Головна

квиток №24

1. міжвидова конкуренція. Рівняння Лотки-Вольтерри. Принцип конкурентного виключення Гаузе. Конкуренція і співіснування видів: модель Аткінсона і Шоррокса, модель Тілмана.

Міжвидова конкуренція - будь-яка взаємодія між двома або більше популяціями, які негативно позначаються на їх зростанні, розвитку, виживання. Не залежно від того, що лежить в основі конкуренції: або витіснення, або спільне існування. В основі взаємодії лежить принцип Гауза, т е боротьба за ресурси і спроба існувати в близьких нішах. Механізми виходу з конкуренції: 1. просторове розбіжність (топическая організація); 2. тимчасове розбіжність (денні і нічні хижаки); 3. трофічні переваги (харчування рослинами з одного роду, але різних видів); 4. поведінкова (відмінності з періодом залицяння і спаровування).

Модель Лотки-ВольтерриdN / dt = r * N (K-N) / K - логістичне рівняння. (K-N) / K - відображає внутрішньовидову і міжвидову конкуренцію. Граничну щільність насичення і максимальну вроджену швидкість росту популяції позначимо K1, K2, r1, r2 . Припустимо, що 10 особин виду 2 разом надають в результаті конкуренції таке ж ингибирующее вплив на вигляд 1, як 1 особина виду 1. Спільне вплив конкуренції на вигляд 1 буде рівноцінно впливу (N1+ N2/ 10) особин виду 1. Константа 1/10 - коефіцієнт конкуренції і позначимо через «альфа один-два». За допомогою цього коефіцієнта оцінюємо конкурентну дію виду 2 на вигляд 1 в розрахунку на одну особину. Помноживши N2 на альфа один-два, висловлюємо його рівноцінним числом особин N1 (Якщо альфа менше одиниці, то вид 2 надає менше впливу на вигляд 1, ніж вид 1 на самого себе; якщо альфа більше одиниці, то вплив з боку виду 2 на вигляд 1 виражено більшою мірою, ніж з боку особин свого виду). заміна N1 в дужках логістичного рівняння на вираз N1 плюс число еквівалентів N1, Тобто dN1 / Dt = r1 N1 (K 1- (N 1+ ?12 * N 2) / K1 або dN1 / Dt = r1 N1 (K 1-N 1-?12 * N 2) / K1 і для другого виду dN1 / Dt = r2 N2 (K 2-N 2-?21 * N 1) / K2 > з цих 2-х рівнянь складається модель Лотки-Вольтерри. Потрібно відповісти на питання: коли (за яких умов) збільшується або зменшується чисельність кожного виду ?. Для цього необхідно побудувати діаграму, на якій можуть бути зображені всі можливі поєднання чисельності виду 1 і виду 2 (тобто всі можливі комбінації N1 і N2).

На діаграмах значення N1 відкладені по горизонтальній, а N2 по вертикальній осях, так що чисельність обох видів знижується вниз і вліво, а підвищується вгору і вправо. Одні поєднання будуть N1 і N2 викликатимуть збільшення чисельності виду 1 і (або) виду 2, тоді як інші - зменшення чисельності виду 1 і (або) виду 2; крім того, для кожного виду можна провести ізокліни (лінії, уздовж яких не спостерігається ні збільшення, ні зменшення чисельності), що відокремлюють поєднання чисельності, при яких спостерігається зростання популяції, від тих поєднанні при яких популяція скорочується. Для того, щоб провести ізокліни про людське око 1, беремо з рівняння dN1 / Dt = 0. r1 N1 (K 1-N 1-?12 * N 2) = 0 це справедливо, коли вроджена питома швидкість росту популяції r1 і N1 = 0. K1 -N1- ?12 * N2= 0 або N1= K1 -?12 * N2. іншими словами, в будь-якій точці прямої, яке описує рівняння dN1 / Dt = 0 > лінія є ізокліни про людське око 1;

