Екологія: біологія взаємодії. IV-04. Експоненційне і логістичне зростання чисельності популяції

У логістичній моделі вводиться змінна K — ємність середовища, рівноважна чисельність популяції, за якої вона споживає всі наявні ресурси. Приріст у логістичній моделі описується рівнянням dN / dt = r × N × (K-N) / K. З історичних причин величину r в логістичній моделі можна називати мальтузіанським параметром (тобто параметром Мальтуса), а  K — параметром Ферхюльста.
Поки N невелика, на приріст популяції основний вплив має співмножник r × N і зростання популяції прискорюється. Коли стає досить високою, на чисельність популяції починає надавати основний вплив співмножник (K-N) / K і зростання популяції починає сповільнюватися. Коли N = K, (K-N) / K = 0 і зростання чисельності популяції припиняється

 

Екологія: біологія взаємодії. IV-03. Демографічні таблиці, піраміди та криві виживання

Демографічні таблиці дають матеріал для побудови кривих виживання. Такий спосіб графічного представлення залежності частки особин, що лишилися в живих, від їх віку у 20-х роках минулого століття запропонував Роберт Перль. Він виділив три основних типи кривих виживання

 

Екологія: біологія взаємодії. IV-02. Характеристики популяцій

Демографічні характеристики популяцій можна розділити на дві групи: статичні та динамічні. Статичні характеристики популяцій (зверніть уваги: статичні, а не статистичні!) можуть бути визначені для конкретного моменту часу; прикладом таких характеристик може бути чисельність популяції. Хоч як швидко змінювалася б ця величина, у будь-який момент ми потенційно можемо встановити, скільки особин входить до складу тієї чи іншої популяції. До цієї ж категорії, крім чисельності популяцій, відноситься її статево-віковий склад (співвідношення у ній особин різного віку й статі), щільність (відношення чисельності популяції до зайнятої нею площі чи об'єму), характерний розподіл особин у просторі та деякі інші параметри.
А які процеси призводять до зміни статичних (тобто зовсім не незмінних!) характеристик популяції? Народжуваність, смертність, міграції — динамічні характеристики. Природа цих параметрів така, що вони можуть бути виміряні тільки для певного проміжку часу. Найважливіші динамічні характеристики популяції можуть бути об'єднані у наступну просту формулу:

Зміна чисельності = (народжуваність + імміграція) — (смертність + еміграція)

Екологія: біологія взаємодії. IV-01. Популяції та їх властивості

Поняття «популяція» — одне з найважливіших у біології. Як це буває з ключовими термінами, воно часто використовується в різних значеннях.
До визначення поняття «популяція», за Трояном, можливі формальний, конкретний і теоретичний підходи.
Формальний: «Популяція —  група живих особин, що виділяється в рамках простору і часу» (Р. Перль, 1937).
Конкретний — приблизно те ж саме, але при обговоренні певного поля дослідження.
Теоретичний (генетико-еволюційний). Популяція як репродуктивна спільність. Сукупність особин одного виду, що відтворюють себе протягом ряду поколінь, займають певне місце проживання, відносно ізольована від інших аналогічних сукупностей

Екологія: біологія взаємодії. III-11. Трофічні зв'язки та рівні

Автотрофи отримують біогени та необхідну енергію з середовища і створюють органічні речовини. Органічні речовини автотрофів споживають одні гетеротрофи, цих гетеротрофів — інші, і так до тих пір, поки синтезована автотрофами органічна речовина не буде зруйнована майже без залишку. Ці відносини, засновані на харчуванні, називаються трофічними (харчовими) зв'язками. Їх послідовності утворюють трофічні ланцюги. Трофічний ланцюг — шлях перенесення органічної речовини та енергії, що міститься в ньому, від його перших одержувачів (автотрофів) через ряд організмів, які поїдають один одного. Виділяють два типи трофічних ланцюгів. Пасовищні ланцюги ведуть від зелених рослин до рослиноїдних тварин і далі до хижаків. Детритні ланцюги — від мертвої органічної речовини (детриту) до мікроорганізмів, детритофагів та їхніх хижаків

 

Екологія: біологія взаємодії. III-12. Екологічні ефективності

Можна виділити такі міри ефективності споживання і переробки енергії:
ефективність експлуатації E1=Iексплуататора/Pжертви;
ефективність асиміляції E2=A/I;
ефективність чистої продукції E3=P/A;
ефективність загальної продукції E4=P/I=E2×E3;
екологічна ефективність E5=Pексплуататора/Pжертви=E1×E2×E3

 

Екологія: біологія взаємодії. III-14. (доповнення) Шкільні задачі на екологічні піраміди

Ви знаєте, що бегемоти ночами виходять пастися на суходіл? Мабуть, у фантазіях автора задачника та редакторів Вікіпедії жаб'ячі пуголовки роблять щось подібне. У іншому випадку ці переважно рослиноїдні водні личинки безхвостих амфібій не зможуть використати свої пристосовані для скобління ротові апарати для полювання на наземних комах. Тільки уявіть: ніч, десь далеко плескаються форелі. Заплавною лукою рушить вал з дев'яноста тисяч пуголовків, які пожирають комах. Назустріч під покровом темряви простує тисяча «екологів». Вони пасуться на траві, яка вже не дістанеться нещасним жертвам пуголовків...

Екологія: біологія взаємодії. III-13. Екологічні піраміди

Чарльз Ельтон запропонував спосіб графічного вираження відносин між трофічними рівнями, який став ледве не символом екології як науки. Йдеться про екологічні піраміди. При побудові екологічних пірамід міри чисельності представників різних трофічних рівнів показують у вигляді прямокутників, що лежать один на одному. Зазвичай цей метод використовують для опису пасовищних трофічних ланцюгів. Виділяють піраміди чисельності, біомаси та продуктивності

 

Екологія: біологія взаємодії. III-15. (доповнення) Флора, фауна, консорції

Флора — сукупність видів рослин, прилучених до певного географічного простору. Склад флори визначається як сучасними умовами, так і геологічним минулим. Рослинність — сукупність усіх рослинних угруповань на певній території. Рослинний світ — сукупність усіх рослинних організмів. До складу флори часто включають і сукупність видів грибів, однак на сучасному етапі краще говорити про мікобіоту. Коли мова йде про різноманіття тварин, поняттю «флора» відповідає поняття «фауна» (яке відбиває якісний аспект), рослинного світу — тваринний світ, а рослинності — тваринне населення (кількісний аспект)

Екологія: біологія взаємодії. III-16. (доповнення) ККД екосистем і енергетичні субсидії

Екосистемам можна допомогти витратами енергії «з боку». Щоб бур'яни не задавили пшеницю на пшеничному полі, людина докладає додаткові витрати енергії. У примітивному сільському господарстві ця енергія може бути м'язовою (наприклад, витрати на прополювання), а в сучасному — потреби в енергії забезпечуються в основному завдяки використанню викопного палива. Це коштом викопного палива виробляються добрива та пестициди, рухаються полем трактори та комбайни, подається вода... Йдеться про енергетичні субсидії — енергію, що отримана з додаткового джерела, яка зменшує витрати на самопідтримку екосистеми та збільшує частку енергії, що переходить в продукцію. Найчастіше ми можемо зіткнутися з енергетичними субсидіями у штучних екосистемах, наприклад, на полях