Реферат: Роль конкуренции в экосистемах

 Оглавление:

1.<span Times New Roman"">     

Введение

<span Arial Black",«sans-serif»">

1. Типы взаимодействия междупопуляциями различных видов.        стр.2       2.Таблица:взаимодействия между видами по Ю. Одуму. (рис.1)         стр.3

2.<span Times New Roman"">     

Основная часть:

<span Arial Black",«sans-serif»">

1.Отрицательные взаимодействия. Конкуренция.                             стр.4

2. Внутривидовая конкуренцияи её роль.                                        стр.4-5

3. Межвидоваяконкуренция и её роль.                                           стр.5-7

3.<span Times New Roman"">     

Заключение:

Вывод<span Arial Black",«sans-serif»">

на тему роль конкуренции

               в экосистемах.                                                                      стр. 8

4. Списокиспользуемой литературы                                            стр. 9

 <span Monotype Corsiva"">  

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Arial Black",«sans-serif»">     

<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Введение.<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Типы взаимодействиямежду популяциями различных  видов.Теоретически взаимодействие популяций двух видовможно выразить в виде следующих комбинаций символов: 00, --,++,+0,-0 ,+-.Выделяют 9 типов наиболее важных взаимодействий (по  Ю. Одуму, 1986):-<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">нейтрализм(00)-ассоциация двух видов популяций не сказывается ни на одном из них;-<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">Взаимноеконкурентное подавление (--) – обе популяции взаимно подавляют другдруга;-<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">Конкуренцияиз-за ресурсов (--) – каждая популяция неблагоприятно воздействует надругую при недостатке пищевых ресурсов;<span Monotype Corsiva"">-<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">Аменсализм(-0) – одна популяция подавляет другую, но сама при этом не испытываетотрицательного влияния;<span Monotype Corsiva"">-<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">Паразитизм(+ — ) –популяция паразита наносит вред популяции хозяина;<span Monotype Corsiva"">-<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">Хищничество(+ -) – одна популяция неблагоприятно воздействует на другую врезультате прямого нападения, но зависит от другой;<span Monotype Corsiva"">-<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">Комменсализм(+0) – одна популяция извлекает пользу от объединения с другой, а другойпопуляции это объединение безразлично; -<span Times New Roman"">        <span Monotype Corsiva"">Протокооперация(+ +) –обе популяции получают пользу от объединения;-<span Times New Roman"">  <span Monotype Corsiva"">Мутуализм (+ +) – связь благоприятнадля роста и выживания отдельных популяций, причём в естественных условиях ниодна из них не может существовать без другой.<span Monotype Corsiva"">Тип взаимодействияопределённой пары видов может изменяться в зависимости от условий или отпоследовательных стадий их жизненных циклов. Иногда отношения двух видов можноохарактеризовать как паразиты, иногда – как комменсализм, а иногда они могутбыть нейтральными. Типы взаимодействия двух видов представлены в таблице(рис.1)Девять описанных видоввзаимодействий можно свести к двум более обобщенным типам – отрицательным иположительным. В зависимости от состояния экосистемы к ней может быть, применимодин из следующих принципов:·<span Times New Roman"">                         ·<span Times New Roman"">                           в старых.  Наиболее распространен такой типвзаимодействия популяций, при котором одна популяция влияет на скорость роста и смертность другой. Члены однойпопуляции могут поедать других, конкурировать с ними за пищу, выделять вредныепродукты или еще каким-либо образом оказывать влияние на другую популяцию.Взаимодействие  популяций может  быть  взаимно полезным,  полезным  для одной  из  них и  безразличным  для другой.

 Более того, взаимоотношения могут меняться,они не заданы раз и навсегда.

<span Arial Black",«sans-serif»">Взаимодействие между видами (по  Ю. Одуму, 1986)

<span Arial Black",«sans-serif»">

              Тип

взаимодействия     

     Вид        Общий характер взаимодействия

1-й

2-й

Нейтрализм

  0

  0

Ни одна популяция не оказывает влияния на другую.

Конкуренция,

Непосредственное

взаимодействие

  -   

  -

Прямое взаимное подавление обоих видов.

Конкуренция,        взаимодействие      из-за ресурсов

  

 _

  

  

  _

 

 

Опосредованное подавление, возникающее, когда появляется недостаток в каком-либо факторе, используемом обоими видами.

  Аменсализм

  _

  0

Одна популяция подавляет другую, но сама не испытывает отрицательного влияния.

