Билет №11 Динамика популяций

Экспоненциальный рост численности – это рост численности её особей в неизменяющихся условиях. Например, быстроразмножающиеся организмы осваивают какое-либо субстрат или среду, где нет конкурентов. Увеличение численности идёт по J-образной кривой. Такой тип роста характерен для человека. Для большинства популяций и видов рост численности характеризуется кривой, которая отражает высокую смертность молодых особей или яиц. При таком типе выживаемости (смертности) численность популяции выражается S-образной кривой – логистической. Но и в этом случае периодические колебания численности особей значительны. Такие отклонения от средней численности имеют сезонный (у насекомых), взрывной (у грызунов) или сглаженный (у крупных млекопитающих) характер.

Периоды резкого изменения численности – “популяционные волны” или “волны жизни”. В одних случаях они связаны с пищевым фактором, в других – с погодными явлениями, в третьих – с солнечной активностью или комплексом факторов. Резкие изменения численности средних значений имеют обычно отрицательные следствия для жизни популяций: при высокой численности – из-за ослабления всех особей в результате недостатка пищи, заболеваний; при низкой численности – из-за превышения порога её минимальных значений.

В целом можно выделить динамику популяций, независимую от плотности (численности) её особей и зависимую от плотности. Для первого типа характерна экспоненциальная кривая роста, для второго – логистическая кривая. Различают и механизмы, оказывающие влияния на численность особей. При независимом от плотности типе изменения численности, она обусловливается в основном абиотическими факторами (погодные явления, наличие пищи, катастрофы). Эти факторы могут обеспечивать условия как для роста, так и для снижения численности популяций. Эти факторы – модифицирующие. Зависимая от плотности динамика популяций обеспечивается биотическими факторами. Их называют регулирующими. Чем выше численность, тем сильнее действуют механизмы, обусловливающие её снижение, и наоборот. Факторы такого типа лежат в основе популяционного гомеостаза, который обеспечивает поддержание численности.

Статистические показатели популяции – характеризуют состояние популяции в данный момент. К таким показателям относится плотность, численность и показатели структуры. Численность – количество организмов в пределах некоторой пространственной единицы – ареала, области, акватории моря. Плотность – число особей, приходящихся на единицу площади. Показатели структуры: половой – соотношение полов; размерный - соотношение количества особей различного возраста в популяции.

Динамические показатели популяции – характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток времени. К таким показателям относится рождаемость, смертность и скорость роста популяции. Рождаемость – число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. Для экосистем это – продукция – сумма прироста массы всех особей из множества популяций сообщества за определённый промежуток времени. Смертность – число особей, погибших в популяции в единицу времени. Но убыль или прибыль организмов в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от скорости их иммиграции и эмиграции.

Продолжительность жизни зависит от условий жизни:

1. Физиологическая – определяется только физиологическими возможностями организма. Она возможна, если в период всей жизни организма на него не оказывают влияние лимитирующие факторы.

2. Максимальная – продолжительность жизни, до которой может дожить лишь малая доля особей в реальных условиях среды. Эта величина варьирует в широких пределах от нескольких минут (бактерии) до нескольких тысяч лет (секвойя). Чем крупнее организм, тем больше его продолжительность жизни.

Кривые выживания – в них отражается зависимость количества доживших до определённого возраста особей от продолжительности этого интервала с момента рождения организмов. Выделяют 3 основных типа кривых выживания:

1. Кривая I типа – на протяжении всей жизни смертность мала, резко возрастая в конце её (дрозофила, человек).

2. Кривая II типа – смертность остаётся примерно постоянной в течении всей жизни (рыбы, птицы, пресмыкающиеся, многолетние растения).

3. Кривая III типа – массовая гибель особей в начале жизни (гидробионты, которые выживают за счёт большого числа икры, личинок).

Биологическая ёмкость – степень способности природного окружения обеспечить нормальную жизнедеятельность (дыхание, питание, размножение) определённому числу организмов и их сообществ без нарушения самого окружения.