2.2. Динаміка популяцій

Популяції — це динамічні природні системи, в яких весь час відбуваються зміни. Основні популяційні характеристики: 1. Чисельність — це загальна кількість особин на окремій території. 2. Щільність — середня кількість особин на одиницю площі або об'єму. Приклад: 500 дерев на 1 га; 200 риб на 1 га поверхні водоймища; 5 млн діатомових водоростей на 1 м куб. 3. Народжуваність — кількість нових особин, які з'явилися за одиницю часу. Питома народжуваність — кількість особин, що народились у популяції за одиницю часу в перерахунку на одну особину. 4. Смертність — кількість особин, що загинули в популяції за одиницю часу. Питома смертність — кількість загиблих особин популяції за одиницю часу в перерахунку на одну особину.

Теоретичний максимум нащадків від однієї пари або однієї особини за одиницю часу називають біотичним потенціалом. Це поняття було введено в екологію Р. Чепменом у 1928 р. Найчастіше його виражають коефіцієнтом r і обчислюють як максимально можливий приріст популяції AN за відрізок часу At, віднесений до однієї особини, за початкової чисельності популяції N0.

Формула (доступно тільки при скачуванні підручника)

Величина біотичного потенціалу в різних особин різна. У природі біотичний потенціал ніколи повністю не реалізується, оскільки він залежить від народжуваності, смертності, міграції, відношення статей, віку, частоти генерації, від числа періодів розмноження в житті (моноциклічні — лососеві, поліциклічні — багато хребетних). Плодючість значно залежить від ступеня турботи про нащадків. Чим більша турбота, тим менша плодючість в організмів (птахи, ссавці). Тріскові, навпаки, відкладають 8-10 млн ікринок. У даному прикладі турбота про нащадків майже відсутня. Рибка колюшка відкладає до 100 ікринок, рибка гірчак — 1-2 ікринки в мантію молюска. У цих видів яскраво проявляється турбота про нащадків. На чисельність популяції впливають також розселювальна дисперсія, міграції, нашестя.Міграції — переміщення тварин на значну відстань. Наприклад: птахи розмножуються на арктичному узбережжі Канади, а потім відлітають на північ Патагонії, що складає 40 000 км в обидва кінці. Серед риб міграції на великі відстані спостерігають у лососевих, вугрів. Нашестя — нерегулярне, спорадичне переміщення за рахунок молодих особин у роки спалаху чисельності або недостатньої кількості їжі.  Розселювальна дисперсія — регулярне розселення молодняку, що призводить до поповнення сусідніх і створення нових популяцій.

2.3. Таблиці виживання й криві виживання

Для еколога дуже важливо знати, як розподіляється смертність особин у популяціях за віком. Такі дані подають у формі таблиць виживання. Мета таблиць виживання полягає в тому, щоб показати, як народжуваність і смертність змінюються за віком. Це важливо для розкриття механізмів смертності у популяціях. Першу спробу скласти такі таблиці зробив засновник демографії, англійський дослідник Джон Грант (1620-1674). Для цього він використовував матеріал щодо смертності мешканців міста Лондона. Першу таблицю виживання, схожу на сучасну, склав у 1693 році англійський астроном Е. Галілей. Раймонд Пірл (1921) вперше використовував таблиці виживання для розв'язання деяких біологічних проблем. Діві (1947, 1950) вперше звів усі дані з багатьох природних популяцій і побудував криві виживання. Існує три типи кривих виживання, які можуть бути побудовані в арифметичній або напівлогарифмічній шкалі (рис. 21).

Рис. 21. Різні типи кривих виживання (за Н.М. Черновою, О.М. Биловою, 1986) (доступно тільки при скачуванні підручника)

1. Крива виживання типу І відображає ситуацію, за якої смертність до певного віку дуже низька, а потім швидко зростає (характерна для більшості ссавців, людини). У напівлогарифмічному масштабі має вигляд дуже випуклої кривої. 2. Крива виживання типу II характеризується відносно постійною для різного віку імовірністю смертності за одиницю часу. Наприклад, у прісноводної гідри коефіцієнт смертності залишається протягом усього життя постійним. Крива представлена у вигляді прямої лінії, або діагоналі (залежно від шкали). 3. Крива виживання типу III характеризує збільшення смертності в ранньому віці. Така крива характерна для організмів з великою плодючістю й відсутністю турботи про нащадків (рослини, риби, безхребетні).

Таблиці виживання не постійні та змінюються залежно від умов існування. Практичне значення кривих виживання полягає в тому, що вони характеризують вікову вразливість виду й можуть використовуватись під час створення мисливських господарств.