  Паразитизм

  +

  -

Популяция паразита обычно меньше популяции хозяина.

  Хищничество

  +

  -    

Особи хищника обычно больше особи добычи.

 Комменсализм

  +

  0

Популяция комменсала(1) получает пользу от объединения с популяцией хозяина(2), для которого это объединение безразлично.

Протокооперация

  +

  +   

Взаимодействие друг с другом полезно для обеих популяций, но не является облигатным.

   Мутуализм

  +

  +     

 Облигатное взаимодействие, полезное для обеих популяций.

                                                                                                                        <span Arial Black",«sans-serif»">

Примечание:(0) – существенноевзаимодействие между популяциями отсутствует; (+) – благоприятное действие нарост, выживание или другие характеристики популяции; ( — ) – ингибирующеедействие на рост или другие характеристики популяции.

 

Далее рассмотрим  один из типов отрицательного взаимодействиямежду видами – конкуренцию.

  <span Arial Black",«sans-serif»">           

Основная  часть.

Отрицательные взаимодействия.

Конкуренция<span Arial Black",«sans-serif»">

(от лат. Concurrentia – соперничество) – это любое антагонистическоеотношение, связанное с борьбой за существование, за доминирование, за пищу,пространство и другие ресурсы между организмами с одинаковыми потребностями,занимающими одну экологическую нишу. В результате конкуренции одно живоесущество лишает части ресурса другое, которое вследствие этого медленнеерастёт, оставляет меньшее число потомков и имеет больше шансов погибнуть.

Лишатьдруг друга потенциального ресурса могут особи как одного, так и разных видов. Всвязи с этим различают внутривидовую и межвидовую конкуренцию. Потребности вресурсах у особей одного вида более сходны, чем у особей различных видов,однако их суммарные потребности в каком-либо ресурсе могут в данный моментпревышать запас. В этом случае особи конкурируют и, естественно, некоторые изних лишаются этого ресурса.

Внутривидовая конкуренция и её роль.

<span Arial Black",«sans-serif»">

Внутривидоваяконкуренция<span Arial Black",«sans-serif»"> –

этосоперничество особей одного вида за ресурс, когда его не хватает. В качествепримера такой конкуренции рассмотрим гипотетическое сообщество –процветающую  популяцию кузнечиков одноговида. Разыскивая и потребляя пищу, кузнечики расходуют энергию и подвергаютсебя риску быть съеденными. При увеличении плотности популяция для обеспеченияжизнедеятельности организмов потребуется больше затраты времени и энергии. Вэтом случае возрастает внутривидовая конкуренция, что приводит к повышениюэнергетических затрат и к снижению скорости потребления пищи. В результатешансы выжить уменьшаются.

Аналогичнаситуация и у растений. Один  проростокрастения с большей вероятностью доживет до репродуктивной зрелости, чемпроросток, окруженный густой порослью. Даже если он не погибнет, то почти навернякабудет мелким, неразвитым. Даст мало потомства. Следовательно, повышениеплотности популяции уменьшает вклад каждой особи в следующее поколение.

                  Общие черты внутривидовойконкуренции:

·<span Times New Roman"">                         

·<span Times New Roman"">                         

 ограниченность ресурса, за который конкурируютособи;

·<span Times New Roman"">                         

·<span Times New Roman"">                         

·<span Times New Roman"">                         

Внутривидоваяконкуренция может выражаться в прямой агрессии (активная конкуренция), котораябывает физической, психологической или химической. Например, самцы, соревнующиесяза право обладать самкой, могут бороться между собой. Демонстрировать свойвнешний вид, чтобы затмить соперника, либо с помощью запаха держать соперниковна расстоянии. Борьба за самок, пространство и свет часто приводит к активнойконкуренции.

Конкуренция  не всегда  бывает  выражена настолько ярко. Если, например, часть пищевых  ресурсов  поедается одним  из  представителей  вида, значит, ею  не могут  воспользоваться  другие особи. В  таком случае   конкуренция     будет    не прямой, так как воздействие на популяцию выражается в истощенииресурсов. Это называется эксплуатационной конкуренцией. В большинстве случаев,по всей видимости, сочетаются элементы как эксплуатационной, так и активнойвнутривидовой конкуренции.

Часто   конкуренция  асимметрична,   то  есть  некоторые   особи страдают от неёсильнее других. Внутривидовая конкуренция приводит к тому, что отдельные особиоказываются менее приспособленными к выживанию, их вклад в продолжение родаоказывается меньшим, и в последующих поколениях их генотип уменьшается.Они   либо   погибают,  либо  им   не  удается   дать   потомство  или   вырасти      до необходимых размеров.

