Охарактеризувати структуру популяції.
Як уже зазначалось, структура популяції є однією з ознак популяції. Виявлення структурних елементів популяції дало змогу більш чітко сформувати сучасні уявлення про популяцію. Крім того, виділення структурних елементів популяції допомагає більш ефективно аналізувати стан популяції того чи іншого виду. Особливо це стосується видів, які перебувають у стані волі, але експлуатуються людиною.
Просторова структура — закономірне розміщення особин даної популяції в просторі в певний період часу існування популяції.
Рис. 3.1. Розподіл особин популяції
Аналіз будь-якої популяції показує, що особини розміщуються по-різному. У рослинних угрупованнях просторова структура популяцій виявляється через характерне розміщення особин даного виду: вони можуть виступати поодинці, парами, групами або ж скупченнями. їх розміщення залежить від біологічних особливостей виду, стадії розвитку популяції, умов місцезростання. Щодо тварин, то тут важливим фактором є пора року (лялечка зимує в лісовій підстилці, гусениця живе в кроні дерева).
У багатьох випадках трапляється скупчення особин одного виду у біогрупи або парцели. У грабово-буковому лісі таку горизонтальну структуру творять береза, граб, липа, жостір, а з трав'яних рослин — яглиця, печіночниця, копитень, плющ, осока волосиста. Таке скупчення особин дає їм можливість витримати дію несприятливих умов середовища, а також міжвидову конкуренцію. Розподіл особин популяції може бути — рівномірним, груповим, випадковим (рис. 3.1)
Випадковий розподіл у природі зустрічається дуже рідко — тільки в тих випадках, коли середовище однорідне, а організми не намагаються об'єднатись у групи.
Рівномірний розподіл може зустрічатись там, де між особинами надто сильна конкуренція або наявний антагонізм, який сприяє рівномірному розподілу в просторі.
Груповий розподіл — якщо особини в популяції намагаються утворити групи певного розміру. Деколи така структура нагадує випадковий розподіл. Такий розподіл зустрічається доволі часто при утворенні пар, скупчень. Такі скупчення виникають: як наслідок змін умов середовища (передміґраційні скупчення, міґраційні скупчення); як реакція на добові та сезонні зміни погоди; у зв'язку з процесом розмноження. Будь-яке із таких скупчень має велике біологічне значення. У особин, які об'єднуються у певну групу, порівняно з одинокими особинами, спостерігається зниження смертності завдяки здатності групи протидіяти (певним чином) несприятливим умовам середовища.
Перерахувати та проаналізувати типи взаємовідносин між популяціями.
Дуже рідко біолог чи еколог досліджує динаміку тільки однієї популяції. Практично вивчення однієї популяції веде до вивчення популяцій вищих і нижчих трофічних рівнів. На сьогодні ретельно досліджено цілий ряд типів відносин між популяціями різних видів (міжвидові взаємовідносини). На певному трофічному рівні це може бути міжвидова конкуренція, тобто конкуренція між особинами різних видів за доступні ресурси — їжу і простір.
Рис. 3.3. Коливання чисельності популяції хижака та жертви
В екосистемі між популяціями можуть виникнути конкурентні відносини за будь-який із широкого спектра ресурсів (їжу, простір, світло і т.п.). Якщо два види перебувають на одному трофічному рівні, то між ними обов'язково виникне конкуренція за їжу. В процесі еволюції організми навіть одного трофічного рівня адаптуються, а точніше, відбувається більш вузька спеціалізація кожного виду, за рахунок чого конкуренція зводиться до мінімуму. Докладно приклади біотичних взаємовідносин висвітлено вище (розділ 2), тому в даному розділі зосередимо увагу на закономірностях співіснування популяцій. Розглянемо деякі з них.
Взаємовідносини "хижак — жертва". Хижацтво — це спосіб добування їжі. Екологічна група хижаків має цілу низку морфо-анатомічних пристосувань для нападу, умертвління та поїдання жертви. Взаємовідносини "хижак — жертва" найбільш доступні для спостереження і дослідження. Чисельність хижака, який перебуває на вершині трофічного ланцюга, певним чином залежить від чисельності жертви. Якщо прослідкувати криві зростання чисельності хижака і його жертви, то помітним є зміщення вершини фаз максимальної чисельності хижака і його жертви (рис. 3.2). Таке зміщення максимальних точок легко пояснити: зростання кількості жертви веде до збільшення кількості хижака, оскільки є основою його харчового раціону. Через деякий час кількість жертви зменшується, що в свою чергу веде до загибелі хижака, оскільки останньому бракує достатньої кількості харчового ресурсу. Доцільно зауважити: роль хижака у цьому випадку не варто переоцінювати, але й не слід відкидати.
В окремих випадках чисельність популяції залежить від іншого типу взаємовідносин: "господар — паразит". Паразитизм — специфічний тип взаємовідносин між організмами. Стратегія паразита спрямована на якомога довше використання свого господаря, але при надмірному зараженні особини паразитами знижуються імунні властивості організму і особина гине. Отже, паразит спричинює загибель особини, але не є причиною смерті. Якщо прослідкувати закономірності коливання чисельності паразита і господаря, то, як і у випадку із взаємовідносинами "хижак — жертва", помітне зміщення точок максимальної чисельності паразита і господаря