А оскільки ця лінія є прямою, то її можна провести, визначивши лише дві точки і потім з'єднавши з при N1 = 0 N2 = K1/ ?12 (Точка А), при N2 = 0 N1 = K1 (Точка В). Поєднавши їх, отримали ізокліни про людське око 1. Вниз і вліво від цієї лінії чисельність обох видів відносно невелика і вид 1, відчуваючи слабку конкуренцію збільшує свою чисельність (стрілки спрямовані зліва направо). Вгору і вправо від лінії загальна чисельність збільшується і чисельність виду 1 знижується. Щоб визначити результат конкуренції треба об'єднати ці 2 ізокліни > K1/ ? 12 > K2 і K1 > K2/ ?21; K1 > ? 12 * K2 і K * ?21 > K1. початкове нерівність показує, що ингибирующие вплив внутрішньовидової конкуренції виражено сильніше, ніж міжвидові вплив виду 2 на вигляд 1. Друге нерівність, якщо вид 1 може чинити більший вплив на вигляд 2, ніж останній сам на себе. Т. О., вид 1 є більш сильним конкурентам в міжвидової боротьбі, ніж вид 2; вид 1 призводить вид 2 до вимирання, а сам досягає граничної щільності насичення. K2 > K1/ ?12 і K1 > K2 / ?21 ; K2  * ?12 > K1 і K1 * ?21 > K2 . Обидва види сильніше впливають на конкурента, ніж самі страждають від внутрішньовидової конкуренції. Таке може бути, наприклад, якщо кожен вид виділяє речовини отруйні для конкурента, але нешкідливе для самого себе, внаслідок цього є нестійким рівноважна комбінація з N1 і N2 (Де ізокліни перетинаються) і 2 стійкі точки. У першій з них чисельність виду 1 досягає граничної, а вид 2 вимирає; в другій точці ситуація протилежна. Результат конкуренції, якої буде, досягнутий в дійсності, залежить від величини початкової щільності: вид, який має переваги на початку, буде витісняти конкурента до повного зникнення. В цілому на моделі Лотки-Вольтерри можна отримати: безумовне виключення одного виду іншим, виключення в залежності від співвідношення величин початкової щільності і стійке співіснування. Висновки: в ході взаємодії, безумовно, можливі виключення одного виду іншим; виключення в залежності від величини початкової щільності популяції і величини конкурентної сили.

принцип гаузпринцип виключення - два види не можуть займати одну і ту ж нішу. Якщо між видами існує жорстка конкуренція. Виникнення нового виду, жилого в іншій ніші, або вимирання одного.

Модель Аткінсона і Шорроксаосновним моментом цієї моделі було незалежне і агреговане (групове) розміщення двох видів. Це означає, що з більшої частини зусилля домінуючого конкурента спрямовані проти свого ж виду (в скупченнях з високою щільністю). Крім того, це означає, що розміщений групі сильніший конкурент буде відсутній в багатьох ділянках, в межах якого його слабший суперник, який має незалежне розміщення, зможе уникнути конкуренції. Внаслідок цього, як було показано Аткинсоном і Шорроксом, менш конкурентоспроможний вид отримує можливість співіснувати з більш сильним конкурентом, який в безперервній і однорідному середовищі швидко б його витіснив. Вони виявили, що зі збільшенням ступеня агрегированности стійкість співіснування підвищується до тих пір, поки при збільшених значеннях агрегированности співіснування не стає постійним. Приклад, на дуже обмеженій території було розміщено 50 шматків падали, і живуть тут мухи отримали можливість відкласти на них яйця. Всього на шматках падали вивелося 10 видів мух. Однак середнє число видів на одному шматку становило лише 2,7. Це так, тому що всі види мали сильно агреговане розміщення (багато з'явилися на невеликому числі шматків, а на багатьох інших шматках їх було мало або не було зовсім). Т.о, в неоднорідному середовищі можна спостерігати тривале співіснування конкуруючих видів без помітного поділу ніш. При вивченні міжвидової конкуренції в природних умовах слід мати на увазі, що вона часто відбувається не в ізольованій обстановці, а під впливом обмежень, пов'язаних з неоднорідністю, непостійністю або непередбачуваністю середовища.



Екологічний моніторинг, його наукові основи і структура. Види моніторингу. Нормування забруднення навколишнього середовища. | Модель Тілмана (на консультації).

неолітична революція | Людство і індустріалізація | квиток №20 | Урбанізація і здоров'я людини. Гіподинамія. Стрес. Куріння, алкоголізм, наркоманія. Проблема харчування. Імунологічні проблеми. | Юридичне поняття тваринного світу. Об'єкти правовідносин по використанню і охороні тваринного світу. Право користування та охорона об'єктів тваринного світу та середовища їх проживання. | Біогеографічне районування океанів і континентальних водойм. Основні типи ареалів морських організмів. | Поняття популяції, властивості популяції (щільність, чисельність, методи визначення). Структура популяції (статева, вікова, просторова). | Екологічна ніша Homo sapiens. Морфофізіологичеськая мінливість людського організму. Екологічна диференціація людства. | Міжнародне співробітництво в галузі охорони навколишнього середовища. | Квиток № 23. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати