3.2 Экспоненциальный и логистический рост численности популяции

В конце XVII в. Томас Мальтус (1766-1834) выдвинул свою известную теорию о росте народонаселения в геометрической прогрессии. Эта закономерность роста выражается кривой, изображенной на рисунке 3.2. Эта кривая описывается уравнением

N_t=N₀e^rt, (3.1)

где N - численность популяции в момент времени t;

N₀ – численность популяции в начальный момент времени t₀;

е – основание натурального логарифма (2,7182);

r - показатель, характеризующий темп размножения особей в данной популяции.

Рисунок 3.2 – Экспоненциальный рост численности популяции

Экспоненциальный рост возможен только когда r=const (имеет постоянное численное значение)^

∆N/∆t=rN (3.2)

Таким образом, экспоненциальный рост численности популяции – это рост численности ее особей в неизменяющихся условиях. Условия, сохраняющиеся длительное время постоянными, невозможны в природе, так как существует множество ограничивающих факторов. В природе так и происходит: экспоненциальный рост наблюдается достаточно короткое время, после чего ограничивающие факторы его стабилизируют, и дальнейшее развитие популяции идет по логистической модели (рисунок 3.3).

К – предельная численность

Рисунок 3.3 – Логистическая модель роста популяции

Сумма физических и биологических факторов, не позволяющих данному виду достигнуть максимальной численности, называется сопротивлением среды (таблица 3.1).

Т а б л и ц а 3.1 – Биотический потенциал и сопротивление среды

Биотический потенциал	Сопротивление среды
Рождаемость Способность к расселению Способность к захвату новых мест обитания Защитные механизмы Способность выдерживать неблагоприятные условия	Нехватка питания Нехватка воды Нехватка подходящих мест обитания Неблагоприятные погодные условия Хищники Болезни Паразиты Конкуренты

Помимо этого, существует саморегуляция, при которой на численности популяции сказывается изменение качества особей.

4 Лекция. Экология сообществ – синэкология

Цель лекции – объяснить значение терминов «биоценоз», «биотоп», «биогеоценоз», сформировать представления о взаимоотношениях организмов в биоценозе, изучить формы биотических взаимодействий популяций, виды экологических пирамид.

Содержание лекции: взаимодействие популяций в биогеоценозе, основные формы межвидовых связей в экосистемах, принцип конкурентного исключения Г.Ф. Гаузе, трофическая структура биоценоза, экологические пирамиды численности, биомассы и энергии.

Синэкология изучает взаимоотношение популяций, биотических сообществ и экосистем со средой. Под биотическим сообществом понимают биоценоз.

Биоценоз – это организованная группа популяции растений (фитоценоз), животных (зооценоз) и микроорганизмов (микробоценоз), живущих во взаимодействии в одних и тех же условиях среды. Биотоп – это место существования, место обитания биоценоза. Биоценоз с биотопом образует биологическую макросистему – биогеоценоз.

Экосистема - это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом. Данный термин введе в 1935 году английским экологом А. Тенсли. Самая большая экосистема - биосфера Земли, далее по уменьшению: суша, океан, тундра, тайга, лес, озеро (рисунок 4.1).

ЭКОСИСТЕМЫ: