1.2.4 Динамика роста численности популяции
Если рождаемость в изолированной популяции превышает смертность, то популяция растёт. В начале роста кривая роста популяции – это экспонента. Однако рано или поздно питательные запасы в окружающей среде исчерпываются. В одних популяциях уменьшение количества питательных веществ начинает воздействовать на динамику роста загодя, и кривая роста приобретает S-образную форму. В других популяциях бесконтрольный рост численности заходит слишком далеко, после чего происходит катастрофический «обвал» численности, связанный с истощением ресурсов (J-образная форма).
Таким образом, скорость роста может быть выражена в виде кривой роста популяции. Существуют две основные модели роста популяции.
J-образная модель роста популяции отражает неограниченный экспоненциальный рост численности популяции, независящий от плотности популяции.
S- образная модель зависит от плотности популяции, при этом скорость роста популяции снижается по мере роста численности (плотности) и стабилизируется при достижении емкости среды
На рисунке K – это максимальный размер стабильной популяции, которая может существовать неопределённо долго, если не изменятся внешние условия (емкость среды).
1.3 Биоценоз
Биоценоз (биотическое сообщество) – совокупность совместно обитающих популяций разных видов живых организмов на каком-либо участке суши или водоема.
Биоценоз = фитоценоз + зооценоз + микробиоценоз
1.3.1 Видовая и пространственная структура биоценоза
Видовая структура – это число видов, образующих данный биоценоз, и соотношение их численности. Видовая структура определяется видовым разнообразием.
Видовое разнообразие – число видов в данном сообществе или регионе.
Видовой состав и видовое разнообразие зависит от условий среды.
Виды, преобладающие по численности, массе и развитию называются доминантными. Среди них выделяют эдификаторы (лат.- строители) – виды, которые своей жизнедеятельностью в наибольшей степени формируют среду обитания, предопределяя существование других организмов (ель в еловом лесу).
Виды в биоценозе образуют определенную пространственную структуру. Пространственная структура по вертикали связана с ярусностью (расчленением растительного сообщества по высоте). Ярусное строение растительности (фитоценоза) суши позволяет максимально использовать солнечную энергию и зависит от теневыносливости растений. В широколиственных лесах выделяют 5-6 ярусов:
деревья первой величины (дуб, липа, вяз)
деревья второй величины (рябина, черемуха)
подлесок кустарниковый (крушина, жимолость)
высокие травы
низкие травы.
Пространственная структура биоценозов по горизонтали проявляется в их мозаичности и реализуется в виде неравномерного распределения популяций по площади из-за неоднородности почвенно-грунтовых условий, микроклимата, рельефа и т.п.
1.3.2 Экологическая ниша
Экологическая ниша – совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе; т.е. это место вида в природе. Включающее не только его положение в пространстве, но и его функциональную роль в сообществе.
Ю. Одум (америк. ученый-эколог) образно представил экологическую нишу как занятие, «профессию» организма в той системе видов, к которой он принадлежит.
При перекрывании (совпадении) экологических ниш возникает взаимодействие между видами, которое называется конкуренцией. Конкуренция обостряется при недостатке ресурсов (пищи, территории и т.д.).