1.4. Динамика популяций

Динамика популяций – это процессы изменения ее основных биологических показателей (численности, биомассы, структуры) во времени в зависимости от экологических факторов. Динамика популяции в упрощенном варианте может быть описана такими показателями, как рождаемость и смертность. Это наиболее важные популяционные характеристики, на основе анализа которых можно судить об устойчивости и перспективном развитии популяции.

Жизнь популяции проявляется в ее динамике – одном из наиболее значимых биологических и экологических явлений

1.4.1. Кривые выживания

Кривая выживания представляет собой график зависимости от времени числа выживших на данный момент особей для некоторой начальной группы новорожденных. Каждому биологическому виду свойственна своя характерная кривая выживания. При построении графика по оси абсцисс откладывают относительный возраст, а по оси ординат – относительное число выживших особей или их процент от исходного числа (рис. ):

Выживаемость = %

Рис. . Кривые выживания: 1 – человек или крупные млекопитающие;

2 – гидра или чернохвостый олень; 3 – устрица или рыба

а – детская смертность, б – наличие долгожителей

Все животные и растения подвержены старению, которое проявляется в снижении жизненной активности с возрастом после периода зрелости. Непосредственные причины смерти могут быть разными, но в основном лежит уменьшение сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам, например болезням.

Кривая 1 на рис. близка к идеальной кривой выживания для популяции, в которой старение – главный фактор, влияющий на смертность. Так, в современной развитой стране с высоким уровнем медицинского обслуживания и рационального питания большинство людей доживает до старости, но среднюю продолжительность жизни почти невозможно увеличить более, чем до 75 лет. Поскольку даже в наиболее развитых странах детская смертность выше средней, она изображается начальным участком а, а наличие долгожителей – конечным участком б (кривая 1). Кроме того, на кривую выживания влияет фактор «случайной гибели», причины которой с возрастом могут меняться. Например, в Англии наибольшая смертность в результате автомобильных аварий приходится на возраст 20-25 лет.

Кривая 3 иллюстрирует изменения в популяции, у которой прослеживается массовая гибель в начальный период жизни. Причиной смерти преимущественно служит случай, и особи гибнут до начала заметного старения. Кривая, подобная этой, была получена, например, для популяции устриц, дающих огромное потомство, рыб (икра), а также растений, размножающихся благодаря рассеиванию большого числа семян. Большая или меньшая смертность среди молодых особей приводит к изменению крутизны опускания начальной части кривой 3.

К промежуточному типу относят кривые выживания таких видов, для которых смертность мало меняется с возрастом (смертность относительно постоянна в течение всей жизни организмов). В природе существует много видов птиц, ящериц, мелких млекопитающих и других организмов (птицы, пресмыкающиеся), имеющих кривые выживания 2, которые отличаются от прямолинейной диагонали некоторой выпуклостью или волнообразностью.

Форма кривой выживания часто меняется при изменении плотности популяции. С увеличением плотности кривая становится более вогнутой, т.е. при увеличении численности организмов их смертность возрастает.