Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Түрлердің популяцияларының динамикасын және олардың қоршаған ортамен өзара әрекеттесуін зерттеу.
Study of the dynamics of species populations and how these populations interact with the environment
Популяциялық экология – экологияның түрлердің популяцияларының динамикасымен, сондай-ақ туылу және өлім көрсеткіштері, иммиграция және эмиграция сияқты осы популяциялардың қоршаған ортамен өзара әрекеттесуімен айналысатын саласы. Бұл ғылым табиғатты қорғау биологиясында, әсіресе популяцияның тірі қалу мүмкіндігін бағалауда маңызды рөл атқарады, бұл түрдің белгілі бір жерде ұзақ мерзімді перспективада сақталу ықтималдығын болжауға мүмкіндік береді. Популяциялық экология биологияның бір бөлігі болғанымен, ол популяция динамикасы саласында жұмыс істейтін математиктер мен статистиктерге қызықты мәселелер ұсынады.
Population ecology is a sub field of ecology that deals with the dynamics of species populations and how these populations interact with the environment, such as birth and death rates, and by immigration and emigration. The discipline is important in conservation biology, especially in the development of population viability analysis which makes it possible to predict the long term probability of a species persisting in a given patch of habitat. Although population ecology is a subfield of biology, it provides interesting problems for mathematicians and statisticians who work in population dynamics.
Экспоненциалды және логистикалық өсу
Өсу модельдерін сипаттағанда, ең көп қолданылатын екі негізгі модель түрі бар: экспоненциалдық және логистикалық өсу. Егер бір адамға шаққандағы өсу көрсеткіші халық санына қарамастан, тұрақты оң мәнді болса, графикте экспоненциалдық өсу байқалады. Экспоненциалдық өсу, шексіз ресурстар мен тоңдаушылардың болмауы туралы болжамға негізделген. АҚШ-тағы монах попугайлары экспоненциалдық өсудің мысалы болып табылады. Олар Оңтүстік Америкадан шыққан және иелерінен босатылған немесе қашып кеткен. Бұл құстар 1975 жылдан 1994 жылға дейін экспоненциалдық өсуді бастан өткізді және 1975 жылғы санына қарағанда 55 есеге өсті. Бұл өсудің себебі, Оңтүстік Америкадан қосымша құстардың келуіне қарағанда, олардың популяциясында көбею болуы мүмкін (Van Bael & Prudet Jones 1996). Халық саны жоғары шекке немесе жүк көтергіштікке жақындағанда, бір адамға шаққандағы өсу көрсеткіші төмендесе, графикте логистикалық өсу көрсетіледі. Халықтың жүк көтергіштігіне қоршаған орта мен әлеуметтік факторлар және тағы да басқа көптеген факторлар әсер етеді, яғни ол өзгеруге бейім (Schacht 1980).
When describing growth models, there are two main types of models that are most commonly used: exponential and logistic growth. When the per capita rate of increase takes the same positive value regardless of population size, the graph shows exponential growth. Exponential growth takes on the assumption that there is unlimited resources and no predation. An example of exponential population growth is that of the Monk Parakeets in the United States. Originally from South America, Monk Parakeets were either released or escaped from people who owned them. These birds experienced exponential growth from the years 1975 1994 and grew about 55 times their population size from 1975. This growth is likely due to reproduction within their population, as opposed to the addition of more birds from South America (Van Bael & Prudet Jones 1996). When the per capita rate of increase decreases as the population increases towards the maximum limit, or carrying capacity, the graph shows logistic growth. Environmental and social variables, along with many others, impact the carrying capacity of a population, meaning that it has the ability to change (Schacht 1980).
