ТЕМА 9 КОНКУРЕНЦИЯ 9.1. Основные типы взаимодействий популяций Возможные эффекты взаимодействий популяций: положительные (численность одного вида возрастает в присутствии другого, «+»); отрицательные (численность одного из видов снижается в присутствии другого, «-») нейтральные (численность видов при совместном обитании не изменяется, «0») V Типы межпопуляционных взаимодействий (по Ю. Одуму): нейтрализм (0 0); конкуренция (- -); аменсализм (- 0); паразитизм (+ -); хищничество (+ -); комменсализм (+ 0); протокооперация (+ +); мутуализм ( + +) V Симбиоз – это… ...«тесная ассоциация между двумя или более биологическими видами» (А. де Бари, 1879). Паразитизм + комменсализм + мутуализм V Основные принципы реализации межпопуляционных взаимодействий сильнее проявляются на начальных стадиях развития сообщества или в нарушенных условиях. в процессе эволюции и развития экосистем уменьшается роль отрицательных взаимодействий и увеличивается роль положительных. в недавно сформированных ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых. V 9.2. Понятие об экологических ресурсах и экологической нише Ресурс - это все то, что организм потребляет для своего нормального функционирования (Tilman, 1982) V Основные экологические ресурсы: солнечная радиация; неорганические молекулы: двуокись углерода, вода, минеральные элементы; кислород; пищевые организмы; пространство. Экологическая ниша: Влажность Солнечная радиация V Фундаментальная (потенциальная) ниша – это гиперобъем, который потенциально может быть заселен данным видом. Реализованная (состоявшаяся) ниша – это фактически занятый видом гиперобъем. V Фундаментальная (потенциальная) ниша – это гиперобъем, который потенциально может быть заселен данным видом. Реализованная (состоявшаяся) ниша – это фактически занятый видом гиперобъем. V 9.3. Основные формы конкуренции Конкуренция – это взаимодействие организмов (одного или разных видов), проявляющееся как взаимное угнетение друг друга и возникающее из-за того, что им нужен один и тот же имеющийся в недостаточном количестве ресурс, или же из-за того, что организмы эти даже в условиях обилия общего ресурса снижают его реальную доступность, активно мешая друг другу. V Формы конкуренции: Внутривидовая Межвидовая Эксплуатационная Интерференционная Симметричная Асимметричная Аллелопатия – взаимодействие растений посредством выделения биологически активных веществ. V 9.4. Модель конкуренции Лотки-Вольтерры Логистические уравнения роста популяций двух видов организмов dN1 K1 N1 r N 1 1 dt K1 dN 2 r N K 2 N 2 2 2 K dt 2 V Вводим «поправочные коэффициенты» «коэффициенты конкуренции»: dN1 K1 ( N1 12 N 2 ) K1 N1 12 N 2 r1 N1 r1 N1 K1 K1 dt dN 2 r N K 2 ( N 2 21N1 ) r N K 2 N 2 21N1 2 2 2 2 dt K K 2 2 V Изоклины стационарных популяций двух видов-конкурентов N2 ВИД 1 K1/α12 N2 K1 ВИД 2 K2 N1 K2/α21 N1 V Вариант А: побеждает 1-й вид N2 K1/α12 K2 K2/α21 K1 N1 V Вариант В: побеждает 2-й вид N2 K2 K1/α12 K1 K2/α21 N1 V Вариант С: стабильное равновесие (сосуществование) N2 K1/α12 K2 K1 K2/α21 N1 V Вариант В: нестабильное равновесие N2 K2 K1/α12 K2/α21 K1 N1 V Условия победы 1-го вида K1 12 K2 N2 K1/α12 K2 21 K1 K2 K2/α21 K1 N1 V Условия победы 2-го вида: N2 K1 12 K2 K2 21 K1 K2 K1/α12 K1 K2/α21 N1 V Условия создания устойчивого сосуществования N2 K1 12 K2 K2 21 K1 K1/α12 K2 K1 K2/α21 N1 V Условия создания нестабильного равновесия N2 K1 12 K2 K2 21 K1 K2 K1/α12 K2/α21 K1 N1 V 9.5. Принцип конкурентного исключения Гаузе Результаты экспериментов Гаузе Принцип конкурентного исключения Гаузе: Два вида, занимающие одну и ту же экологическую нишу, не могут устойчиво сосуществовать, поскольку в результате конкуренции один из видов будет вытеснен другим. V 9.6. Модель дифференцированного использования ресурсов Тилмана Модель Тилмана R2 НПП по R1 Зона положительного роста популяции НПП по R2 R1 V Вариант 1: побеждает вид А R2 А В R1 V Вариант 2: побеждает вид В R2 В А R1 V Вариант 3: конкуренты сосуществуют R2 В А R1 V