POPULACJA
Populacja to zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i oddziałujących na siebie. Populację charakteryzują cechy odnoszące się do całej grupy osobników, takie jak np. liczebność, rozrodczość, śmiertelność, struktura wiekowa i przestrzenna.
Rozrodczość oznacza wrodzoną zdolność populacji do wzrostu jej liczebności przez rozmnażanie. Nie jest ona stała i zależy od wielkości oraz składu populacji, od oddziaływań między osobnikami i od warunków życia.
Śmiertelność określa się na podstawie liczby osobników umierających w populacji w danym czasie. Przyczynami śmiertelności mogą być warunki środowiskowe, czynniki fizjologiczne, konkurencja, działanie drapieżców czy pasożytów. Aby uzyskać dokładniejsze informacje o śmiertelności populacji, rysuje się krzywe przeżywania.
--> Krzywa I typu jest charakterystyczna dla populacji, w których śmiertelność jest niska w początkowym okresie życia, a gwałtownie wzrasta w okresie starości (ludzie i większość ssaków).
--> Krzywa II typu jest zbliżona do linii prostej, wówczas śmiertelność jest prawie stała i nie zależy od wieku (rośliny wieloletnie, ptaki, owady).
--> Krzywa III typu występuje gdy śmiertelność jest bardzo wysoka w początkowym okresie życia i maleje wraz z wiekiem (pasożyty, ryby, ostrogi i niektóre owady).
Struktura wiekowa, obrazuje zróżnicowanie wiekowe osobników. Analizując ją, możemy przewidzieć dalszy rozwój populacji. O tym, jak są rozmieszczone organizmy w populacji, informuje nas struktura przestrzenna (rozkład przestrzenny). Osobniki w środowisku mogą być rozmieszczone przypadkowo (losowo), równomiernie lub skupiskowo.
W życiu organizmów wyróżniamy trzy okresy:
--> (A) przedrozrodczy - młody organizm nie osiągnął jeszcze zdolności do rozmnażania się,
--> (B) rozrodczy - dojrzały organizm jest gotowy do wydawania na świat potomstwa,
--> (C) porozrodczy - organizm w wieku starczym utracił możliwość do rozmnażania się.
Populację możemy podzielić na rozwijającą się, wymierającą i ustabilizowaną:
--> rozwijająca się: C - BB - AAA
--> wymierająca: CCC - BB - A
--> ustabilizowana: C - BBB - AA
Liczbę osobników populacji zasiedlającej dany obszar nazywamy jej liczebnością. Zmiany liczebności populacji zależą od: rozrodczości, śmiertelności i migracji osobników. Szybki wzrost liczebności populacji danego gatunku może prowadzić do masowego pojawienia się go na określonym obszarze - gradacji. Gradacje najczęściej dotyczą szkodników - gatunków, które powodują szkody o znaczeniu gospodarczym (zwierzęta roślinożerne). W ich zwalczaniu stosuje się metody chemiczne, biologiczne i agrotechniczne.
Liczebność populacji = (+ imigracja i rozrodczość) (- emigracja i śmiertelność).
Zagęszczenie populacji to liczba osobników przypadająca na jednostkę powierzchni lub objętości.
Rozkład przestrzenny czyli rozmieszczenie gatunku na danej powierzchni:
--> rozmieszczenie równomierne - (zawilce, ptaki śpiewające i drapieżne oraz zwierzęta drapieżne) żyją najczęściej na łąkach, w ogródkach i na polach uprawnych,
--> rozmieszczenie przypadkowe (losowe) - (krocionogi) zwierzęta są tak rozmieszczone po powodziach lub innych nagłych zmianach środowiska oraz przy zasiedlaniu nowego terenu,
--> rozmieszczenie skupiskowe - (wilki, żubry, mrówki, termity) osobniki łączą się w grupy, kolonie i stada, co pomaga im w poszukiwaniu pokarmu, miejsca schronienia oraz w walce z innymi drapieżnikami.
Zależność pomiędzy populacjami dzielimy na antagonistyczne i nieantagonistyczne.