r/K таңдау
r/K селекция теориясы – популяциялық экологиядағы маңызды ұғым. Мысалы, жануардың бір немесе бірнеше ұрпақ тудыруына, немесе ұрпаққа көп күш салуына, немесе аз күш салуына мүмкіндік болса, мұның бәрі – құрбандылықтардың мысалдары. Түрлердің гүлденуі үшін олар өздеріне ең қолайлысын таңдауы керек, бұл r және K селекцияланған түрлердің арасында нақты айырмашылыққа әкеледі. Бірінші айнымалы – r (популяция мөлшерінің табиғи өсуінің ішкі деңгейі, тығыздыққа тәуелсіз), ал екінші айнымалы – K (популяцияның сыйымдылығы, тығыздыққа тәуелді). Ішкі деңгейді таңдауда тығыздыққа тәуелсіз факторлар мен сыйымдылықты таңдауда тығыздыққа тәуелді факторлар арасындағы айырмашылықты түсіну маңызды. Сыйымдылық тек тығыздыққа тәуелді популяцияларда ғана кездеседі. Сыйымдылыққа тығыздыққа тәуелді факторлар – хищниктер, өнім жинау және генетикалық факторлар әсер етеді, сондықтан сыйымдылықты таңдағанда популяцияға әсер ететін хищниктердің немесе өнім жинаудың қарқынын қарастыру маңызды (Стьюарт 2004). r селекцияланған түрлер (мысалы, көптеген жәндіктер, мысалы, құтылар) – жоғары өнімділік деңгейіне, жас ұрпаққа ата-аналық инвестицияның төмен деңгейіне және жеке тұлғалар жетілмей тұрып жоғары өлім-жітім деңгейіне ие. Эволюция r селекцияланған түрлерде өнімділікті жақсартады. Керісінше, K селекцияланған түрлерде (мысалы, адамдар) – төмен өнімділік деңгейі, жас ұрпаққа ата-аналық инвестицияның жоғары деңгейі және жеке тұлғалар жетілгенде өлім-жітімнің төмен деңгейі болады. K селекцияланған түрлердегі эволюция көбірек ресурстарды аз ұрпаққа айналдырудың тиімділігін арттырады. K селекцияланған түрлер көбінесе күшті бәсекелестікке тап болады, онда популяциялар әдетте сыйымдылыққа жақын өмір сүреді. Бұл түрлер ұрпақтарына көп инвестиция жасайды, нәтижесінде организмдер ұзақ өмір сүреді және жетілу мерзімі ұзарады. K селекцияланған түрлердің ұрпақтарының өмір сүру ықтималдығы, әдетте, жоғары болады, себебі олар ата-аналарының күтімі мен тәрбиесіне ие.
An important concept in population ecology is the r/K selection theory. For example, if an animal has the choice of producing one or a few offspring, or to put a lot of effort or little effort in offspring—these are all examples of trade offs. In order for species to thrive, they must choose what is best for them, leading to a clear distinction between r and K selected species. The first variable is r (the intrinsic rate of natural increase in population size, density independent) and the second variable is K (the carrying capacity of a population, density dependent). It is important to understand the difference between density independent factors when selecting the intrinsic rate and density dependent for the selection of the carrying capacity. Carrying capacity is only found during a density dependent population. Density dependent factors influence the carrying capacity are predation, harvest, and genetics, so when selecting the carrying capacity it is important to understand to look at the predation or harvest rates that influence the population (Stewart 2004). An r selected species (e. g., many kinds of insects, such as aphids) is one that has high rates of fecundity, low levels of parental investment in the young, and high rates of mortality before individuals reach maturity. Evolution favors productivity in r selected species. In contrast, a K selected species (such as humans) has low rates of fecundity, high levels of parental investment in the young, and low rates of mortality as individuals mature. Evolution in K selected species favors efficiency in the conversion of more resources into fewer offspring. K selected species generally experience stronger competition, where populations generally live near carrying capacity. These species have heavy investment in offspring, resulting in longer lived organisms, and longer period of maturation. Offspring of K selected species generally have a higher probability of survival, due to heavy parental care and nurturing.
