Определение понятия «популяция»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования.Злаки – одно из самых крупных семейств мировой флоры. По числу видов занимает четвертое место после астровых, орхидных и бобовых. По уточненным данным семейство включает 898 родов и 10300 видов. Распространение – космополитное (от Арктики до Антарктиды), почти одинаково представлены в тропических и вне тропических зонах. Злаки играют важную роль в сложении естественных растительных сообществ, являются ландшафтообразующими растениями. Велика роль злаков в травостоях лугов, степей, прерий, саванн, пампасов. Во флоре России и сопредельных государств встречается 980 видов злаков из 177 родов (Цвелев,1976), а во флоре Сибири - 440 видов и подвидов из 72 родов (Флора Сибири,1990). Во флоре Якутии злаки представлены 208 видами из 50 родов (Флора Сибири,1990) и играют особую роль в составе и продукции фитоценозов. Многие из них доминанты и эдификаторы травянистых группировок растительного покрова. По критерию практической значимости злаковые находятся вне конкуренции. Они составляют основу питания человечества (хлебные и крупяные зерновые культуры, сахарный тростник, овощные), а дикорастущие злаки составляют основу сенокосов и пастбищ. Известно лекарственное, фитомелиоративное и противоэрозийное значение злаков. Все большее число их вводится в культуру в качестве кормовых, газонных и рекультивационных растений (Кардашевская, 2003).

В связи с этим актуальным становится вопрос исследования злаков, поскольку только разностороннее изучение биологии видов, популяционной жизни, тактик и стратегий выживания могут дать объективную оценку состояния ценопопуляций злаков и организовать их охрану и рациональное использование.

Научно-теоретическая основа:система эколого-фитоценотических стратегий видов растений Раменского-Грайма, работы Ю.А. Злобина «Принципы и методы изучения ценотических популяций растений», М.М. Ишмуратовой и А.Р. Ишбирдина «Об онтогенетических аспектах эколого-ценотических стратегий травянистых растений».

Объект исследования –Тонконог гребенчатый, или тонкий (Кoeleria. cristata, прежде Кoeleria. gracilis), — ценное сенокосное и пастбищное растение.

Предмет исследования– изучение морфологических параметров различных ценопопуляций тонконога тонкого.

Гипотеза: тонконог тонкий - как вид, произрастающий в экстремальных условиях криолитозоны, должен в той или иной мере обладать толерантноспособностью (патиентностью).

Цель исследования:изучение онтогенетических тактик и стратегий тонконога тонкого в условиях долины реки Лена (Центральная Якутия).

Для достижения цели были поставлены следующиезадачи:

1.изучение морфологических особенностей растений тонконога тонкого;

2.статистическая обработка данных;

3.сравнение морфологических особенностей растения в различных условиях произрастания;

4.выявление закономерностей, связывающих морфологические признаки растения с условиями произрастания.

Методы исследования:биометрический метод, корреляционный анализ.

Практическая значимость: результаты проведенных исследований являются основой ведущихся научно-исследовательских работ по мониторингу состояния кормовых ресурсов.

Новизна исследования: Впервые в условиях Центральной Якутии были изучены тактики и стратегии тонконога тонкого.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Определение понятия «популяция»

Любой вид растений - представляет собой сложную систему. В качестве элементов этой системы выступают популяции – явления более конкретные, но тоже целостные и достаточно сложные. По образному выражению К.М.Завадского виды живут популяциями и поэтому изучение популяций единственный возможный путь к познанию биологических свойств видов. Изучение отдельных особей даже самых «типичных» успеха не принесет из-за эмергентности – несводимости свойств популяции и вида к сумме свойств составляющих их особей.

В середине XX в. одновременно в недрах экологии и фитоценологии зародилось новое направление – популяционная биология растений. У истоков ее стоял крупнейший фитоценолог – Т.А. Работнов.

Популяционная биология растений охватывает широкий спектр вопросов: особенности структуры популяции растений разных жизненных форм, динамические процессы на популяционном уровне, взаимодействие в пределах популяции и между популяциями различных видов, влияние животных на структуру и динамику популяций и т.д. Центральное место в этом разделе биологии занимает наиболее хорошо разработанное представление о ценопопуляциях растений и их свойствах.

Стремительное развитие популяционного направления при изучении растений позволяет заполнить брешь в наших представлениях о растительной жизни на разных уровнях организации: от организменного до ценотического. Развитие популяционной биологии с одной стороны служит прогрессу экологии в целом, так как позволяет выявить общие специфические черты популяционной жизни у представителей различных царств органического мира, в первую очередь растений и животных, а с другой выступает в качестве основы и для объяснения процессов происходящих на ценотическом уровне.

В настоящее время популяционные исследования становятся незаменимыми при решении практических задач охраны редких и хозяйственно ценных видов растений, а также рационального использования и восстановления естественных и создания искусственных сообществ.

Популяция – это всегда множество особей, населяющих определенную территорию. Отсюда вытекает необходимость применения статистики при изучении биологии популяции как части населения вида. Это послужило отправной точкой для исследователей начавших применять принципы демографии к изучению биологических объектов. Определяя популяционную биологию и ее основной раздел – демографию растений как науку, составляющую часть общего учения о растительных популяциях, следует сформулировать ее задачи: демография растений изучает популяционную структуру, численность и плотность, их биологическую обусловленность, причины и направления их изменений под влиянием экологических и фитоценотических факторов.

Термин «популяция» стал употребляться в биологической литературе, по-видимому, сначала XX века. В 1930 году известный датский генетик и селекционер В. Иоганнсен определил популяцию как совокупность биотипов, т.е. групп особей имеющих одинаковый генотип, и противопоставил ей чистую линию – генетически однородное множество, отдельный гомозиготный биотип. Одновременно он ввел и термин «биотип», под которым понимал группу равно наследственных гомозиготных или гетерозиготных особей. Если гетерогенность в популяциях объясняется как генотипическим разнообразием, так и влиянием внешней среды то вся изменчивость внутри чистой линии носит только фенотипический характер, т.е. зависит лишь от воздействия внешних факторов.

Ведущее место экологи отводят взаимодействию особей популяции, как между собой, так и с условиями окружающей среды. Это предполагает некоторую обособленность занимаемой популяцией территории, в пределах которой условия относительно однородны. При этом они в отличие от генетиков шире понимают взаимодействия особей друг с другом – не сводят их к процессам скрещивания и не абсолютизируют необходимость последних. В этом заключается основная специфика экологического подхода к изучению популяций.

Одним из наиболее популярных определений популяции в отечественной научной литературе является определение К.М.Завадского. Популяцию (по его терминологии «местную популяцию») он определяет как относительно обособленное поселение, способное устойчиво, длительное время воспроизводиться в пределах освоенной территории и эволюционировать. Местная популяция является основной естественной единицей существования, приспособления, воспроизведения и эволюции населения вида, т.е. основной демографической единицей.