3. Статистические характеристики популяции.

1 Численность и плотность. Под численностью и плотностью популяции понимают число особей, приходящееся в среднем на единицу площади или объема. В зависимости от внешних и внутренних факторов численность и плотность популяций колеблется во времени – по голам, сезонам, от поколения к поколению. Точная численность природных популяций может быть установлена только в случаях хорошей изоляции. В разных популяциях растений и животных может быть и несколько десятков, и миллионы особей; они могут занимать территории в несколько квадратных метров и многие тысячи квадратных километров.

2 Биомасса. Под биомассой популяции понимают количество живого вещества, населяющего определенную территорию. Биомасса выражается в г/м²или в г/м³. Биомасса зависит от биологической продуктивности – количества органического вещества, производимого организмами в единицу времени.

Биомасса суши составляет 6,5*10¹² т, биомасса океана – 2,9*10⁹ т. На суше масса растений составляет 98%, масса животных – 2%.

3 Возрастной и половой состав. Половая структура популяции – это соотношение в ней особей разного пола. Существенное значение она имеет для тех форм, у которых четко выражена половая бисексуальность, - преимущественно для членистоногих и позвоночных животных. У большинства таких животных соотношение полов определяется при возникновении отличия в одной из пар хромосом мужских и женских особей. Такое двухфакторное хромосомноеопределение пола обеспечивает равную численность полов (первичное соотношение полов). В ряде случаев соотношение полов определяется не генетическими, а физиологическими, гормональными факторами и условиями среды, действующими после оплодотворения (вторичное соотношение полов). Например, у многих рептилий, а также у муравьев и термитов формирование пола существенно зависит от температуры эмбрионального развития. Известны примеры, когда изменение экологических условий по - разному влияет на смертность самцов и самок. Это приводит к колебаниям их соотношения от года к году; в разных популяциях одного вида соотношение самцов и самок может оказаться различным (третичное соотношение полов).

Возрастная структура популяции – соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений. Возрастная структура популяций отражает интенсивность размножения, уровень смертности, скорость смены поколений. Возрастной состав любой популяции зависит от многих факторов: времени достижения половой зрелости, общей продолжительности жизни, длительности периода размножения, продолжительности поколения, частоты приплодов, характера смертности в разных половозрастных группах, типа динамики численности.

4. Пространственное размещение популяций

Пространственная структура популяции – это характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок на популяционной территории (ареале). В популяции реализуется принцип территориальности: все особи и их группы обладают индивидуальным и групповым пространством, возникающим в результате активного физико-химического или поведенческого разобщения. Например, в соответствии с разными функциями у птиц и млекопитающих выделяют гнездовые территории, брачные территории, кормовые территории.

Территориальность часто сочетается с агрегацией, или группировкой, особей, которая усиливает конкуренцию между индивидами, но способствует выживанию группы в целом. Так образуются стаи, стада, колонии и другие объединения особей.

Различают случайное, равномерное и групповое распределение особей в популяциях (рисунок 3.2).

 

Рисунок 3.2 - Пространственная структура популяции

 

Для разных организмов существуют определенные индивидуальные площади и радиусы трофической, кормовой активности и радиусы репродуктивной активности – среднее расстояние между местом образования (рождения и местом размножения). Соответственно различается протяженность маршрутов, подвижность и затраты энергии при пищевом поведении и внутрипопуляционных контактах.

В. Олли сформулировал принцип агрегации (общую плотность популяции) особей в популяции: скопление особой усиливает конкуренцию между ними за пищевые ресурсы и жизненное пространство, но приводит к повышению способности группы к выживанию. Иными словами, для каждого вида животных существует оптимальный размер группы и оптимальная плотность популяции.