Популяция. популяционный подход в экологии (стр. 2 из 4)

равномерное размещение в природе встречается редко. им характеризуются вторичные одновозрастные древостои после смыкания крон, большинство животных-хищников, ведущих активный образ жизни.

колебания численности

при благоприятных условиях в популяциях наблюдается рост численности и может быть столь стремительным, что приводит к популяционному взрыву. совокупность всех факторов способствующих росту численности называется биотическим потенциалом. он достаточно высок для разных видов, но вероятность достижения популяцией предела численности в естественных условиях низка, т.к. этому противостоят лимитирующие (ограничивающие) факторы. совокупность факторов, лимитирующих рост численности популяции, называют сопротивлением среды. состояние равновесия между биотическим потенциалом вида и сопротивлением среды поддерживающее постоянство численности популяции получило название гомеостаза или динамического равновесия. при нарушении его происходят колебания численности популяции.

различают периодические и непериодические колебания численности популяций. первые совершаются в течение сезона или нескольких лет, вторые – это вспышки массового размножения, например некоторых вредителей. колебания численности популяций под влиянием биотических и абиотических факторов среды, свойственные всем популяциям, и назывыются популяционными волнами.

для популяций характерно два принципа: минимальные и максимальные размеры. популяция не может состоять из меньшего числа особей, чем необходимо для стабильного развития и устойчивости популяции к факторам внешней среды. однако наряду с принципом минимального размера существует правило популяционного максимума, оно заключается в том, что популяция не может увеличиваться бесконечно, в силу истощения пищевых ресурсов и условий размножения (теория андреварты – бирча ) и ограничения воздействия комплекса абиотических и биотических факторов среды (теория фредерикса).

кроме экологических факторов, включаются внутренние (генетические и физиологические) механизмы регулирования численности популяций: при сокращении жизненного пространства и запасов корма сокращается плодовитость особей (многие насекомые, мышевидные грызуны), повышение смертности на ранних стадиях жизни (паразиты, многие насекомые), задерживается наступление половой зрелости (полевые мыши) и стадии плодоношения (виды деревьев 2 и 3 ярусов в густом лесу), имеет место каннибализм (грызуны, насекомые, рыбы), и др.; снижается выход личинок из яиц (майский хрущак), уменьшаются размеры взрослых особей. при чрезмерном росте численности популяции у млекопитающих, общественных насекомых, птиц начинается эмиграция на новые места.

репродуктивный потенциал

biotic (reproductive) potencial - биотический (репродуктивный) потенциал.

видоспецифичный показатель скорости увеличения численности особей (как правило, в логарифмической шкале) при отсутствии лимитирующих факторов, характеризующий способность данного вида к размножению.
актуальность темы. в последние десятилетия демографические проблемы привлекают внимание как специалистов, так и широкой общественности, приобретая при этом все большее значение.

особенно актуальны исследования уровня рождаемости, который определяет темпы воспроизводства населения и демографическую ситуацию в стране.

в первой половине 90-х годов xx в. наша страна вступила в демографическую стадию, которую принято называть депопуляцией, что означает превышение смертности над рождаемостью в сопровождении таких негативных явлений, как высокий уровень развода и сокращение продолжительности жизни, особенно среди мужской и сельской части населения. с 1992 г. население россии, (а также и северной осетии - алании) не растет, а сокращается достаточно быстрыми темпами: за прошедшие годы оно сократилось в российской федерации почти на 2 млн. человек, или на 1,3 %. надо отметить, что сокращение населения компенсировалось за счет миграционного притока из ближнего зарубежья. естественная убыль населения, т.е. превышение числа умерших над числом родившихся за указанный период составляет 4,2 млн. человек.

социальный опыт последних лет свидетельствует, что для более полной ясности в понимании этой проблемы необходимо включить анализ ряда социальных факторов, влияющих на показатели рождаемости. так, экономические и социально-психологические факторы оказывают непосредственное влияние на процесс деторождения.

кроме того, существенное значение имеет анализ культурно-бытовых традиций, этнических особенностей в изучении социально-психологических и социально-исторических аспектов рождаемости.

