Численность и плотность популяции

Важной характеристикой популяции является численность и плотность особей.

· Численность популяции – это общее количество входящих в нее особей. Она не может быть постоянной и зависит от соотношения интенсивности размножения и смертности. Численность популяций зависит от постоянно действующих экологических факторов и биологической специфичности каждого вида.

· Плотность популяций – это количество особей на единицу пространства. Ее выражают числом особей или биомассой популяции на единицу площади или объема (100 яблонь на 1 га, 250 кг рыбы на 1 га водной поверхности). Распределение особей в пространстве неравномерно.

Можно выделить три типа распределения особей: случайное, регулярное (равномерное) и групповое (пятнистое, скученное, агрегированное).

· Случайное распределение характерно для популяций, где численность особей невелика и потенциальные возможности конкуренции небольшие. Случайное распределение в природе бывает нечасто.

· Групповое распределение в природе довольно часто и причинами этому могут быть:

– неоднородность среды обитания;

– локальные различия в местообитаниях;

– влияние суточных и сезонных изменений погодных условий;

– особенности процесса размножения и др.

Примеры группового распределения популяций животных и растений можно широко представить:

– передвижение групп рыб огромными косяками с места на место;

– сбор в большие стаи водоплавающих птиц, готовящиеся к перелетам в теплые страны;

– пятнистое размещение клевера на лугу;

– скопление кустарников брусники в сосновом лесу или земляничные поляны на светлых лесных опушках и др.

· Регулярное (равномерное) распределение может быть при сильном антагонизме особей, когда вероятность нахождения особи рядом с другой крайне мала. Регулярное распределение чаще может наблюдаться в создаваемых человеком – садах, огородах, используя мерную ленту.

· Возрастная структура – отражает соотношение различных возрастных групп в популяции и способность к размножению. Молодые особи, в быстрорастущих популяциях, составляют большую долю. По прошествии определенного времени состояние популяции будет зависеть от ее нынешнего возрастного и полового состава.

При исследовании возрастного состава популяции выделяют экологические группы:

– предрепродуктивную (до размножения);

– репродуктивную (в период размножения);

– пострепродуктивную (после размножения).

У разных организмов деятельность этих возрастов по отношению к общей продолжительности жизни сильно варьирует. Численность популяции поддерживается стабильно, длительно и имеются все возрастные группы при благоприятных условиях. На возрастной состав популяции оказывает влияние:

– длительность периода размножения;

– число генераций в сезон;

– плодовитость и смертность разных возрастных групп.

Естественная популяция – это динамичное единство организмов, находящихся во взаимоотношениях. Изменение в численности, структуре и распределении популяций как реакция на условия окружающей среды называется динамикой популяции.

· Рождаемость – число особей рожденных в популяции за некоторый промежуток времени. Рождаемость характеризует появление особей любых видов, независимо от способов появления на свет:

– прорастание семян пшеницы;

– появление цыплят из яиц курицы;

– рождение потомства у человека, лошади, кита.

В экологии различают максимальную и общую рождаемость.

Максимальная рождаемость – это теоретически возможный максимум скорости образования новых особей в оптимальных условиях. Только физиологические особенности сдерживают размножение организмов. Теоретическая скорость размножения различных видов может быть сравнительно высокой. Если принять за основу такой показатель, как время захвата видом всей поверхности Земли, то эти данные представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Теоретическая скорость размножения различных видов организмов при отсутствии лимитирующих экологических факторов

Абсолютная или общая рождаемость – это число особей, родившихся за определенное время. В виду того, что общая рождаемость находится в прямой зависимости от численности популяций, по экологии определяют еще удельную рождаемость, которая определяется числом особей, родившихся за определенное в расчете на одну особь в популяции. Например, в городе с населением 200000 человек появилось в течение года 16000 новорожденных. Абсолютная рождаемость составляет 16000 в год, а удельная 0,08 или 8%.

· Смертность выражается количеством особей, погибших за данный период. Экологическая смертность – это число погибших особей, находящихся в данных условиях среды. Теоретическая минимальная смертность – постоянная величина для популяции. Она представляет собой число погибших особей в идеальных условиях, при которых популяция не подвергается лимитирующим воздействиям. У большинства видов смертность в раннем возрасте выше, чем у взрослых особей.

При определении смертности популяции учитываются все погибшие особи независимо от причины смерти, т. е. съел их хищник или погибли от возраста.

С учетом показателей рождаемости, смертности, эмиграции все популяции подразделяются на:

– стабильные – это простое воспроизводство, если смертность не превышает прирост и численность поддерживается на одном уровне, однако в природе стабильность популяции является относительной и колебания наблюдаются постоянно;

– растущие – когда в популяции рождаемость превышает смертность и численность постоянно увеличивается вплоть до вспышки массового размножения;

– сокращающиеся – если смертность превышает рождаемость.