Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
эколог / Bio.doc
Скачиваний:
47
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
113.15 Кб
Скачать

Автор: С.И.Гетия

Оценка изменения биологических показателей популяции во времени

1. Основные положения

Совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений называется ПОПУЛЯЦИЕЙ живых организмов.

В процессе эволюции популяции живых организмов приобретают различные свойства, что позволяет им приспосабливаться к изменяющимся условиям жизни.

Процессы изменения биологических показателей популяции в течение какого-либо времени называются ДИНАМИКОЙ ПОПУЛЯЦИИ.

Одним из таких показателей является рост популяции, который служит для оценки способности популяции к восстановлению численности.

Динамику роста популяции можно описать определенными математическими зависимостями, которые могут быть использованы для математического моделирования популяционного роста. Различают два типа моделей роста популяций:

1. ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНУЮ МОДЕЛЬ и

2. ЛОГИСТИЧЕСКУЮ МОДЕЛЬ.

Эти модели характеризуют различные типы роста популяции в целом.

В случае экспоненциального типа численность популяции, характеризуемая числом особей, увеличивается с возрастающей скоростью до тех пор, пока не начинают действовать какие-либо сдерживающие факторы. В данном случае скорость прироста числа особей пропорциональна общей численности популяции, что может быть представлено в виде следующей зависимости:

dX

________ = k * X i , (1)

dt

где dX - прирост численности популяции за интервал времени dt;

k - коэффициент, учитывающий скорость процесса нарастания численности популяции;

Xi - общая численность популяции на данный момент времени, которую можно определить следующим образом:

Xi = X(i-1) + dX или

(2)

X(i+1) = Xi + dX ,

где X(i-1) и X(i+1) - значение численности популяции в предыдущий и в последующий момент времени.

В выражении (1) важным является конкретное числовое значение константы k, характеризующее скорость процесса нарастания численности популяции.

Этот коэффициент можно определить, если известна численность популяции в какие-либо моменты времени:

Xi - X(i-1)

k = _______________ , (3)

Xi*dt

В случае логистического типа роста численность популяции сначала увеличивается медленно, затем быстрее, но вскоре под влиянием сопротивления среды рост постепенно замедляется, а затем достигается устойчивое состояние, которое и сохраняется.

В данном случае скорость прироста численности популяции пропорциональна разности между максимально-возможной численностью популяции и достигнутой численностью в данный момент времени, что может быть представлено в виде следующей зависимости:

dX

_____ = k * (S - Xi) , (4)

dt

где dX - прирост численности популяции за интервал

времени dt;

k - коэффициент, характеризующий скорость про-

цесса нарастания численности популяции;

S - максимально-возможная численность популяции

в данной среде обитания;

Xi - общая численность популяции на данный момент времени (формулы (2) и (4)).

Иногда максимально-возможную численность популяции S называют верхним пределом роста, а скорость нарастания численности k - коэффициентом, характеризующим скорость достижения верхнего предела роста.

Характерные типы роста популяций наблюдаются при распространении особей в новые районы, например, при самовселении. В этом случае чаще всего имеет место логистическая модель роста. При росте популяций некоторых микроорганизмов может наблюдаться экспоненциальная модель. Обычно, чем крупнее организмы, тем вероятнее логистический тип роста их популяций.

Изучение динамики популяций и прогнозирование вероятной численности в какой-либо последующий момент времени можно осуществить с помощью выражений (1) и (4) при условии определения коэффициентов k и величины S (для логистической модели).

Соседние файлы в папке эколог