rūšies atstovais paiešką, kuri dažnai sustiprėja mažėjimo laikotarpiu.

Kai kurios rūšys sudaro plačiai klajokles grupes, kurios nėra susietos su konkrečia teritorija. Taip elgiasi daugelis žuvų rūšių mitybos migracijų metu.

Nėra absoliučių skirtumų tarp skirtingų teritorijos naudojimo būdų. Gyventojų erdvinė struktūra labai dinamiška. Priklausomai nuo vietos ir laiko, tai priklauso nuo sezoninių ir kitų adaptacinių pertvarkymų.

Gyvūnų elgesio modeliai yra specialaus mokslo objektas - etologija. Todėl santykių tarp vienos populiacijos narių sistema vadinama etologine arba elgesio populiacijos struktūra.

Gyvūnų elgesys kitų populiacijos narių atžvilgiu visų pirma priklauso nuo to, ar rūšiai būdingas pavienis ar grupinis gyvenimo būdas.

Vienišas gyvenimo būdas, kai populiacijos individai yra nepriklausomi ir izoliuoti vienas nuo kito, būdingas daugeliui rūšių, tačiau tik tam tikrais gyvenimo ciklo etapais. Visiškai vienišas organizmų egzistavimas gamtoje nevyksta, nes tokiu atveju būtų neįmanoma atlikti pagrindinės jų gyvybinės funkcijos – dauginimosi.

Esant šeimyniniam gyvenimo būdui, stiprėja ir ryšiai tarp tėvų ir jų atžalų. Paprasčiausia rūšis toks ryšys yra vieno iš tėvų rūpestis dėl padėtų kiaušinių: mūro apsauga, inkubacija, papildomas aeravimas ir kt. Esant šeimyniniam gyvenimo būdui, ryškiausias gyvūnų teritorinis elgesys: įvairūs signalai, žymėjimai, ritualinės grėsmės formos ir tiesioginė agresija užtikrina sklypo, kurio užtenka auginti palikuonims, turėjimą.

Didesnės gyvūnų asociacijos - pulkai, bandos ir kolonijų. Jų formavimasis grindžiamas tolesniu elgesio santykių komplikavimu populiacijose.

Gyvenimas grupėje per nervų ir hormonų sistemas atsispindi daugelio fiziologinių procesų eigoje gyvūno organizme. Atskiriems asmenims pastebimai pakinta medžiagų apykaitos lygis, greičiau sunaudojamos atsarginės medžiagos, nepasireiškia daugybė instinktų, pablogėja bendras gyvybingumas.

Teigiamas grupės poveikis pasireiškia tik iki tam tikro optimalaus gyventojų tankumo lygio. Jei gyvūnų yra per daug, tai visiems gresia aplinkos išteklių trūkumu. Tada įsijungia kiti mechanizmai, dėl kurių mažėja asmenų skaičius grupėje dėl jos pasidalijimo, išsiskirstymo ar gimstamumo mažėjimo.