2.1 Динамика численности популяций

Численность популяции - это общее количество особей на выделяемой территории. Лю­бая популяция теоретически способна к неограниченному росту численности, если ее не лимитируют факторы внешней среды. В таком случае скорость роста популяции будет зависеть только от величины биотического потенциала (теоретический максимум по­томков от одной пары за единицу времени). Для определения биотического потенциала используют формулу: , где N_t – численность в момент времени t, N₀ – началь­ная численность. В реальных популяциях скорость роста подчиняется другому за­кону – это S – образная кривая или логистическая кривая роста: r=Р-С+Э-И (численность = рождаемость - смертность + эмиграция - иммиграция). В популяциях численность из­меняется в зависимости от условий. Выделяют следующие колебания численности: се­зонные и годичные (случайные и циклические – зависят от солнечной активности). В природных условиях периодические колебания численности очень распространены. Пер­вым на это обратил внимание Четвериков. Он назвал колебания численности особей, со­ставляющих популяцию, популяционными волнами. Пример: изменение численности волка, связанное с изменением численности зайца.

Типы популяционной динамики:

А)независимая от плотности (регуляция абиотическими факторами - модифицирующими)

Б)зависимая от плотности (регуляция биотическими факторами - регулирующими)

- стабильный

- флуктуирующий

- взрывной

Гомеостаз. Регуляция численности популяции:

- смертность от плотности

- рождаемость от плотности

- и рождаемость и смертность от плотности

Гомеостаз:

-межвидовой (хищник-жертва, паразит-хозяин, межвидовая конкуренция)

-внутривидовой (внутривидовая конкуренция, каннибализм, гибель от голода или исключение из размножения из-за ослабления)

Могут включатся механизмы миграции.(массовой(с гибелью как лемминги) или постепенной).

Биотический потенциал – теоретически возможное потомство от пары особей.

Волны жизни (волны численности)

Жизненный цикл – это совокупность фаз развития от зиготы до половозрелой особи. Дли­тельность цикла определяется числом поколений в год, либо числом лет. Цикл может быть простым (у млекопитающих и пауков) и сложным, т.е. включающим метаморфоз (насекомые, лягушки) или чередование поколений (у тлей). У низших, это чередование гаметофита и спорофита. У высших растений однолетние, двулетние и многолетние жиз­ненные циклы (травы). От жизненного цикла зависит возрастная структура популяции. Если в популяции больше молодых особе, то она считается прогрессирующей, если больше старых – регрессирующей, если одинаковое число старых и молодых, то популя­ция находится в равновесии. Важную роль в поддержке возрастной структуры играют плодовитость и смертность. Плодовитость – определяется средним числом оплодотво­ренных яиц, отложенных особью. Смертность – либо доля погибших особей на каждой стадии, либо доля выживших особей. Между плодовитостью и смертностью существует определенный баланс. Для определения плодовитости и смертности составляют специ­альные таблицы. Таблицы позволяют просчитать коэффициент воспроизводства: R₀=  l_x m_x; r = l_n R₀. таблицы можно представить в виде кривых выживания или смертности. Су­ществует три типа кривых:

rK – отбора МкКартур и Уилсон 1967 год.

Отбор – избирательное воспроизведение генотипа в потомстве.

Отбору подвергаются особи, имеющие определенные комбинации признаков.

Стратегией отбора является селекция особей с определенной комбинацией признаков.

Стратегии отбора по соотношению затрат на размножение и под. Потомства.

1. K – забота о немногочисленном потомстве.

2. r – безразличное отношение, но max. Плодовитость.

r отбор	K стратегия
быстрое развитие особей высокая плодовитость мелкие размеры короткая продолжитель­ность жизни более раннее половое созревание раннее размножение	медленное развитие низкая плодовитость крупные размеры забота о потомстве позднее половое созрева­ние продол­жительный период жизни более позднее размножение
Направлен на большую продуктивность. непредска­зуемые условия среды.	Направлен на более эффек­тивное исполь­зование ресурсов.
Большая выживаемость при заселении но­вых биотопов	Большая выживаемость в конкурентной борьбе

Свойства r и K

Некоторые организмы используют и r и K стратегии, комбинируя их в зависимости от условий и сезонных циклов.

Все стратегии относительны в зависимости от сравниваемых видов.