VIDES IZTURĪBA: FAKTORI UN PIEMĒRI - VIDE - 2025

Vides pretestība ir faktori, kas kopā ierobežo izaugsmi no dabas iedzīvotāju. Tās var būt atkarīgas no iedzīvotāju blīvuma, piemēram, konkurences, plēsonības, parazītisma vai vides kvalitātes. Tās var būt arī neatkarīgas no blīvuma, piemēram, katastrofām vai laika apstākļu sezonalitātes.

Ja nebūtu vides regulējošu faktoru, jebkura dabiskā populācija pieaugtu atbilstoši tā biotiskajam potenciālam, eksponenciāli. Tomēr vides pretestības ietekme ierobežo iedzīvotāju skaita pieaugumu, sasniedzot līdzsvaru.

Plēsonība No blīvuma atkarīgs vides pretestības koeficients. Autors: www.flirck.com

Atšķirīgā mijiedarbība starp faktoriem, kas ietekmē vides pretestību iedzīvotāju skaita pieaugumā, rada ļoti mainīgu populācijas dinamiku.

Populācijas parasti sasniedz dinamisku līdzsvaru, kas grafiski attēlots līknēs, kas svārstās ap līdzsvara vērtību.

Kas ir izturība pret vidi?

Vienkāršākais populācijas dinamikas modelis paredz, ka optimālos vides apstākļos indivīdu skaits palielinās atbilstoši populācijas biotiskajam potenciālam.

Citiem vārdiem sakot, pieauguma temps uz vienu iedzīvotāju (r) vienmēr ir vienāds, neatkarīgi no iedzīvotāju skaita. Šajās telpās iedzīvotāju skaita pieaugums būtu eksponenciāls.

Dabā populācijas sākotnējā posmā var eksponenciāli augt, taču tās nevar šo dinamiku uzturēt bezgalīgi. Ir faktori, kas ierobežo vai regulē šīs populācijas pieaugumu. Šo faktoru summa ir zināma kā izturība pret vidi.

Faktori, kas ietekmē vides izturību, samazina pieauguma tempu uz vienu iedzīvotāju, tuvojoties populācijas optimālajam lielumam, kas labāk pazīstams kā kravnesība.

Šī dinamika rada loģistikas pieaugumu, kas parasti sasniedz dinamisku līdzsvaru ar stabilām periodiskām svārstībām ap kravas ietilpību (K).

Vides pretestības faktori

-No tā neatkarīgi

Ja faktori, kas rada vides pretestību, nav atkarīgi no indivīdu blīvuma, tiek uzskatīts, ka tie ir blīvi neatkarīgi.

Daži faktori, kas nav atkarīgi no blīvuma, periodiski var parādīties gadalaikos, piemēram, ugunsgrēks, sausums, plūdi vai sals. Tie iejaucas iedzīvotāju skaita regulēšanā.

Izveidojoties regulāri gadu no gada, viņi izdara pastāvīgu selektīvu spiedienu, kas dažkārt ir radījis īpašus pielāgojumus indivīdos, kas viņiem ļāvuši uzlabot savu piemērotību un izdzīvot gadu no gada, neraugoties uz tā normatīvo efektu.

Citas nejaušas no blīvuma neatkarīgas sekas, piemēram, ārkārtējas klimata izmaiņas, vulkānu izvirdumi un citas dabas katastrofas, var izraisīt neparastas izmaiņas populācijā. Viņi nevar uzturēt populācijas lielumu nemainīgā līmenī vai līdzsvara punktā.

-Desodedependent

Ja faktori, kas regulē iedzīvotāju skaita pieaugumu, ir atkarīgi no indivīdu blīvuma, tad tos sauc par atkarīgiem no blīvuma. Šie faktori var būt abiotiski vai biotiski.

Abiotiskie faktori

Abiotiski blīvi atkarīgie vides pretestības faktori ir tie, kas rodas, kad populācijas lieluma palielināšanās maina dzīvotnes fizikāli ķīmiskos apstākļus.

Piemēram, liels iedzīvotāju blīvums var radīt kaitīgu atkritumu uzkrāšanos, kas samazina indivīdu izdzīvošanu vai pavairošanas ātrumu.

Biotiskie faktori

Biotiskie faktori ir tie, kas rodas no mijiedarbības starp sugas vai dažādu sugu indivīdiem. Piemēram, konkurence, plēsonības un parazītisms.

