Prostorová struktura populace: koncept, typy, příklady

Ekologický termín "populace" označuje poměrně početnou skupinu jedinců stejného druhu, kteří žijí na určitém území a jsou ve vzájemné interakci. Život jejích zástupců je ovlivněn nejen mezidruhovými vztahy, ale také jinými zvířaty nebo rostlinami, které obývají stejné území, jakož i klimatickými podmínkami a dalšími vnějšími faktory.

Vyznačuje se uspořádaným systémem existence - strukturou populace prostorového typu. Podívejme se podrobněji na všechny jeho vlastnosti.

Obecné informace

Vědci sestavili klasifikaci podle typů prostorové struktury populace. Co to je, podíváme se níže. Nejprve definujeme strukturu. Jedná se o distribuci jedinců konkrétního druhu na jakémkoli území a numerický poměr jejich skupin podle pohlaví, fyziologických, behaviorálních, morfologických, genetických vlastností a podle věku.

Na základě uvedených znaků není struktura populace stabilním ukazatelem. Je proměnlivá, závislá na určitých faktorech.

Odrůdy struktury

Existuje několik jejích divizí:

• Pohlavní.
• Věková.
• Ekologický.
• Prostorový.
• Genetický.
• Etologické.

Podrobněji se podíváme na prostorový typ struktury a také na změnu jejích ukazatelů. Zvažte také její typové dělení.

Definice

Prostorový struktura populace (stručně) je způsob, jak umístit konkrétní jedince na konkrétní přírodní oblast. Bude záviset na behaviorálních vlastnostech druhu a na podmínkách ekologie území.

Změny prostorové struktury populace jsou ovlivněny a způsob života (sedavý nebo stěhovavý).

Samostatné území může krmit pouze určitý počet jedinců. Velký význam má nejen počet zástupců druhů žijících v rozsahu, ale také jejich prostorové umístění. Proto zvířata a rostliny nejčastěji obývají své stanoviště nerovnoměrně.

Populace zabírá oblast, která je pro ni vhodná, a je po ní distribuována jednotlivci nebo spojenými skupinami. To umožňuje dosáhnout řádného vynakládání potravinových zdrojů, přírodních rájů atd.p.

Numerické změny

Kolísání počtu populací zvířat a rostlinných organismů v přírodě je běžným jevem. Některé druhy hmyzu mohou mít až několik milionů zástupců, zatímco jiné mohou mít pouze několik tisíc.

V přírodě existuje nepopiratelně princip minimální velikosti populace. To znamená toto: absolutně jakákoli populace v přírodě nemůže sestávat z počtu zástupců méně, než je požadováno, aby byla zajištěna stabilní implementace tohoto prostředí.

Tento ukazatel pro každý druh organismů je jiný. Pokud poruší hranice minima, způsobí to vyhynutí druhu.

Současně s populačním minimem existuje indikátor maxima. Je také regulován in vivo. Pokud na území žije více zvířat, než je požadováno, rychle se sníží nutriční a jiné potřebné zdroje. To vede ke smrti jedinců, což vede k úpravě ukazatele na požadované maximum. Jednoduše řečeno, příroda nebude krmit více, než umožňují její zdroje.

Existují 3 typy populační dynamiky hojnosti:

1. Stabilní. Oscilace se nevyskytují často ani ve velmi významných veličinách. Charakteristické pro zástupce živočišné říše, kteří mají vysokou míru přežití, slabou plodnost, velkou doba života, rozvinutá péče o potomstvo.
2. Cyklický typ oscilace, aka periodický. Jeho délka je jedna sezóna za rok nebo několik po sobě jdoucích let. Nárůst počtu v průměru o 4 roky později byl zaznamenán u zvířat obývajících zónu tundry (lemmings, Polar owls, polární liška). Sezónní výkyvy v hojnosti jsou charakteristické pro mnoho hmyzu, hlodavců ve tvaru myši, ptáků, malých vodních organismů.
3. Skokový. Závisí na mnoha biotických a abiotických faktorech. Změna určitých podmínek existence populace vede ke snížení nebo zvýšení jejího počtu.

