6 Причины колебания численности популяций

Как известно, вся сложная совокупность факто­ров среды постоянно изменяется и создает определенные условия для популяции. Числен­ность популяций зависит от многих факторов. Улучшение питания, увеличение кормовой базы обычно приводят к повышению плодовитости и рождаемости. Снижение конкурентной напряженности, равно как и сокращение хищников и паразитов, также способствуют увеличению численности популяции. Ухудшение же питания, усиление давления паразитов и хищников, обо­стрение конкурентных отношений, наоборот, подавляют плодовитость и повышают смерт­ность в популяции.

Из причин, оказывающих влияние на колеба­ния численности популяции, основными являются следующие. При наличии доступного корма чис­ленность популяций растет. Но при максималь­ной величине ее корм становится лимитирующим фактором, и недостаток его приводит к снижению численности. Подобные взлеты и па­дения численности популяции могут происхо­дить и при конкуренции нескольких популяций из-за одной экологической ниши. Сложные взаимоотношения популяций хищника и жертвы, паразита и хозяина также могут выступать од­ной из причин колебания численности. Абиоти­ческие факторы (температурный режим, влаж­ность, химизм среды и др.) оказывают не менее сильное влияние на численность популяции и нередко вызывают значительные колебания ее.

В целом из всех причин колебаний численно­сти некоторые исследователи главную роль отводят климатическим условиям, считая биоти­ческие факторы (влияние паразитов, врагов, болезней) второстепенными. По мнению дру­гих, основной причиной, вызывающей колебания численности популяции, могут быть только те факторы, действие которых зависит от ее плотности. Многие занимают промежуточную пози­цию и признают роль как независимых (климатические, физико-химические и некоторые биотические факторы), так и частично (хищничество, паразитизм, конкуренция) или полно­стью (внутривидовая конкуренция) зависимых от плотности факторов.

В простых по структуре экосистемах (агробиогеоценозы, пустынные, полупустын­ные и тундровые экосистемы) сообщество ор­ганизмов подвержено сильному воздействию физических стрессов. В таких биогеоценозах на численность популяций в значительной степени влияют особенности погоды, водные и воздушные течения, химизм среды и степень ее загряз­нения. В естественных же биогеоценозах со сложной структурой и богатым видовым разно­образием, состоящим из большого количества популяций, колебания численности в основном контролируются биотическими факторами. По­этому при изучении причин, вызывающих колебания численности той или иной популяции, не­обходимо иметь четкое представление, как о независимых, так и о зависимых от плотности факторах.

К первым относятся факторы, действующие на популяцию постоянно. Это абиотические и прежде всего климатические факторы смертно­сти. Неблагоприятная погода может вызвать в популяции гибель особей, которые еще не до­стигли устойчивой фазы развития. Хорошо из­вестно влияние температуры, освещенности, влажности на продолжительность жизни, плодо­витость, смертность и другие свойства организ­мов. Причем на пойкилотермных животных кли­матические факторы оказывают непосредст­венное и более сильное воздействие, чем на гомойотермных. Последние, обладая совер­шенными физиологическими механизмами, ста­новятся относительно независимыми от внешней среды. Сокращение численности популяций при резких понижениях температуры у насекомых более заметно, чем у птиц и особенно у мле­копитающих.

Действие климатических факторов не всегда проявляется сразу, немедленно. Например, в тайге благоприятные погодные условия приво­дят к высокому урожаю семян через год, а подъем численности популяции животных при обильном корме наблюдается лишь через два года. При этом погодные условия действуют независимо от плотности популяций.

Независимо от плотности проявляют себя и другие факторы. Так, количество дупел в де­ревьях в том или ином лесу обусловливает численность дуплогнездников. Само собой ра­зумеется, что количество дупел никак не зави­сит от плотности популяций дуплогнездников. С другой стороны, жизненное пространство может ограничивать численность популяции. К примеру, количество белой куропатки, ряда млекопитающих (ондатра и др.) резко сокращается, если они не находят подходящих местообитаний даже при благопри­ятном сочетании остальных факторов.

Однако действие многих факторов становит­ся более жестким по мере увеличения плотно­сти популяции. Такие факторы относятся к зави­симым от плотности. Прежде всего это кон­куренция, обостряющаяся при возрастании численности популяции, а также деятельность паразитов, хищников, болезни, пища. При при­ближении плотности к верхнему пределу влия­ние этих факторов обычно усиливается, но иногда может и снижаться.

Зависимые от плотности факторы, как пра­вило, воздействуют на скорость роста популя­ции. При этом она может изменяться в трех направлениях.

При определенных условиях с увеличением плотности скорость роста уменьшается. Это явление широко распространено и позволяет объяснить относительную устойчивость популя­ций животных. Подсчитано, например, что у большой синицы в случае плотности популяции меньше одной пары на гектар выво­док чаще всего состоит из 14 птенцов, если же плотность возрастает до 18 пар, в каждой из них бывает не свыше 8 птенцов. У многих насеко­мых также наступает резкое сокращение пло­довитости при возрастании плотности популя­ции, когда обостряется конкуренция за пищу и места яйцекладок. При высокой плотности по­пуляции паразитов значительная часть их потом­ства погибает.

У видов с сильными колебаниями численно­сти (мышевидные грызуны, насекомые) темпы роста популяции обычно стабилизируются при высокой плотности популяции, т.е. почти не изменяются до тех пор, пока популяция не достигнет предельной численности. При макси­мальной плотности темп роста резко падает.

Третье направление, обусловленное влияни­ем зависимых от плотности факторов, заключа­ется в том, что темпы роста популяции могут быть максимальными и при средних показа­телях плотности. Но и в данном случае плот­ность популяции, достигнув максимума, начина­ет уменьшаться. Это особенно характерно для некоторых птиц и насекомых.