Konkurence

Konkurence rodas, ja ir ierobežoti dzīvībai nepieciešamie resursi, ko izmanto vienas vai dažādas sugas indivīdi. Daži ierobežojošie resursi var būt barības vielas, ūdens, teritorija, nojumes no plēsējiem, pretējā dzimuma indivīdi, gaisma, cita starpā.

Palielinoties iedzīvotāju skaitam, resursu pieejamība uz vienu iedzīvotāju samazinās, tādējādi samazinot indivīdu reproduktīvo līmeni un iedzīvotāju pieauguma ātrumu. Šis mehānisms rada loģistikas izaugsmes dinamiku.

Plēsonība

Plēsība ir mijiedarbības veids starp sugām, kad vienas sugas indivīds (plēsējs) medī citas sugas indivīdu (laupījumu), lai patērētu to pārtikai. Šāda veida mijiedarbībā katras populācijas blīvums ietekmē otru.

Tā kā laupījums palielina tā populācijas lielumu, plēsoņu populācija palielinās pārtikas pieejamības dēļ. Bet, palielinoties plēsēju blīvumam, plēsīgo dzīvnieku spiediena palielināšanās dēļ plēsīgo populācija samazinās.

Šāda veida mijiedarbība rada populācijas pieauguma līknes, kuru līdzsvars ir dinamisks. Statiskais populācijas lielums kravnesībā netiek sasniegts, bet populācijas pastāvīgi svārstās ap šo vērtību.

Parazītisms

Parazītisms ir mijiedarbība, kuras laikā vienas sugas (parazīta) indivīds gūst labumu no citas sugas (saimnieka) indivīdiem, samazinot viņu izdzīvošanas vai pavairošanas varbūtību. Šajā ziņā tas tiek uzskatīts arī par iedzīvotāju regulēšanas mehānismu.

Parazītu un saimnieku mijiedarbība var radīt dinamiku, kas līdzīga plēsoņu un laupījumu dinamikai. Tomēr parazītu un saimnieku mijiedarbības veidu daudzveidība dabā ir bezgalīga, tāpēc var radīt arī sarežģītāku dinamiku.

-Mijiedarbība

Dabā blīvuma atkarīgā un neatkarīgā ietekme mijiedarbojas, regulējot populācijas, radot lielu dažādību modeļos.

Iedzīvotāju skaitu var turēt tuvu kravnesībai atkarībā no blīvuma atkarīgiem faktoriem, un galu galā tā piedzīvo strauju samazināšanos no blīvuma neatkarīgas dabas katastrofas dēļ.

Piemēri

Baktēriju augšana

Kad barotnē iesēj baktēriju sējmateriālu, var novērot augšanas līkni ar četrām fāzēm. Šajā līknē var skaidri novērtēt sākotnējo eksponenciālo pieaugumu un vides regulēšanas ietekmi.

Sākotnēji ir acīmredzama stacionārā fāze un visbeidzot iedzīvotāju skaita samazināšanās ietekme.

Pirmajā adaptācijas fāzē baktērijas nevis reproducē, bet gan sintezē RNS, fermentus un citas molekulas. Šajā posmā populācijas pieaugums netiek novērots.

Baktēriju augšanas līkne. Autors: M • Komorniczak -talk-Ilustrācija: Michał Komorniczak Šis fails ir izlaists Creative Commons 3.0. Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) Ja savā tīmekļa vietnē vai publikācijā izmantojat manus attēlus (oriģinālus vai modificētus), jums tiek lūgts sniegt man sīkāku informāciju: Michał Komorniczak (Polija) vai Michal Komorniczak (Polija). Lai iegūtu vairāk informācijas, rakstiet uz manu e-pasta adresi:, izmantojot Wikimedia Commons

Nākamajā fāzē notiek šūnu dalīšana. Baktērijas reproducē ar bināru saplūšanu, viena šūna sadalās divās meitas šūnās.

Šis mehānisms rada eksponenciālu pieaugumu, kurā populācijas lielums dubultojas katrā laika posmā pēc kārtas. Tomēr šī fāze nevar turpināties bezgalīgi, jo vidē esošās barības vielas sāk ierobežot.

Līknes trešā fāze ir nekustīga. Barības vielu samazināšana un toksīnu uzkrāšanās noved pie tā, ka samazinās iedzīvotāju skaita pieauguma temps, līdz tiek sasniegta nemainīga baktēriju skaita vērtība. Šajā brīdī jauno baktēriju ražošanas ātrumu līdzsvaro baktēriju nāves ātrums.