Typy prostorového rozložení

Existují 3 typy prostorové struktury populací zvířat a rostlin na území:

• Rovnoměrné (pravidelné) rozdělení. Je charakteristické, že jednotlivci populace jsou od sebe odděleně a přibližně ve stejné vzdálenosti. Toto umístění je charakteristické pro zvířata, jejichž jedinci jsou mezi sebou v konkurenčním vztahu.
• Nerovnoměrné (agregované) rozdělení. Vyznačuje se tím, že v populaci se tvoří skupiny několika zvířat, která obývají určitou oblast společného stanoviště. Skupiny sdílí neobsazené území.
• Difúzní (náhodné) rozdělení. Je určeno, že vzdálenost mezi jednotlivci nebo skupinami jedinců není stejná. Toto rozdělení závisí na podmínkách okolního prostředí (zásob potravin, například), jakož i ze vztahů, které se sčítají v rámci populačního druhu.

Metody definice

Při kontrole distribuce populace v určitém rozsahu tradičními selektivními metodami se často projevují určité obtíže. Například při posuzování způsobu distribuce vzorků jedinců lze agregovaný druh snadno zaměnit s náhodným. To platí pro případy, kdy je oblast, na které je vzorek distribuován, tak velká, že na něj je umístěno několik shluků studovaných organismů najednou.

Při určování vzorků je typ distribuce obvykle určen na základě metod určování prostorové struktury populace:

• Liší se v nich vztah mezi mírou rozptylu nebo rozptylem (σ²)- a průměr pro hustotu nebo biomasu (N). Přesněji, výsledek výpočtu σ²/ N má sklon k nule při rovnoměrném rozdělení, je blízko N při náhodném a překračuje N při agregovaném.
• Výskyt organismů dotyčné populace je téměř 100% při rovnoměrném rozdělení, má méně než 100% při náhodném a mnohem méně než 100% při agregaci.
• Od způsobu prostorového rozložení je poměr hustoty ve všech vzorcích (N) A v těch, ve kterých se zástupci dané populace projevili (N₊). Velikost N₊ bude se blížit N při rovnoměrném rozdělení, větší než N při náhodném a podstatně větší než N při agregovaném.

Typ využití prostoru

Prostorová struktura je také rozdělena podle způsobu použití určitého stanoviště. Existují 2 odrůdy: sedavý a kočovný. Každý z nich je rozdělen do několika dalších typů umístění.

Usedlý:

• Rozptýlený, při kterém zvířata jsou rozložena na ploše disperzně, tj. v malých skupinách nebo jednotlivě a s malou nebo žádnou vzájemnou interakcí. Toto umístění lze pozorovat v podmínkách stepí a pouští u malých hlodavců.
• Cyklický, ve kterém zvířata, která vedou sedavý druh života, mohou kvůli některým faktorům (počasí, invaze nepřátel) změnit své umístění na stejném území.
• Mozaikový Typ. Vzniká, když je definováno stanoviště osídleno jedním druhem zvířat nerovnoměrně. Například krtci hustě obývají louky a lesní okraje, ale v pastiňáku chybí.
• Pulzační. Charakteristické pro výjimečně sedavé zvíře. Určitý druh během roku mění své stanoviště v rámci jednoho území.

Zvířata sedavého životního stylu jsou instinktivně připoutána ke svému domácímu dosahu. Pokud musí z mnoha důvodů (například povětrnostní podmínky) opustit dům, brzy se vrátí. To je zvláště charakteristické pro ptáky. Zde je krátký seznam stěhovavých ptáků:

• Čáp.
• Grachi.
• Vlaštovka.
• Skřivani.
• Žluva.
• Drozd.
• Sliz.
• Špačci.
• Jeřáb.
• Divoké husy, kachny, jiné vodní ptactvo.
• Slavíci, Mucholapky, další hmyzožravci.

Kočovný způsob umístění znamená pouze jeden typ-cyklický. Kočovný životní styl je charakteristický pro velká zvířata žijící ve skupinách a vyžadující velké plochy. Po čase, kdy se potravinové zdroje zotaví, se nomádská zvířata a stěhovaví ptáci, jejichž seznam je uveden výše, mohou vrátit na své původní stanoviště.

Některé stěhovavé druhy mají potenciál objevit oddělené sedavé populace nebo krátkodobý přechod k tomuto způsobu života. Například sobi zimují na ostrovech ledového oceánu a nemigrují na pohodlnější pevninu a stáda na poloostrově Taimyr migrují více než 1 000 km. Existují však také samostatné malé skupiny zvířat, která neopouštějí obydlená místa (v severní části Taimyr).

