Лаборатория машғулотлари Мавзу Популяциялар ва жамоалар екологияси тушунчаси. Популяцияларнинг асосий хусусиятлари Мақсад


Download 175.03 Kb.
bet1/2
Sana06.02.2023
Hajmi175.03 Kb.
#1172200
  1   2

Лаборатория машғулотлари
Мавзу 1. Популяциялар ва жамоалар екологияси тушунчаси. Популяцияларнинг асосий хусусиятлари
Мақсад: популяцияларнинг асосий хусусиятларини ўрганиш: тузилиши, динамикаси, биотик салоҳияти; дала кузатувлари натижаларини қайта ишлаш ва таҳлил қилиш усуллари билан танишиш.
Ишнинг мазмуни ва услубий тавсиялар:
Асосий тушунчалар ва миқдорий нақшлар:
Ҳар қандай миқдорий тадқиқотлар ўтказишда организмлар сонини юқори аниқлик билан баҳолаш муҳимдир.
Аҳоли сони-маълум бир вақтда маълум бир популяцияни ташкил етувчи шахсларнинг умумий сони. Аҳоли екологик ва генетик сабабларга кўра йўқолмайдиган шахсларнинг minimal сони омон қолишнинг пастки чегарасини белгилайди. Умуман олганда, замонавий шароитда барқарор аҳоли сони бир неча минг кишини ташкил қилади, гарчи омон қолишнинг пастки чегараси ҳар хил турлар учун фарқ қилади.
Агар организмларнинг яшаш шароитлари ва турмуш тарзи имкон берса, тўғридан-тўғри ҳисобга олиш усуллари қўлланилади. Тадқиқотнинг биринчи босқичида, қоида тариқасида, аерофотосурат ёрдамида ҳудуднинг чегаралари ва майдони аниқланади. Майдон ичида тенг майдон квадратлари ажратилади ва уларнинг ҳар бирида жинси ва ёш тоифалари бўйича шахслар сони (Хи) ҳисобга олинади - яъни намуна олинади
(н).
Аҳоли зичлиги () - бу майдон бирлиги ёки ҳажмига тўғри келадиган шахслар сони ёки биомасса-барча намуналарнинг ўртача арифметик қиймати сифатида аниқланади (н):
(1)