Do antagonistycznych czyli takich, gdzie populacja jednego gatunku wyrządza szkody populacji innego gatunku, zaliczamy:
--> konkurencję - rodzaj oddziaływania, w którym populacje rywalizują o zasoby środowiska (np. rośliny walczące o światło i przestrzeń lub podczas wkraczania populacji na nowe tereny, u ptaków o miejsce gniazdowania, zaś człowiek eliminuje z środowiska gatunki uciążliwe - szczura śniadego próbowano się pozbyć poprzez wprowadzenie szczura wędrownego),
--> drapieżnictwo - ofiara jest pokarmem drapieżcy; drapieżca doprowadza do śmierci swojej ofiary(np. rośliny owadożerne - płaszcz zwyczajny, rosiczka, dzbanecznik - jedzone przez zwierzęta są dla nich źródłem azotu, zaś drapieżnymi zwierzętami są stułbie, pająki, niektóre pijawki - złotook żywi się mszycami),
--> pasożytnictwo - polega na tym, że jeden z partnerów żyje kosztem drugiego, a więc korzyści są jednostronne, wyróżniamy pasożytnictwo zewnętrzne (pasożyt przytwierdza się do ciała za pomocą haczyków lub przyssawek - pchły, wszy, samice komarów, kleszcze) oraz pasożytnictwo wewnętrzne (pasożyt żyje we wnętrzu ciała żywiciela, również posiadają haczyki i przyssawki - tasiemce, przywry, glisty, owsiki).
Do nieantagonistycznych gdzie obie populacje bądź jedna z nich są powiązane korzystnymi oddziaływaniami, zaliczamy:
--> mutualizm (symbioza) - rodzaj oddziaływania populacji dwóch gatunków, przynoszącego korzyści każdemu z nich, (np. grzyb + glony = porosty; grzyb + storczyk, kończyna + bakterie, pantofelek + glon chlorella, termity + pierwotniaki),
--> protokooperacja - oddziaływanie oparte na obustronnych korzyściach, ale nie musi być ono nieodzowne i może występować okresowo, (ssaki roślinożerne + ptaki, ukwiał + rak pustelnik, nosorożec + bąkojady),
--> komensalizm - przynosi korzyść populacji jednego gatunku, a nie wywiera wpływu na populację drugiego, związek dotyczy najczęściej pożywienia (współbiesiadnictwo); organizmy żyjące na powierzchni lub wewnątrz innego ciała nie muszą być pasożytami, ale mogą się żywić resztkami pokarmu żywiciela, nie przynosząc mu szkody (np. ryby różanki i małże, ryba pilot i rekiny)
Biocenozę tworzą populacje roślinne i zwierzęce wzajemnie od siebie uzależnione, zajmujące określoną przestrzeń. Warunkiem trwałości biocenozy jest obecność w niej organizmów należących do trzech grup ekologicznych: producentów, konsumentów i destruentów. Zależności pokarmowe (troficzne) między populacjami można przedstawić w postaci tzw. łańcuchów pokarmowych, które w biocenozie tworzą rozległą sieć pokarmową. Strukturę i funkcję pokarmową biocenozy można graficznie zaprezentować w formie tzw. piramidy ekologicznej, której podstawą są producenci, a następne poziomy to kolejno konsumenci I, II, III i dalszych rzędów. Rodzajami piramid ekologicznych są piramidy liczb, biomas i energii. Jeśli biocenoza dobrze funkcjonuje, to w sieci pokarmowej nie ma żadnych zakłóceń i panuje równowaga biologiczna między wszystkimi populacjami, które tę sieć tworzą.