Populace sedavých druhů mají dvě výhody:

• Dobře se orientují ve svém terénu. V případě nebezpečí se mohou bezpečně skrýt před nepřáteli.
• Mohou vytvářet zásoby potravin na vybraných místech.

Sedavý Typ existence má však významnou nevýhodu vyčerpání potravinových zdrojů.

Druhy společné existence

Územní chování zvířat závisí na způsobech společné existence jedinců na jednom území. Jsou rozděleny na takové:

• Oddělený. Ukazuje se, že zástupci jednoho druhu žijí odděleně od sebe navzájem a jsou zcela nezávislí na ostatních. To je pozorováno pouze v určité fázi jejich života: v dětství jsou zvířata pod záštitou rodičů, proto žijí ve skupinách. Vyrůstají, oddělují se a začínají samostatnou existenci. Během období rozmnožování vytvářejí páry nebo tvoří skupiny. Zcela osamělý životní styl se nevyskytuje u žádného druhu mnohobuněčných organismů. Jinak by proces reprodukce nebyl možný.
• Rodinný. Příkladem takového soužití jsou lvi, hyeny. Projevuje se dlouhodobým vztahem, společným životem rodičů a potomků.
• Koloniální. Tento druh život je vlastní sedavé zvíře. Tvoří se jak po dlouhou dobu, tak výhradně po dobu rozmnožování. Liší se od odděleného v tom, že se pár nerozpadá bezprostředně po páření, ale společně vychovává mláďata.
• Existence ve smečkách. Tento druh bydlení je také dočasný a sdružuje jednotlivce populace pouze v době potřeby: hledání potravy, ochrana před nepřáteli, migrace na velké vzdálenosti. Hejno má malý počet jedinců. Příkladem jsou vlci.
• Existence stád. Liší se od smečky tím, že existuje delší dobu nebo trvale. Ve stádě obvykle existuje hierarchie založená na dominanci-podřízenosti. Jednotlivci plní jednotné funkce: ochrana před útokem, těžba potravin, přesídlení, pěstování mladých zvířat. Stáda zvířat mohou mít několik desítek zástupců. Příklad: antilopy, zebry.
• Harémová existence. Je to malá (častěji až 10 jedinců) skupina zvířat, která chovají polygamně (tuleni, tuleni).

Typy populací v závislosti na velikosti území, které obývají, podle N. P. Naumovu

Podle toho, jakou Veliko tí zabírá populační druh, N. P. Naumov (sovětský zoolog) identifikoval 3 jejich odrůdy:

• Základní (místní). Vyznačuje se skutečností, že několik jedinců stejného druhu obývá malou plochu homogenní v podmínkách stanovišť. Počet populací bude záviset na heterogenitě této oblasti. Čím rozmanitější jsou podmínky, tím více jednoduchých skupin bude obývat konkrétní rozsah. Příkladem prostorové struktury populace elementárního typu je rostlina chrastítka. Ve středním Rusku se na pokosových loukách vytvořily 3 odrůdy, které se mezi sebou liší dobou květu.
• Geografický. Jedná se o skupinu několika jedinců stejného druhu, kteří obývají území s podobnými podmínkami. Jeho parametry jsou závislé na rozsahu území a také na biologických vlastnostech samotného druhu. Geografické populace se mohou lišit v několika rysech: načasování rozmnožování, počet vajec ve spojce, charakteristiky hnízda, interakce se sousedy, nomádská vzdálenost atd. d.
• Environmentální (behaviorální). Je to indikátor společné existence jednotlivců různých forem. Osamělá existence jedince v přírodě je poměrně vzácná, projevuje se zpravidla pouze v určitých obdobích ontogeneze.

Závěr

Prostorová struktura populací je velmi variabilní pod vlivem určitých faktorů. Je náchylná k sezónním a jiným adaptivním změnám, ale je pozorována podle místa a času.

Je třeba poznamenat, že parametry možných změn a obecný případ použití konkrétního rozsahu závisí na biologických vlastnostech populačního druhu a na povaze vztahů v něm. Významnou roli při stabilizaci prostorové struktury hraje chování jednotlivých jedinců v rámci jedné zóny stanoviště.