Төменнен жоғарыға қарай басқару
Екінші жағынан, төменнен жоғарыға қарай реттелу экожүйедегі өндірушілермен шақырылады. Егер өсімдіктер популяциясы өзгерсе, онда барлық түрлердің санына әсер етеді. Мысалы, егер өсімдіктер саны күрт азайса, шөп жейтіндердің саны азаяды, соның салдарынан ет жейтіндердің саны да кемиді. Сондықтан, егер барлық өсімдіктер жоғалып кетсе, экожүйе құлайды. Тағы бір мысал, егер өсімдіктер тым көп болса, екі шөп жейтін популяция бірдей тамақ үшін бәсекелесуі мүмкін. Бұл бәсеке бір популяцияның жойылуына алып келеді.
Bottom up controls, on the other hand, are driven by producers in the ecosystem. If plant populations change, then the population of all species would be impacted. For example, if plant populations decreased significantly, the herbivore populations would decrease, which would lead to a carnivore population decreasing too. Therefore, if all of the plants disappeared, then the ecosystem would collapse. Another example would be if there were too many plants available, then two herbivore populations may compete for the same food. The competition would lead to an eventual removal of one population.
Тіршілік ету қисықтары
Тірі қалу қисықтары – бұл популяциядағы тірі қалғандардың жасқа қарай таралуын көрсететін графиктер. Тірі қалу қисықтары ұрпақтарды, популяцияларды, тіпті әртүрлі түрлерді салыстыруда маңызды рөл атқарады. I типті тірі қалу қисығы организмнің өмірінің соңғы жылдарында өлім орын алуымен сипатталады (көбінесе сүтқоректілерде). Яғни, көптеген организмдер күтілетін ең жоғары өмір ұзақтығына жетеді, ал өмір сүру ұзақтығы мен өлім жасы бірге жүреді (Demetrius 1978). Әдетте, I типті тірі қалу қисықтары K-таңдалған түрлерге тән. II типті тірі қалу қисығы кез келген жаста өлімнің бірдей ықтимал екенін көрсетеді. Бұл, өлімге ұшырау мүмкіндігі организмнің жасына байланысты емес және оған әсер етпейді дегенді білдіреді. III типті қисықтар жас кезеңде азаматтардың аз бөлігі тірі қалатынын, бірақ белгілі бір жасқа жеткеннен кейін тірі қалу мүмкіндігінің артуын көрсетеді. III типті тірі қалу қисығы әдетте r-таңдалған түрлерге тән.
Survivorship curves are graphs that show the distribution of survivors in a population according to age. Survivorship curves play an important role in comparing generations, populations, or even different species. A Type I survivorship curve is characterized by the fact that death occurs in the later years of an organism's life (mostly mammals). In other words, most organisms reach the maximum expected lifespan and the life expectancy and the age of death go hand in hand (Demetrius 1978). Typically, Type I survivorship curves characterize K selected species. Type II survivorship shows that death at any age is equally probable. This means that the chances of death are not dependent on or affected by the age of that organism. Type III curves indicate few surviving the younger years, but after a certain age, individuals are much more likely to survive. Type III survivorship typically characterizes r selected species.
Метақоныстану
Халықтар "метапопуляция" тұжырымдамасы арқылы да зерттеледі және түсіндіріледі. Метапопуляция тұжырымдамасы 1969 жылы енгізілді: "жергілікті түрде жойылып, қайта қоныстаналтын популяциялардың жиынтығы ретінде". Метапопуляция экологиясы – ландшафттың әртүрлі сапалы учаскелерге бөлінген қарапайымдалған моделі. Учаскелер мекенделген немесе бос болады. Учаскелер арасында көшіп жүретін мигранттар метапопуляция құрамында көздер немесе қабылдағыштар ретінде құрылымдалады. Көз учаскелері – басқа учаскелерге мигранттардың маусымдық ағынын қамтамасыз ететін өнімді орындар. Қабылдағыш учаскелері – тек мигранттарды қабылдайтын өнімсіз орындар. Метапопуляция терминологиясында эмигранттар (учаскеден шығып кететін жеке тұлғалар) және иммигранттар (учаскеге көшіп келетін жеке тұлғалар) бар. Метапопуляция модельдері кеңістіктік және демографиялық экология туралы сұрақтарға жауап беру үшін уақыт өте келе учаске динамикасын зерттейді. Метапопуляция экологиясындағы маңызды тұжырым – құтқару эффектісі, онда төмен сапалы шағын учаскелер (яғни, қабылдағыштар) жаңа иммигранттардың маусымдық ағыны арқылы сақталады. Метапопуляция құрылымы жылдан жылға өзгеріп отырады, кейбір учаскелер құрғақ жылдар сияқты қабылдағыштар болып табылады және жағдайлар жақсарғанда көздерге айналады. Экологтар метапопуляция құрылымын түсіндіру үшін компьютерлік модельдер мен далалық зерттеулердің жиынтығын пайдаланады. Метапопуляция экологиясы экологтарға метапопуляцияны зерттеу кезінде генетика, "бөтелке мойны" эффектісі және тағы да көптеген факторларды ескеруге мүмкіндік береді. Метапопуляция деректері популяция динамикасын түсіну үшін өте құнды, өйткені көптеген түрлердің саны көп емес және олардың мекендемелерінен нақты ресурстарды қажет етеді. Сонымен қатар, метапопуляция экологиясы мекеннің жоғалуының салдарына тереңірек түсінуге және мекеннің болашағын болжауға көмектеседі. Атап айтқанда, метапопуляция экологиясы мекен өмір сүруге жарамсыз болмас бұрын, ондағы түрлер эмиграция жасайды немесе жойылады деп есептейді. Бұл ақпарат экологтарға құлдырап бара жатқан мекенге көмек көрсету үшін нені істеу керектігін анықтауға көмектеседі. Жалпы алғанда, метапопуляция экологиясы ұсынатын ақпарат экологтар үшін көптеген жағынан пайдалы (Hanski 1998).
Populations are also studied and conceptualized through the "metapopulation" concept. The metapopulation concept was introduced in 1969: "as a population of populations which go extinct locally and recolonize." Metapopulation ecology is a simplified model of the landscape into patches of varying levels of quality. Patches are either occupied or they are not. Migrants moving among the patches are structured into metapopulations either as sources or sinks. Source patches are productive sites that generate a seasonal supply of migrants to other patch locations. Sink patches are unproductive sites that only receive migrants. In metapopulation terminology there are emigrants (individuals that leave a patch) and immigrants (individuals that move into a patch). Metapopulation models examine patch dynamics over time to answer questions about spatial and demographic ecology. An important concept in metapopulation ecology is the rescue effect, where small patches of lower quality (i. e., sinks) are maintained by a seasonal influx of new immigrants. Metapopulation structure evolves from year to year, where some patches are sinks, such as dry years, and become sources when conditions are more favorable. Ecologists utilize a mixture of computer models and field studies to explain metapopulation structure. Metapopulation ecology allows for ecologists to take in a wide range of factors when examining a metapopulation like genetics, the bottle neck effect, and many more. Metapopulation data is extremely useful in understanding population dynamics as most species are not numerous and require specific resources from their habitats. In addition, metapopulation ecology allows for a deeper understanding of the effects of habitat loss, and can help to predict the future of a habitat. To elaborate, metapopulation ecology assumes that, before a habitat becomes uninhabitable, the species in it will emigrate out, or die off. This information is helpful to ecologists in determining what, if anything, can be done to aid a declining habitat. Overall, the information that metapopulation ecology provides is useful to ecologists in many ways (Hanski 1998).
Журналдар
Халықтық экология қоғамының алғашқы ғылыми журналы, «Халық экологиясы» (алғашқыда «Халық экологиясы зерттеулері» деп аталған) 1952 жылы жарық көрді. Халық экологиясы бойынша ғылыми мақалаларды «Journal of Animal Ecology», «Oikos» және басқа да журналдарда кездестіруге болады.
The first journal publication of the Society of Population Ecology, titled Population Ecology (originally called Researches on Population Ecology) was released in 1952. Scientific articles on population ecology can also be found in the Journal of Animal Ecology, Oikos and other journals.