- аҳоли зичлиги, Хи-намунадаги шахслар сони, н-намуналар сони-


2. Популяциядаги организмларнинг умумий сони (Н) ҳудуд майдони бўйича аҳоли зичлиги маҳсулоти сифатида аниқланади:
(2)
(2) бу ерда н-популяция ҳажми, С-майдон майдони.
Аҳолининг ҳудуд ичида фазовий тақсимланиши еҳтимолий бўлиб, организмларнинг турли хил атроф-муҳит омилларига реакцияларини акс еттиради: озиқ-овқат ресурслари ва жисмоний шароитларнинг мавжудлиги ёки рақобатчиларнинг мавжудлиги, шунинг учун унинг сонини башорат қилиш учун зарур бўлган популяциянинг муҳим хусусиятидир. Бир популяция егаллаган ҳудудда организмларнинг тарқалишининг учта асосий тури мавжуд:
Табиатдаги ягона тақсимот кўпинча турли шахслар ўртасидаги ўткир рақобат билан боғлиқ. Ушбу турдаги тарқалиш йиртқич ҳайвонлар ва балиқларда ҳудудий инстинкти ва соф individual характери билан қайд етилган.
Тасодифий (диффуз) тақсимот бир ҳил муҳитда ёки турли хил атроф-муҳит омилларининг интенсивлиги ва таъсир йўналиши табиий равишда емас, балки тасодифий ўзгариб турадиган муҳитда содир бўлади. Шундай қилиб, дастлаб шира далада жойлашади. Популяция ўсиши билан тақсимот гуруҳ характерини олади.
Гуруҳ (мозаик) тақсимоти енг кенг тарқалган. Шундай қилиб, қарағай ўрмонида дарахтлар дастлаб гуруҳларга бўлинади ва кейинчалик уларнинг жойлашиши бир хил бўлади. Гуруҳ тақсимоти шахсга нисбатан ноқулай шароитларга нисбатан юқори қаршилик кўрсатади. Ҳайвонлар популяцияси ичида гуруҳлар турли хил номларга ега-мағрурликлар, ҳарамлар, пакетлар, колониялар ва бошқалар.
Мекансал тақсимотнинг табиати қийматларнинг ўртача қийматга нисбатан оғишини тавсифловчи дисперсия миқдори билан баҳоланади:
; (3)
бу ерда индивидуал2-дисперсия.
Агар дисперсияучун2 = 0, тарқатиш бир хил ҳисобланади; қачон
0 < σ2≤
тарқатиш тасодифий емас; σ2> агар тарқатиш гуруҳи (гавжум) ҳисобланади.
Аҳолининг зичлиги ва катталиги шахсларнинг туғилиши ва ўлими қийматларига боғлиқ.
Фертиллик-бу популяциянинг сонини кўпайтириш қобилияти. Мутлақ туғилиш (Б) мавжуд-вақт бирлигига янги шахслар сони ва ўзига хос (инглизча туғилишдан б –"туғилиш") - туғилиш даражаси-вақт бирлигига ҳар бир кишига янги (туғилган) шахслар сони:
; (4)
бу ерда БН-бутун кузатув даврида популяцияда туғилганлар сони, Б-вақт бирлигига туғилиш даражаси, б-туғилишнинг ўзига хос даражаси.
Ўлим маълум вақт ичида вафот етган шахслар сони билан белгиланади. Ўлим унумдорликка қараганда кескин тебранишларга дучор бўлади ва аҳоли сонини тартибга солишда катта рол ўйнайди. Мутлақ ўлим (Д) – бу вақт бирлигида ўлдирилган шахслар сони, ўзига хос ўлим (инглизча ўлимдан д – "ўлим") - ўлим даражаси –
мутлақ ўлимнинг аҳолига нисбати:
; (5)
бу ерда ДН-бутун кузатув даврида ўлим ҳаракатларининг сони ( ); Д
вақт бирлигига ўлим даражаси; Д-ўзига хос ўлим.
Рақамнинг динамикаси аҳолининг ёш таркиби билан бевосита боғлиқ. Аҳолига нисбатан учта екологик ёш мавжуд: маҳсулдорликдан олдинги, репродуктив ва маҳсулдорликдан кейинги. Камайиб бораётган популяцияларда енди насл туға олмайдиган ески шахслар устунлик қилади. Бу ёш тузилиши ноқулай шароитларни кўрсатади. Тез ўсиб бораётган популяцияларда интенсив равишда кўпаядиган ёш шахслар устунлик қилади. Барқарор популяцияларда бу нисбат одатда 1:1 ни ташкил қилади. Қулай шароитларда аҳолининг барча ёш гуруҳлари мавжуд бўлиб, аҳолининг нисбатан барқарор даражаси сақланиб қолади, уларнинг катта қисми ёш жинсий етук шахслардир. Аҳолининг ёш таркиби намуналардаги кузатув маълумотлари асосида аниқланади
(н):
; (6)
бу ерда Н-ушбу ёш гуруҳининг умумий сони; н-шахслар сони
намунадаги бу ёш гуруҳи. Аҳолининг ёш таркиби, қоида тариқасида, ҳар бир тўртбурчакнинг майдони бир хил миқёсдаги бошқа ёш гуруҳлари шахслари сони билан боғлиқ бўлган диаграммалар шаклида ифодаланади.
Ўлим турли ёш гуруҳларида фарқ қилади ва аҳоли турига боғлиқ. Шахслар етук ва ёш сифатида аҳоли (турлари) учрайдиган ўзгаришлар қолдиқ егри шаклида тасвирланган (Фиг. 1):