--> producenci - rośliny
--> konsumenci I rzędu - zwierzęta roślinożerne
--> konsumenci II, III, IV rzędu - zwierzęta mięsożerne
--> destruenci - bakterie i grzyby
Populacje roślinne i zwierzęce połączone różnorodnymi zależnościami wraz ze środowiskiem nieożywionym, w którym żyją, tworzą ekosystem. Część nieożywiona ekosystemu to biotop. Energia przepływa przez ekosystem, przez wszystkie jego poziomy troficzne. Przepływowi energii z jednego poziomu na drugi zawsze towarzyszy strata części energii, która jest zużywana na procesy życiowe i zmienia się w ciepło ulegające rozproszeniu. Intensywność magazynowanie energii w związkach organicznych nazywamy produkcją ekosystemu. Produkcja roślin zielonych (producentów) to tzw. produkcja pierwotna, natomiast produkcja zwierząt to produkcja wtórna. Każdy ekosystem charakteryzuje się zamkniętym obiegiem materii, który obejmuje pierwiastki wchodzące w skład związków budujących organizmy żywe. Pierwiastki pobrane ze środowiska przez producentów zostają wbudowane do ich tkanek, a następnie “przechodzą” do konsumentów, stając się składnikami związków organicznych budujących ich ciała. Wraz z obumarłymi szczątkami roślin i zwierząt wracają do gleby, gdzie zachodzą dalsze złożone przemiany związane z działalnością destruentów. Cykl może zacząć się od nowa. Pierwiastki krążą po charakterystycznych drogach obiegu od środowiska nieożywionego do organizmów i z powrotem - z organizmów do środowiska. Te obiegi zwane są cyklami biogeochemicznymi. Najważniejsze z nich to obiegi: węgla, azotu, fosforu, tlenu, siarki. W podobny sposób krąży w ekosystemie woda.
Wyodrębnia się ekosystemy wodne i lądowe. W środowiskach wodnych wyróżniamy kilka grup organizmów w zależności od miejsca ich występowania. Główne z nich to: plankton, nekton i bentos. W środowisku wodnym występuje strefowe rozmieszczenie gatunków roślin i zwierząt tworzących biocenozę. W jeziorze wyróżnia się trzy główne strefy: przybrzeżną (litoralną), otwartej toni wodnej (pelagiczną) i głębinową (profundalną). Strefa przybrzeżna obejmuje strefę płytkiej wody wzdłuż brzegu jeziora prześwietloną do dna. Jest to strefa najintensywniejszej fotosyntezy. Strefa otwartej toni wodnej rozciąga się w środkowej części jeziora i sięga do głębokości przenikania światła słonecznego. Strefa głębinowa to obszar, gdzie nie dochodzą promienie słoneczne. Leży bezpośrednio pod strefą otwartej toni wodnej.
Staw to niewielki zbiornik wody o głębokości kilku metrów, w którym światło dociera do samego dna. Zarówno panujące w nim warunki, jak i organizmy w nim żyjące są zbliżone do tych, które występują w strefie przybrzeżnej jeziora.
W morzach i oceanach występuje również strefowe rozmieszczenie organizmów. Od brzegu morza rozciąga się platforma kontynentalna (szelf), następnie stok kontynentalny, poniżej położone są baseny oceaniczne i głębokie otchłanie - rowy oceaniczne. W morzu wyróżniamy strefę litoralną, pelagiczną i bentoniczną.
Jednym z ekosystemów lądowych jest torfowisko. Wyróżnia się torfowiska wysokie, niskie i przejściowe. Różnią się one od siebie sposobem powstanie, położeniem, stosunkami wodnymi, roślinnością oraz rodzajem powstającego torfu. Na torfowisku wysokim dominują mchy torfowce, na niskim roślinność szuwarowa, głównie trzcina i wielkie turzyce, a torfowiska przejściowe porastają gatunki występujące zarówno na torfowiskach wysokich, jak i niskich.
Kolejnym ekosystemem lądowym jest las o złożonej, wielowarstwowej strukturze. W strukturze pionowej lasu wyróżniamy warstwy: koron drzew, krzewów i niższych drzew, ziół oraz warstwę przyziemną. Dwie ostatnie warstwy tworzą runo leśne. W poszczególnych warstwach lasu występują określone gatunki roślin i zwierząt powiązanych różnorodnymi zależnościami. Glebę leśną pokrywa ściółka, która zawiera głównie obumarłe szczątki roślinne i zwierzęce. W glebie wyróżnia się warstwy: próchnicy, mineralną i skałę macierzystą. Taką warstwową strukturę gleby nazywamy profilem glebowym. Fauna gleby jest bardzo bogata i zróżnicowana.
Gosha7