Межвидовая конкуренция и её роль.

<span Arial Black",«sans-serif»">

Межвидоваяконкуренция – это любое  взаимодействиемежду двумя или более популяциями, которое отрицательно сказывается на их ростеи выживании. Независимо оттого, что лежит в основе межвидовой конкуренции –использование одних и тех же ресурсов, межвидовые химические илиилеллопатические взаимодействия или хищничество, — она может привести либо квзаимному приспособлению видов, либо к вытеснению одного вида другим.

Межвидоваяконкуренция протекает очень быстро, если виды нуждаются в сходных условиях иотносятся к одному роду. Серая и чёрная крыса – разные виды одного рода. Впоселениях человека в Европе серая крыса совершенно вытеснила чёрную крысу,которая теперь встречается в лесных районах и пустынях. Серая крыса крупнее,лучше плавает, и главное, агрессивнее и поэтому в схватках с черной одерживаетвверх. Быстрое размножение дрозда-дерябы в некоторых частях Шотландии повлеклоза собой сокращения численности другого вида — певчего дрозда. В Австралииобыкновенная пчела, которую привезли из Европы, вытесняет маленькую туземную,не имеющую жала.

    В лесу под защитой светолюбивых пород –сосны, берёзы, осины – сначала хорошо развиваются всходы ели, которые вымерзаютна открытых местах, но потом по мере смыкания крон молодых елей всходытеплолюбивых пород гибнут.

Иллюстрациейпоследствий межвидовой конкуренции близких видов могут служить два видаскальных оползней. В тех местах, где ареалы этих видов перекрываются, т.е. на одной территории живут птицыобоих видов, длина клюва и способ добычи пищи у них существенно отличаются. Внеперекрывающихся областях обитания поползней отличий в длине клюва и способедобывании пищи не обнаруживается. Таким образом, межвидовая конкуренция ведёт кэкологическому и морфологическому разобщению видов.

 Многочисленные исследованиями установлено, чтоблизкородственные организмы, ведущие сходный образ жизни, не обитают в одних итех же местах, а если они занимают одну и ту же территорию, то потребляютразную пищу, проявляют активность в разное время или обладают какими-то другимипризнаками, которые позволяют занимать разные ниши. В природе не существуетдвух видов, которые могли бы занимать абсолютно одинаковую нишу. Вместе с темнекоторые близкородственные виды часто настолько сходны,  что для них требуется практически одна и та же пища. Жёсткая конкуренцияможет наблюдаться и в тех случаях, когда ниши частично перекрываются.Определённую нишу чаще всего занимает один вид.

Вприродных условиях изучение взаимодействий популяций разных видов вызываетчрезвычайные сложности. Русский учёный Г. Ф. Гаузе(1910 – 1986) в лабораторныхусловиях изучал конкурентные отношения между несколькими видов ресничныхинфузорий Paramecium.

 Оказалось, что при выращивании по отдельностив чистых культурах с определённым количеством пищи (бактерий) кривые роставидов P.caudatum(I`) и P.aurelia (I``) имеют обычную  S-образную форму. При выращивании в смешанных культурах P/caudatum погибает (II`).Следовательно, вид P.Aurelia оказался болееконкурентно способным в захвате пищи, а вид P.caudatumбыл конкурентно исключён. Таким образом, если два  вида в экосистеме имеют близкие  потребности, численность одного из видовначнёт снижаться, и он будет полностью вытеснен.   

 Явление экологического разобщенияблизкородственных видов получило название<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">принципа конкурентного исключения, или принципа Гаузе:

  Два вида не смогут устойчивосуществовать в ограниченном пространстве, если рост численности лимитированодним жизненно важным ресурсом, количество которого также лимитировано.

 

     За миллионы лет эволюции конкуренция можетбыть сведена к минимуму, если каждый конкурирующий вид займёт своюэкологическую нишу.

Экологическаяниша – понятие, включающее в себя не только физическое пространство, но ифункциональную роль  организма всообществе, его положение  относительноградиентов внешних факторов и других условий существования. Экологическая ниша- совокупность всех факторов среды, в пределах которой  возможно обитание вида.

Примеромявляется экологические ниши некоторых видов птиц хвойного леса: королёк,обладая незначительным весом, может собирать насекомых с самых кончиков веток.Мухоловка-пеструшка ловит насекомых на ветру, но для наблюдения за нимииспользуют концы веток. Чёрный дрозд пищу (улиток, червей) добывает в основномна земле. Пищуха добывает насекомых из трещин в коре деревьев. Клест-еловикпитается семенами шишек. А пёстрый дятел долбит ходы, пробуренные насекомыми встволах деревьев.

