Основные вопросы экологии
Контрольная работа - Экология
Другие контрольные работы по предмету Экология
т), r - репродуктивный потенциал, переменная, характеризующая способность популяции увеличивать свою численность. Приведенное уравнение называется экспоненциальной моделью роста численности популяции (рис.1), и описывается J-образной кривой, в условиях постоянного поступления ресурсов скорость роста популяции увеличивается и кривая взмывает вверх.
Рисунок 1 - Экспоненциальный рост
Величину r называют иногда мальтузианским параметром. О тенденции быстрого неограниченного увеличения числа особей вида в соответствии с его биотическим потенциалом знал уже К. Линней. Однако представления об экспоненциальном росте популяций в начале прошлого столетия сформулировал Т.Мальтус: число особей в популяции увеличивается в геометрической прогрессии. Именно знакомство с его работой подтолкнуло и Ч.Дарвина и А.Уоллеса к догадке о том, что потомство любых организмов должно прореживаться естественным отбором. Представления о способности любой популяции к экспоненциальному росту является краеугольным камнем популяционной экологии. Способность популяций к экспоненциальному росту считается главным законом экологии, близким по значению к закону Ньютона в физике (П.В.Турчин).
Как легко понять, с ростом времени численность популяции растет все быстрее, и достаточно скоро устремляется к бесконечности. Естественно, никакое местообитание не выдержит существования популяции с бесконечной численностью. Тем не менее, существует целый ряд процессов популяционного роста, который в определенном временном промежутке может быть описан с помощью экспоненциальной модели. Речь идет о случаях нелимитированного роста, когда какая-то популяция заселяет среду с избытком свободного ресурса, например в 1536 г. испанский аделантадо Педро де Мендоза, закладывая город Буэнос-Айрес, привез в аргентинские пампы 20 коров и 72 лошади. Спустя три года поселение было сожжено дотла индейцами, и испанцы его покинули. Лошади и коровы оказались предоставлены сами себе. Они размножились в пампах, и к 1700 г. численность популяции коров и популяции лошадей достигли миллиона голов каждая.
Естественно, экспоненциальный рост популяции не может быть вечным. Рано или поздно ресурс исчерпается, и рост популяции затормозится. Каким будет торможение? Практическая экология знает самые разные варианты: и резкий взлет численности с последующим вымиранием популяции, исчерпавшей свои ресурсы, и постепенное торможение прироста по мере приближения к определенному уровню. Простейшая описывающая такую динамику модель называется логистической. В логистической модели вводится переменная K - емкость среды, равновесная численность популяции, при которой она потребляет все имеющиеся ресурсы. Прирост в логистической модели описывается уравнением (рис.2):
/ dt = r N (K - N) / K
Пока N невелико, на прирост популяции основное влияние оказывает сомножитель rN и рост популяции ускоряется. Когда становится достаточно высоким, на численность популяции начинает оказывать основное влияние сомножитель (K-N) / K и рост популяции начинает замедляться. Когда N=K, (K-N)/K=0 и рост численности популяции прекращается.
Рисунок 2 - Логистический рост
При всей своей простоте логистическое уравнение удовлетворительно описывает много наблюдаемых в природе случаев и до сих пор с успехом используется в математической экологии. П.В. Турчин считает эту модель отражением закона самоограничения роста любой популяции. Причины замедления роста популяции могут быть самыми различными: выедание ресурсов, влияние эффекта скученности (у грызунов при этом снижается интенсивность репродуктивного процесса), отравление местообитания прижизненными выделениями, выедание популяции хищниками, болезни и т.д. Тем не менее, и эта кривая является идеализацией, так как крайне редко проявляется в природе. Очень часто после того, как рост популяции выйдет на плато (достигнет предела, соответствующего количеству ресурсов), происходит внезапное уменьшение ее численности, а потом популяция вновь быстро растет. Таким образом, ее динамика оказывается состоящей из повторяющихся логистических циклов.
.Природные ресурсы и какова их роль в жизни и деятельности человека?
Природные ресурсы - это компоненты природы, используемые человеком в процессе его хозяйственной деятельности.
Природные ресурсы играют исключительно важную роль в жизнедеятельности человека, а изменения в их состоянии в процессе использования прямо или косвенно затрагивают интересы как ныне живущего, так и будущих поколений людей. Основные виды природных ресурсов: вода, атмосфера, леса, земля, природное сырье, ископаемое топливо.
По своим физическим, химическим и биологическим свойствам природные ресурсы делятся на лесные, водные, минеральные, земельные, рыбные, растительные и др. Одно и то же сочетание природных условий и ресурсов имело разное значение на разных этапах развития человечества. Некоторые ресурсы не использовались, т.к. в них не было необходимости; другие представляли собой непреодолимое препятствие, например, море до развития морского судоходства.
Различают виды ресурсов по виду исчерпаемости:
. Исчерпаемые: невозобновляемые (минеральные, земельные ресурсы); возобновляемые (ресурсы растительного и животного мира); не целиком возобновляемые - скорость восстановления ниже степени хозяйственного потребления (пахотно пригодные почвы, спеловозрастные леса, региональные