ГДЗ: Параграф § 56 / Биология 11 класс

Ответ

Динамика популяции — это совокупность изменений характеристик популяции (численности, плотности, возрастной и половой структуры) со временем, вызванных биотическими и абиотическими факторами.

Типы динамики популяции:

• Стабильный: Характеризуется незначительными колебаниями численности. Пример: пингвин Адели.
• Изменчивый: Численность колеблется в широких пределах. Пример: варница, некоторые бабочки.
• Взрывной: Характеризуется резкими, значительными скачками численности. Пример: лемминги.

Ответ

Численность популяции (\( N_t \)) в определенный момент времени может быть определена с помощью следующей формулы, учитывающей ее изменение за период \([t-1, t]\):

\[ N_t = N_{t-1} + B + D - C - E \]

Где:

• \( N_{t-1} \) — численность в предыдущий момент.
• \( B \) — рождаемость (число родившихся особей).
• \( D \) — иммиграция (число прибывших особей).
• \( C \) — смертность (число умерших особей).
• \( E \) — эмиграция (число покинувших особей).

Ответ

Кривые выживания показывают способность популяции увеличивать свою численность в зависимости от возраста, влияя на общую скорость прироста. Например, кривая первого типа (с низкой смертностью в раннем возрасте) способствует более высокой выживаемости и, следовательно, более высокому потенциальному приросту.

Организмы с крупными размерами и большой продолжительностью жизни имеют более низкую скорость прироста популяции. Причина в том, что скорость прироста популяции обратно пропорциональна размерам особей и продолжительности их жизни. Крупные организмы часто имеют эффективные механизмы защиты от хищников и более высокую выживаемость, но их репродуктивный цикл обычно длительнее, а количество потомства меньше, что снижает общую скорость прироста.

Ответ

Кривые выживания показывают процент выживающих особей от первоначального числа на протяжении всего срока существования.

• Первый тип (кривая А): Характерен для видов с высокой продолжительностью жизни и заботой о потомстве. Смертность низка до глубокой старости. Пример: человек, крупные млекопитающие.
• Второй тип (кривая Б): Смертность относительно постоянна на протяжении всей жизни. Пример: некоторые млекопитающие (например, белки), некоторые насекомые.
• Третий тип (кривая В): Высокая смертность в раннем возрасте. Характерен для большинства беспозвоночных, рыб и птиц.

Ответ

Факторы смертности, регулирующие численность популяции:

Факторы, зависящие от плотности популяции (их влияние усиливается с ростом плотности):

• Внутривидовая и межвидовая конкуренция.
• Хищничество.
• Паразитизм.
• Распространение инфекционных болезней (эпизоотии).

Факторы, не зависящие от плотности популяции (их влияние не связано с численностью):

• Абиотические факторы (например, неблагоприятные погодные условия, стихийные бедствия).

Ответ

Множественность механизмов регуляции численности проявляется в том, что в природе одновременно действует целый комплекс факторов, которые сдерживают катастрофический рост популяции, предотвращая истощение ресурсов и массовую гибель особей.

Примеры и зоны действия (на примере растительноядных насекомых):

• Внутривидовая конкуренция: Начинает действовать при низких порогах плотности (недостаток корма).
• Хищники (многоядные): Могут регулировать численность при низких плотностях популяции, но их роль падает при резком росте численности насекомых.
• Специализированные хищники и паразиты: Начинают действовать при более высоких порогах плотности, так как их численность начинает расти в ответ на увеличение численности жертв/хозяев.
• Эпизоотии: Распространяются при высоких плотностях популяции из-за частых контактов между особями, приводя к резкому снижению численности.

Ответ

Вспышки размножения насекомых-вредителей чаще происходят в искусственных (антропогенных) сообществах (агроценозах) по следующим причинам:

• Снижение биологического разнообразия: В агроценозах обычно культивируется один вид (монокультура), что создает идеальные условия для быстрого размножения специализированных вредителей, так как их кормовой ресурс неограничен.
• Слабый контроль естественных регуляторов: В таких сообществах, как правило, мало хищников, паразитов и конкурентов, которые в природных экосистемах сдерживают рост численности вредителей.
• Истощение ресурсов: В природном сообществе быстрое размножение вида приводит к конкуренции и истощению ресурсов, в то время как агроценоз искусственно поддерживается и имеет высокую «ёмкость среды» для вредителя.

Пример: Вспышка численности колорадского жука на картофельном поле или соснового шелкопряда в искусственных сосновых монопосадках.

Решение

Кривые выживания — это графики, отражающие процент выживших особей популяции в зависимости от возраста. На рисунке 252 представлены три основных типа:

• Тип А (первый тип): Характерен для организмов с низкой смертностью в раннем и среднем возрасте и резким увеличением смертности в старости. Пример: человек, крупные млекопитающие.
• Тип Б (второй тип): Характеризуется относительно постоянной смертностью на протяжении всей жизни. Пример: некоторые птицы, млекопитающие (например, белки), некоторые насекомые.
• Тип В (третий тип): Характеризуется высокой смертностью в молодом возрасте, но особи, пережившие ранний период, имеют высокую продолжительность жизни. Пример: беспозвоночные, большинство рыб, однолетние растения.

Решение

См. ответ на вопрос 6, где даны основные положения и примеры:

Множественность механизмов регуляции означает, что численность популяции контролируется не одним, а множеством взаимодействующих факторов (конкуренция, хищничество, паразиты, болезни, абиотические условия). Эти механизмы действуют комплексно, предотвращая катастрофический рост и истощение ресурсов. Пример: у растительноядных насекомых разные факторы включаются при разных порогах плотности.

• Низкая плотность: Основные регуляторы — многоядные хищники.
• Средняя плотность: Усиливается внутривидовая конкуренция и включаются специализированные хищники/паразиты.
• Высокая плотность: Добавляются эпизоотии (инфекционные болезни), которые быстро снижают численность до уровня, близкого к ёмкости среды.