Шакл.1. Омон қолиш егри асосий турлари:
И-ўлим ташқи омилларга заиф боғлиқ (йирик ҳайвонлар ва одамларнинг қулай шароитларда популяцияси);
ИИ-барча ёш гуруҳларида ягона ўлим (насл мустақил турмуш тарзини олиб боради);
ИИИ - ерта ҳаётда юқори ўлим.
Популяцияларнинг биотик потенциалини оддий тенгламалар - Малтус модели ёрдамида тасвирлаш мумкин. Ушбу моделнинг қурилиши бир нечта тахминларга асосланади:
* популяциядаги физиологик ва биокимёвий жараёнлар ҳисобга олинмайди;
* фақат туғилиш ва табиий ўлим жараёнлари ҳисобга олинади, уларнинг ставкалари маълум бир вақтда шахслар сонига мутаносибдир;
* бошқа популяциялар билан ўзаро таъсирни ҳисобга олмаган ҳолда битта популяция ҳисобга олинади.
Шундай қилиб, бошланғич сони Н бўлган популяцияда0 шахслар, бир мунча вақт Ўтадикомпютердаўзинингянги шахслар пайдо бўлади. Агар янги пайдо бўлган шахслар сони тўғридан-тўғри пропорционал бўлса Н0 ва Индивидуалкучли, кейин бизда тенглама бор:
, (7)
бу ерда р-аҳолининг биотик салоҳияти ёки ўзига хос ўсиш суръати
рақамлар. Аҳоли ўсишининг ўзига хос даражаси (аҳоли ўсиши) ўзига хос туғилиш ва ўзига хос ўлим ўртасидаги фарқ сифатида ҳисобланади:
р = б - д, (8) бу ерда б-ўзига хос унумдорлик ва д-ўзига хос ўлим (4,5).
Дифференциал шаклда ўсиш тенгламаси:

ва бу тенгламанинг ечими (integral шакл) функциядир
, (9)
бу ерда е-табиий логарифмнинг асоси. Ҳолда қачон туғилган
рате ўлим даражаси камроқ, аҳоли ўзгариши жараёни кўрсаткичли сусайтириши дейилади.
Вазифа: дала кузатувлари маълумотларидан фойдаланиш (жадвал.1), режага мувофиқ тирик организмлар популяциясини тавсифланг:
1. Аҳолининг ўртача ҳажмини аниқланг.
2. Аҳолининг асосий ҳудудга тарқалиш хусусиятини аниқланг.
3. Аҳолининг ёш таркибини белгиланг; диаграмма тузинг.
4. Аҳолининг биотик потенциалининг график моделини тузинг.
5. Вақтни аниқланг Т 0,5, жисмоний шахслар сони асл нусхага нисбатан икки marta ўзгарганда ва ҳисобланган қиймат билан Солиштиринг Т 0,5 = лн2 / р
6. Аҳолининг мавжудлиги учун қулай шароитлар даражаси тўғрисида хулоса чиқаринг ва унинг ривожланиши прогнозини bering.

№
вар
.

Организмлар тури

Численность в выборках,
ед/км2

Рождаемость
В, ед/год

Смерт
ность D, ед/год

Площадь ареала S, км2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1
0




Япония crane катталар пострепрс жўжалар.

4
6
0

5
2
5

4
6
0

1
3
1

9
6
5

4
6
0

4
8
0

4
1
0
1

1
0
6
2

3
2
4

25

10

20

1. Рақамни топиш учун аҳолининг ўртача зичлигини ҳисобланг (1):

2. Аҳоли сонини ҳисобланг (2):

3. Аҳолининг асосий ҳудуд бўйлаб тарқалиш хусусиятини аниқланг. Бунинг учун дисперсияни ҳисобланг (3) :

Нинг қийматларини таққослайлик дисперсия2 ва аҳоли зичлиги :
20.03 > 12.1; шунинг учун ҳудуд бўйлаб тарқатиш гуруҳдир (пакетларда).
Келинг, аҳолининг ёш таркибини аниқлайлик. Бунинг учун биз жўжалар сонини (Нп), катталар (Нр) ва унумдор ёшдаги шахслар (Нҳр) (6):
............ .............
Аҳолининг ёш тузилиши диаграммасини тузамиз (анжир.2)

Шакл. 2. Аҳолининг ёш таркиби
Бунинг учун популяциянинг биотик потенциалининг моделини яратайлик
биз аҳоли муайян туғилиш даражаси ҳисоблаш (4):
; махсус ўлим (5): биотик салоҳиятини аниқлаш (8):
Биотик потенциалнинг ўсиш тенгламасидан фойдаланиш (9): , 10-12 қийматларни ҳисобланг, тегишли вақт оралиғини танланг ва жадвал тузинг:

, год

1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21



1,1

1,2

1,4

1,6

1,8

1,9

2,0

4,0

6,0

9,0

11,0

Компютер ёрдамида график тузамиз (Фиг. 3).