к важнейшим свойствам популяции относятся:

-скорость прироста популяции

-средняя продолжительность жизни особей

-количество и качество потомства

максимальная мгновенная скорость прироста популяции обратно пропорциональна продолжительности жизни организмов и отражает их способность увеличивать свою численность.

с увеличением размера особей время генерации увеличивается, период размножения отодвигается, поэтому максимальная мгновенная скорость прироста популяции уменьшается. крупные организмы, несмотря на меньшие значения максимальной мгновенной скорости прироста популяции имеют больше преимуществ перед мелкими организмами: 1. меньшее количество потенциальных хищников. 2. крупные организмы легче переносят изменения состояния окружающей среды. таким образом, крупные размеры тела позволяют особям этих популяций существовать и развиваться, несмотря на их меньшую численность.

кривые выживания - графическая зависимость числа выживших особей от их возраста при условии, что первоначальное число особей составляет 100 или 1000.

различают пять основных типов кривых выживания.

кривая i - характерна для популяций, в которых большинство особей имеет продолжительность жизни, близкую к максимально возможной для данного вида, и умирают в течение короткого отрезка времени. эту форму кривой называют выпуклой. она свойственна насекомым, многим крупным млекопитающим, человеку.

кривая ii - теоретическая, отражает равную вероятность гибели особей в любом возрасте, то есть коэффициент смертности остается постоянным в течение всей жизни особей. например, у многих природных популяций птиц и насекомых, постоянно находящихся в оптимальных условиях.

кривая iii соответствует очень высокой смертности в раннем возрасте, а для особей, переживших этот период, вероятность смерти низка. эта форма кривой - вогнутая. к таким популяциям относятся многие растения, беспозвоночные и рыбы.

кривая iv имеет ступенчатый характер и показывает, что при переходе от одной стадии развития к другой происходит резкое изменение выживания особей.

кривая v - имеет s-образную форму, приближающуюся к теоретической кривой.

свойства популяций

от чего же зависят значения коэффициентов рождаемости и смертности? от

очень многих факторов, действующих на популяцию извне, а также от

собственных ее свойств. объективный показатель способности организмов

увеличивать свою численность —максимальная мгновенная скорость прироста

популяции. этот параметр обратно пропорционален продолжительности жизни

организмов. в этом легко убедиться, обратившись к гиперболической

зависимости между врожденной скоростью увеличения численности популяции и

средним временем генерации, выраженным в днях (рис. 1). мелкие организмы

имеют более высокие значения rтах, чем крупные, что объясняется меньшим

временем генерации. причина подобной корреляции понятна, поскольку

организму для достижения крупных размеров требуется много времени. отсрочка

периода размножения также неизбежно ведет к уменьшению rтах.

тем не менее преимущества, даваемые большими размерами тела, должны

превышать недостатки, связанные с уменьшением rтах, так как в противном

случае крупные организмы никогда не появились бы в эволюции. тенденция к

возрастанию размеров тела с течением геологического времени, прослеженная

по ископаемым остаткам, послужила основанием для введения понятия

увеличение филетического размера.

крупные размеры тела дают совершенно очевидные преимущества: более

крупный организм должен привлекать меньше потенциальных хищников и,

следовательно, он имеет больше шансов не стать жертвой и должен отличаться

лучшей выживаемостью; мелкие организмы находятся в тесной зависимости от

физической среды, даже очень слабые изменения которой могут оказаться для

них губительными. более крупные организмы легче переносят воздействие

подобных изменений и соответственно лучше от них защищаются. однако более

крупным организмам требуется больше вещества и энергии в расчете на одну

особь в единицу времени, чем мелким. кроме того, для них существует гораздо

меньше укрытий и безопасных мест.

в жизни всех организмов в популяции можно выделить три основных

периода: предрепродуционный, репродукционный и пострепродукционный.

относительная продолжительность каждого из них у разных видов весьма

различна. у многих животных первый период самый длинный. ярким примером

могут служить поденки, у которых предрепродуционный период достигает 3 лет,

а репродукционный занимает всего от 2-3 ч до 1 суток. у американской цикады

предрепродуционный период составляет 17 лет. но есть виды, особи которых,