Дляматематического моделирования типа хищник – добыча, паразит – хозяин или другихвидов взаимодействия в ограниченном пространстве можно использовать следующиеуравнения:

                                                                                                                         

 DN`/Dt=r`N`(K`-N`-aN``/K`) иDN``/Dt=r``N``(K``-N``-bN``/K``)

<span Monotype Corsiva"">

где    К   – предельная плотность прираздельном существовании; N` и  N`` — численность первого ивторого видов; r` и r`` — максимальная скорость первого ивторого видов; a – коэффициент, характеризующийтормозящие влияние первого вида на второй; b – коэффициентконкуренции, характеризующий тормозящее влияние второго вида на первый.

Теоретическидва вида могли бы существовать на одной и той же территории, если бы  характерные для них коэффициенты конкуренциибыли бы очень велики по сравнению с величинами отношений плотности насыщения.

Что жекасается растений, то два  их вида  могут сосуществовать, если для популяциихарактерно одно из следующих различий или их сочетание:     

·<span Times New Roman"">                         

·<span Times New Roman"">                         

·<span Times New Roman"">                         

·<span Times New Roman"">                         

Распространённость и роль межвидовой конкуренции всегда были одними изсамых горячо дискутируемых вопросов в экологии.

Часто межвидовые взаимоотношения бывают, асимметричны, так как один видстрадает от конкуренции больше, чем другой. Существует несколько способовмежвидовых взаимоотношений, начиная от косвенных, таких как конкуренция, заограниченные ресурсы, и заканчивая прямыми взаимоотношениями, такими, какприменение физических средств вытеснения конкурента или лишения его возможностипользоваться ресурсами (активная конкуренция). Пример последней – действиеказарок. На скалистых  морских  берегах очень ценится свободное пространство,и казарки пользуются любым случаем, чтобы столкнуть своих соседей с камней.

Дарвин утверждал, что межвидовая конкуренция должна быть сильнее междублизкими видами, поскольку они, как правило, потребляют схожие ресурсы. Хотя впоследнее время была обнаружена конкуренция и между далёкими видами, концепцияДарвина всё ещё остаётся в силе.

Представления  о  роли  конкуренции с  годами  изменялись.                    Поначалу   предполагалось,  что она  весьма  распространена  и важна,  затем некоторые  экологи выдвинули  на  первый план  роль  хищничества или  внешних воздействий наструктуру сообществ. Позднее экологи признали, что конкуренция играет важнуюроль среди некоторых групп организмов (например, растений) но, среди других(например, растительноядных насекомых) она не так уж важна. И лишь совсемнедавно  было  обнаружено, что на самом деле межвидовая конкуренция довольно широко распространенасреди растительноядных насекомых.

Заключение.

  <span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">                            

ВЫВОД:                              

Внутривидоваяконкуренция приводит к тому, что отдельные особи оказываются менее приспособленнымик выживанию, их вклад в продолжение рода оказывается меньшим, и в последующихпоколениях их генотип уменьшается. Они либо погибают, либо им не удаётся датьпотомство или вырасти до необходимых размеров.

Существуют дваосновных последствия межвидовой конкуренции: либо один  вид  вытесняет другой,  либо  они сосуществуют.

Итак,  конкурентное взаимодействие  может  стать причиной  морфологических  изменений   вследствие  естественного  отбора, что  приводит  к экологической  разобщённостиособей в пределах одного вида и между видами.

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">        

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

                                   

<span Arial Black",«sans-serif»">   

Список используемойлитературы:

<span Arial Black",«sans-serif»">

1.<span Times New Roman"">         

Митчелл Пол. 101 ключевая идея: Экология.(пер.с англ. О.Перфильева.)

2.<span Times New Roman"">         

О. В. Чистик.  Экология: Учебноепособие.

3.<span Times New Roman"">         

Одум Ю.   Экология в двух томах.1986г.

4.<span Times New Roman"">         

Урсул А.Д.  Экологическиесистемы.

5.<span Times New Roman"">         

Международная организация “Зелёный крест” и издательское объединение”Международный дом сотрудничества”.

Журнал  “Экология и жизнь”.(весна-лето 1997г.) 

еще рефераты
Еще работы по биологии. охране природы, эклологии, природопользованию