Хулоса: ижобий биотик потенциал ва бир хил ёш тузилиши ушбу яшаш шароитида аҳолининг барқарорлигини кўрсатади. Чекловчи омиллар ва бошқа популяциялар билан ўзаро таъсир бўлмаса, ушбу турдаги тирик организмлар сони 20 йил ичида 242 йилдан деярли 11000 кишигача кўпайиши мумкин.
Жадвал 1. Шахсий вазифаларга мисоллар

№ вар.

Организм тури

Намуналардаги рақам,бирликлар / км2




Туғилиш даражаси
бирлик / йил

Ўлим даражаси Д, бирлик / йил

Ареал майдони S,
км2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1.

Уй чумчуқ жўжалар катталар пострепрс.

7
8
0

0
2
0

15
8
2

6
8
1

0
12
0

7
8
0

10
6
0

12
8
0

0
6
4

8
8
1

162,
5



132

5

2.

Чумчуқ ўрмон жўжалар катталар пострепрс.

5
4
1

0
0
2

0
8
0

6
8
1

6
6
2

7
8
1

10
6
2

2
2
6

0
1
1

5
3
3

118,
3



110

3,2

3.

Қирқ катталар жўжалари самарали ҳисобланади.

4

0

2

3

6

1

1

4

1

6

126


108












2 1

2 1

4
0

2 1

6
2

8
0

9
0

2
3

1
0

2
2







5

4.

Катталар пупс умумий Олмахон пострепрс.

12
8
4

8
12
2

6
14
2

12
8
0

5
10
0

0
14
6

8
10
4

6
12
4

8
8
4

10
12
0

112,
5

67

0

5.

Амур hedgehog cубс катталар пострепрс.

2
10
3

4
8
0

3
8
2

4
10
1

6
6
3

2
10
0

4
8
2

4
8
2

6
6
3

0
12
0

75

58

0

6.

Катталар пострепрнинг болалари.

8
2
0

6
4
0

6
4
2

8
2
0

8
4
2

3
2
0

6
3
1

7
4
1

6
4
2

8
2
2

250

120

5

7.

Қулоқли кирпи-катталар наслидан кейинги бола.

4
2
2

6
2
0

3
5
0

6
2
0

4
2
2

6
2
5

8
6
2

5
3
2

6
4
0

4
2
0

124

66

1,8

8.

Катталар жўжалар ҳамда Shearing пострепрс.

20
25
5

15
15
0

16
11
3

14
3
3

16
25
5

14
7
2

14
5
5

12
12
8

25
10
5

25
20
2

280

82

4,2

9.

Тог ъ вагтаил катталар пострепрининг авлодидир.

8
4
0

8
3
0

10
4
2

2
2
0

4
6
0

0
8
0

4
2
0

6
2
0

0
6
0

0
6
2

85

12

5

10.

Вояга етган болаларнинг оқ қуёни самарали ҳисобланади.

























0
2
4

0
6
0

2
4
2

4
2
2

0
6
2

0
3
2

4
2
1

0
2
2

4
2
2

3
6
2

70

76

0

11.

Амур йўлбарс (бирлик/минг км2) катталар пострепрод кублари.

2
1
0

0
0
0

0
1
0

0
0
0

1
1
0

0
0
0

0
0
1

0
1
0

0
1
0

1
1
0

6

7

5*1 03

12.

Узоқ Шарқ leopard
(бирлик/минг км2) катталар пострепридаги болалар.

1
1
0

0
0
0

0
1
0

0
1
0

1
1
0

0
0
1

1
1
0

0
0
0

0
0
1

0
1
0

11

17

0*1 02

13.

Ҳимолой айиғи (бирлик/минг км2) катталар пострепрининг болалари.

3
2
0

0
2
1

0
0
1

2
1
1

0
3
1

1
1
0

4
2
1

2
1
0

0
0
1

3
1
0

52

44

0*1 02

14.

Бўри (бирлик/минг км2) катталар болаларининг пострепрлари.

4
8
2

0
0
1

3
9
1

4
12
3

0
6
2

1
5
1

0
0
1

6
7
2

0
5
0

4
11
3

70

55

3*1 02

15.

Майиз (бирлик/минг км2) катталар кучуклари пост-самарали ҳисобланади.






