Līknes pēdējā posmā pēkšņi samazinās baktēriju skaits. Tas notiek tad, kad barības vielās ir iztērētas visas barības vielas un baktērijas mirst.

Lūši un zaķi

Tipisks populācijas regulēšanas piemērs starp plēsējiem un plēsīgajām populācijām ir lūšu un zaķu piemēri. Zaķu populācijas lieluma samazināšanās rada lūšu skaita samazināšanos.

Mazāks lūšu skaits samazina zaķu plēsīgo spiedienu un, savukārt, palielina lūšu skaitu.

Ir svarīgi ņemt vērā, ka zaķu populācijas dinamiku ietekmē arī pārtikas pieejamība tiem.

Iedzīvotāju dinamika, ko rada vides regulēšana starp lūšiem (plēsējiem) un zaķiem (laupījumiem). Autors: CNX OpenStax, izmantojot Wikimedia Commons

Lemmings

Interesants gadījuma pētījums notiek ar Lemmings Grenlandē. Šo zīdītāju populāciju regulē četras plēsīgās sugas: pūce, lapsa, putnu suga un ermīns (Mustela erminea).

Pirmie trīs ir oportūnistiski plēsēji, kas barojas ar mīluliem tikai tad, kad to ir daudz. Kamēr ermīns barojas tikai ar mīluliem.

Šī dažādu regulējošo faktoru mijiedarbība rada periodiskas populācijas pieauguma svārstības, kas rada četru gadu ciklus lemmings. Šo dinamiku var izskaidrot šādi.

Kad lemmings ir mazs populācijas lielums, tos aizkavē tikai stoats. Tā kā tam ir relatīvi zems plēsonības spiediens, tas strauji palielina populācijas lielumu.

Palielinoties lemmings populācijai, oportūnistiski plēsēji tos sāk medīt biežāk. No otras puses, stoats palielina arī to iedzīvotāju skaitu, jo ir lielāka pārtikas pieejamība. Šī situācija rada iecirkņu populācijas ierobežojumu no blīvuma.

Plēsīgo sugu skaita un to populācijas skaita palielināšanās rada ļoti spēcīgu plēsonīgu spiedienu uz lemmings, izraisot pēkšņu populācijas lieluma samazināšanos.

Šis laupījuma samazinājums atspoguļojas stoatu skaita samazināšanās nākamajā gadā, samazinoties pārtikai, sākot jaunu ciklu.

Atšķirība ar biotisko potenciālu

Biotiskais potenciāls ir dabisko populāciju maksimālā izaugsmes spēja, ievērojot optimālus vides apstākļus.

Piemēram, kad pārtika ir bagātīga, mitruma, pH un temperatūras vides apstākļi ir labvēlīgi, un to indivīdi nav pakļauti plēsējiem vai slimībām.

Biotiskā potenciāla, vides izturības un nestspējas teorētiskā saistība. Modificēts no: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Šo populācijas īpašību nosaka indivīdu (parasti sieviešu) reproduktīvās spējas, tas ir, cik daudz pēcnācēju tas spēj radīt visā dzīves laikā, kas ir atkarīgs no pirmās reprodukcijas vecuma, bērni katrā reproduktīvā pasākumā, kā arī šo notikumu biežums un daudzums.

Iedzīvotāju biotisko potenciālu ierobežo vides izturība. Abu koncepciju mijiedarbība rada kravnesību.

Atsauces

1. Wikipedia līdzautori. Baktēriju augšana. Wikipedia, Bezmaksas enciklopēdija, 2018. Pieejams vietnē es.wikipedia.org.
2. Hastings, A. 1997. Iedzīvotāju bioloģija: jēdzieni un modeļi. Springers. 244 lpp.
3. Turchin, P. 1995. 2. nodaļa: Iedzīvotāju regulēšana: vecie argumenti un jauna sintēze. In: Cappuccino, N. & Price PW Iedzīvotāju dinamika: jaunas pieejas un sintēze. Akadēmiskā prese. Londona, Lielbritānija.
4. Tailers Millers, Jr un Skots E. Špoolmans. 2009. Ekoloģijas pamati. 5 ^līdz rediģēt. Dž. Tailers Millers, Dž. Un Skots E. Špoolmans. 560 lpp.
5. Wikipedia līdzautori. (2018. gads, 11. decembris). Biotiskais potenciāls. Vikipēdijā Brīvā enciklopēdija. Iegūts 2018. gada 22. decembrī plkst. 16:17, no en.wikipedia.org.