Экологическая стратегия популяции.

Понятие о кривых выживания популяции.

Численность и плотность популяции зависят от ее смертности. Смертность популяции – это количество особей, погибших за определенный период. Абсолютная (общая) смертность – это число особей, погибших в единицу времени (∆N_m). Удельная смертность (d) выражается отношением абсолютной смертности к численности популяции: .

Абсолютная и удельная смертность характеризуют скорость убывания популяции вследствие гибели особей от хищников, болезней, старости и т.д.

Различают три вида смертности.

Первый тип смертности характеризуется одинаковой смертностью во всех возрастах. Выражается экспоненциальной кривой (убывающей геометрической прогрессией). Данный тип смертности встречается редко и только у популяций, которые постоянно находятся в оптимальных условиях.

Второй тип смертности характеризуется повышенной гибелью особей на ранних стадиях развития и свойствен большинству растений и животных. Максимальная гибель животных происходит в личиночной фазе или в молодом возрасте, у многих растений – в стадии прорастания семян и всходов. У насекомых до взрослых особей доживает 0,3-0,5% от отложенных яиц, у многих рыб – 1-2% от количества выметанной икры.

Третий тип смертности отличается повышенной гибелью взрослых, в первую очередь старых особей. Отмечается он у насекомых, личинки которых обитают в почве, воде, древесине, а также в других местах с благоприятными условиями.

В экологии широкое распространение получило графическое построение «кривых выживания», выражающих зависимость числа выживших из 100 или 1000 особей от их возраста.

Экологические стратегии популяций.

Приспособление особей в популяции в конечном счете направлены на повышение вероятности выживания и оставление потомства. Среди приспособлений выделяется комплекс, называемый экологической стратегией. Экологическая стратегия популяции – это ее общая характеристика роста и размножения. Сюда входят темпы роста ее особей, время достижения половозрелости, плодовитость, периодичность размножения и т.д.

Экологические стратегии популяций отличаются большим разнообразием. Так, при изложении материала роста популяций и кривых роста были использованы символы r и К. быстро размножающиеся виды имеют высокое значение r и называются r-видами. Это, как правило, пионерные (нередко их называют «оппортунистическими») виды нарушенных местообитаний. Данные местообитания называют r-отбирающими, т.к. они благоприятствуют росту численности r-видов. Виды с относительно низким значением r называют К-видами. Скорость их размножения чувствительна к плотности популяции и остается близкой к уровню равновесия, определяемому величиной К. Об этих двух видах говорят, что они используют соответственно r-стратегию и К-стратегию.

Эти две стратегии по существу представляют два различных решения одной задачи – длительного выживания вида. Виды с r-стратегией быстрее заселяют нарушенные местообитания (обнаженная горная порода, лесные вырубки, выгоревшие участки и т.д.), чем виды с К-стратегией, т.к. они легче распространяются и быстрее размножаются. Виды с К-стратегией более конкурентоспособны, и обычно они вытесняют r-виды, которые тем временем перемещаются в другие нарушенные местообитания. Высокий репродуктивный потенциал r-видов свидетельствует, что, оставшись в каком либо местообитании, они быстро использовали бы доступные ресурсы и превысили поддерживающую емкость среды, а затем популяция погибла бы. Таким образом, для них характерна J-образная кривая роста с быстрым падением численности популяции в конце. Виды с r-стратегией занимают данное местообитание в течение жизни одного или, самое большое, нескольких поколений. В дальнейшем они переселяются на новое место. Отдельные популяции могут регулярно вымирать, но вид при этом перемещается и выживает. В целом эту стратегию можно охарактеризовать как стратегию «борьбы и бегства».

Необходимо отметить, что одну и ту же среду обитания разные популяции могут использовать по-разному, потому в одном и том же месте обитания могут существовать виды с r- и К-стратегий. Между этими разными стратегиями существуют переходы. Ни один из видов не подвержен только r- и только К-отбору. В целом же r- и К-стратегии объясняют связь между разнокачественными характеристиками популяций и условиями среды.

Практические задания

Задание 1. По данным таблиц 2 и 3, прил.1., где приведены данные по многолетним колебаниям численности природных популяций трипсов (насекомых-вредителей декоративных и сельскохозяйственных культур) и цапель из разных мест обитания постройте графики многолетних колебаний численности популяций этих животных. По графикам определите, являются ли эти процессы циклическими? Если да, то какую продолжительность имеют циклы? С какими экологическими факторами, по вашему мнению, связаны изменения численности этих популяций? Выводы оформите в виде заключения.

Методические указания: При изучении численности популяции трипсов графики стоятся для каждого года отдельно, при изучении колебаний численности цапли – по местностям.

Для того чтобы правильно проанализировать данные, необходимо изучить биологию указанных видов животных (места обитания, факторы влияющие на их жизнедеятельность, особенности питания, поведения и т.д.).

Задание 2. По данным таблиц 4 и 5, прил.1. постройте графики численности популяций зайца-беляка и рыси. Определите есть ли связь между численностью этих видов животных? Если да, то объясните чем они обусловлены?

Методические указания: При изучении численности популяций зайца-беляка и рыси графики строятся на одних осях ординат, это облегчит анализ данных.

Для того чтобы правильно проанализировать данные, необходимо изучить биологию указанных видов животных (места обитания, факторы влияющие на их жизнедеятельность, особенности питания, поведения и т.д.).