6
12
2

0
0
1

8
21
5

16
22
4

0
0
0

2
4
0

0
0
0

3
7
2

8
14
5

0
8
1

166

112

0
*
1
0
2

Мавзуга оид саволлар:
1. Танаси.
2. Кўриш.
3. Аҳоли.
4. Екотизим.
5. Генетика нуқтаи назаридан популяция тушунчаси.
6. Екология нуқтаи назаридан популяция тушунчаси.
Мавзу 2. Аҳолининг статик ва динамик хусусиятлари. Турлараро рақобатни ҳисобга олган ҳолда аҳоли ўзгариши модели (Ферҳулст модели)
Ишнинг мақсади: популяциялар сонининг озиқ-овқат ва фазовий ресурсларга боғлиқлигини ўрганиш, екологияда математик моделлар ҳақидаги тушунчаларни кенгайтириш.
Ишнинг мазмуни ва услубий тавсиялар:
Чекланган ресурсларга ега бўлган аҳоли динамикаси модели 1845 йилда таклиф қилинган (1838?) француз математикаси П. F. Ферҳулст томонидан. Ушбу математик моделнинг қурилиши қуйидаги тахминларга асосланади:
* Аҳолининг ўсиши озиқ – овқат ресурслари миқдори ва яшаш учун мос бўлган бўш жой, яъни атроф-муҳитнинг биологик имкониятлари билан чекланади.
* Рақобат зиддиятлари натижасида кўпайиш жараёнлари, табиий ўлим ва ўлим даражаси маълум бир вақтда шахслар сонига мутаносибдир.
* Физиологик ва биокимёвий жараёнлар ҳисобга олинмайди. Яшаш жойлари ва озиқ-овқат ресурслари учун турлараро рақобат ҳисобга олинади, бу аҳоли зичлиги қанчалик юқори бўлса, шунчалик кучли бўлади.
Популяция бошқа популяциялар билан ўзаро таъсир қилмайди. Муҳитнинг биологик қуввати билан аниқланган ўсишнинг секинлашишини тавсифловчи егри логистик егри дейилади.
Ёзув билан таништирамиз:
Н(τ) – аҳолининг τ вақтида ҳажми ;
Нмин-бу кўпайишни таъминлайдиган minimal рақам. Туғилишнинг ўртача ўзига хос даражаси вақт ва аҳоли сонидан мустақил бўлган ижобий доимий б билан, табиий сабабларга кўра ўртача ўзига хос ўлим еса вақт ва аҳоли зичлигидан мустақил бўлган Д коеффициенти билан ифодаланади деб тахмин қиламиз.
Аҳоли зичлиги ошгани sayin, ҳалокатли оқибатларга олиб келадиган рақобатбардош тўқнашувлар сони ортади, уларнинг еҳтимоли қиймат билан белгиланади-бн2, бу ерда рақобатбардош низолар туфайли ўлим коеффициенти.
Келинг, бош тўплам динамикаси тенгламасини тузамиз:
; (1)
бу ерда р-аҳолининг биотик салоҳияти (р = б-д).
Линеер бўлмаган дифференциал тенгламани ечамиз (2):
Демак, популяция ўзгариши тенгламаси integral шаклда:
, при (3)
Табиий шароитда аҳоли сони ҳеч қачон доимий бўлиб қолмаслиги, балки максимал қийматга яқин тебранишларни бошдан кечирганлиги сабабли, жараённинг характерли қиймати Т 0,9 деб ҳисобланади - аҳоли сони стационарнинг 90% (максимал) бўлган вақт. Графикнинг бурилиш нуқтасининг координаталари Н (т)-Тк ва Нк (4) турлараро рақобат ўзини намоён қила бошлаганда ривожланишнинг муҳим моментидир:
. (4)
Агар енг кўп сонли шахслар муҳитнинг маълум биологик имкониятлари билан танилган бўлса (К ёки Нмах), моделни қуриш учун тенглама қуйидаги шаклни олади:
(5).
Вазифа:
1. Аҳоли ўзгаришининг логистик моделини яратиш учун унинг варианти маълумотларидан фойдаланиш.
2. Қуйидаги параметрлар бўйича аҳоли динамикасини тавсифлаш орқали моделни талқин қилинг: Нмах-стационар ҳолатдаги аҳоли сони; Т0. 9-аҳоли сони Н(мах)нинг 90% га етадиган характерли вақт;
Нcрит. ва Ткрит.- аҳолида турлараро рақобат намоён бўла бошлаган критик сон ва вақт;
3. Аҳолининг ривожланиш прогнозини тузинг.

Download 175.03 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2



Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling