6. Определение понятия «популяция». Статические характеристики популяции.
1930 г. – формирование направления экологии популяции (демэкология).
Популяция – группа особей одного вида в течении длительного времени занимающая общую территорию, относительно изолирована от подобных группировок.
Статистические характеристики популяции.
Численность популяции – общее число особей в определенный момент времени.
Плотность популяции – число особей в определенный момент времени, отнесенный либо к единице площади территории или пространства.
Принцип Олли: как недонаселение, так и перенаселение является лимитирующим фактором.
Перенаселение:
Резкое снижение кормовой базы
Недостаток территории
Быстрая скорость распространения болезни
Ужесточение конкуренции за самок
Недонаселение:
Нарушение свободного скрещивания
Ухудшение защиты от врагов
Пространственная структура – характер размещения особей в популяции:
Случайная
Равномерное
Групповое
Возрастная структура – соотношение в популяции разных возрастных групп по количеству особей в каждой группе:
Растущая
Стабильная
Сокращающаяся
Половая структура – соотношение полов в популяции:
50% на 50%
Больше самцов
Больше самок
7. Динамические характеристики популяции.
Рождаемость – число родившихся особей в популяции за время.
Смертность – число погибших особей в единицу времени, не зависящих от причин смерти
Выживаемость – количество выживших особей в единицу времени.
R стратегия – массовая гибель неполовозрелых или молодых особей и низкая смертность старших.
K стратегия – высокая выживаемость молодых и обильная гибель старших особей.
Скорость роста популяции – разность между рождаемостью и смертностью.
8. Математические модели роста популяций.
Экспонциальный рост – размножение через удовлетворение в определенный период времени.
Прирост популяции пропорционален ее численности, и поэтому, если рост популяции не ограничивают никакие внешние факторы, популяция растет ускоренно. Опишем этот рост математически.
Прирост популяции пропорционален численности особей в ней, то есть ΔN~N, где N — численность популяции, а ΔN — ее изменение за определенный период времени. Если этот период бесконечно мал, можно написать, чтоdN/dt=r×N, где dN/dt — изменение численности популяции (прирост), а r — репродуктивный потенциал, переменная, характеризующая способность популяции увеличивать свою численность. Приведенное уравнение называется экспоненциальной моделью роста численности популяции
Логический рост - S — образная кривая. Рост популяций замедляется, но лишь организм приспособляется и наблюдается устойчивое соч-е во времени. Высокая рождаемость быстро обеспечивает оптимальную для доли численности снижается до уровня характерного смертности.
Естественно, экспоненциальный рост популяции не может быть вечным. Рано или поздно ресурс исчерпается, и рост популяции затормозится. Каким будет это торможение? Практическая экология знает самые разные варианты: и резкий взлет численности с последующим вымиранием популяции, исчерпавшей свои ресурсы, и постепенное торможение прироста по мере приближения к определенному уровню. Проще всего описать медленное торможение. Простейшая описывающая такую динамику модель называется логистической и предложена (для описания роста численности популяции человека) французским математиком Ферхюльстом еще в 1845 году. В 1925 году аналогичная закономерность была заново открыта американским экологом Р. Перлем, который предположил, что она носит всеобщий характер.
В логистической модели вводится переменная K — емкость среды, равновесная численность популяции, при которой она потребляет все имеющиеся ресурсы. Прирост в логистической модели описывается уравнением dN/dt=r×N×(K-N)/K.
Пока N невелико, на прирост популяции основное влияние оказывает сомножитель r×N и рост популяции ускоряется. Когда становится достаточно высоким, на численность популяции начинает оказывать основное влияние сомножитель (K-N)/K и рост популяции начинает замедляться. Когда N=K, (K-N)/K=0 и рост численности популяции прекращается.