При отсутствии миграции изменение численности популяции зависит от соотношения величины рождаемости и смертности

Биотический (или репродуктивный) потенциал устанавливается теоретически как возможная средняя величина рождаемости или скорость, с которой при беспрерывном размножении (возможном только теоретически при идеальных экологических условиях существования) особи определенного вида могут покрыть земной шар равномерным слоем.

Например:

· для слонов эта скорость составляет 0,3 м/с;

· для некоторых микроорганизмов - сотни метров в секунду.

Это означает, что при отсутствии лимитирующих факторов среды, такие быстроразмножающиеся виды, как бактерии, насекомые, мыши и некоторые рыбы, могут увеличить свою численность до заселения всей поверхности Земли за короткий промежуток времени.

Подсчитано, что:

· бактерии делятся каждые 20 минут. При таком темпе одна клетка за 36 часов дает потомство, которое может покрыть сплошным слоем всю нашу планету;

· один одуванчик менее чем за 10 лет способен заселить своими потомками земной шар, если все семена прорастут.

В действительности же такая громадная рождаемость организмов никогда не реализуется и фактическая рождаемость значительно ниже максимальной.

Фактическая (или экологическая) рождаемость характеризует скорость размножения популяции при фактически сложившихся условиях жизни, т.е. в конкретных экологических условиях среды.

Фактическая рождаемость зависит от многих абиотических и биотических факторов среды (неблагоприятные климатические условия, потеря или ухудшение естественной среды обитания из-за стихийных бедствий - засуха, землетрясения, ураганы, пожары, наводнения или в результате человеческой деятельности, недостаток пиши, внутривидовая и межвидовая конкуренция, хищничество, паразитизм, болезнетворные агенты и т.д.), а также от возраста и состояния популяции.

Смертность – величина, обратная рождаемости.

Смертность - это показатель, характеризующий скорость процесса снижения численности популяции в результате гибели особей.

Различают общую и удельную смертность.

Общая смертность (С) определяется как число погибших в популяции особей (∆N_m) за определенный промежуток времени (∆t):

С = ∆N_m / ∆t

Удельная смертность (d) – это отношение особей (∆N_m), погибших за определенный промежуток времени (∆t), к числу всех особей популяции (N):

d = ∆N_m / ∆t N

Различают минимальную и фактическую смертность.

Минимальная (физиологическая) смертность - это минимально возможная величина смертности, проявляющаяся даже в идеальных условиях среды как результат физиологической старости особей.

В этом случае особи реализуют весь генетически определенный цикл жизнедеятельности организма.

В конкретных экологических условиях фактическая (экологическая) смертность, как правило, выше минимального уровня, так как под влиянием абиотических и биотических факторов среды создаются дополнительные причины гибели организмов.

Смертность влияет на продолжительность жизни организмов в популяции и тем самым на ее возрастной состав.

В зависимости от возрастного состава популяций различают три типа смертности.

Первый тип смертности характеризуется повышенной гибелью взрослых, главным образом, старых особей.

Этот тип смертности наблюдается:

· у насекомых, личинки которых обитают в почве, воде, древесине или в других местах с благоприятными условиями;

· у большинства крупных млекопитающих, которые заботятся о своем потомстве длительное время;

· у людей с правильным питанием и здоровым образом жизни.

Ко второму типу относится смертность, одинаковая для всех возрастных групп.

Такая смертность встречается очень редко и только у популяций, постоянно находящихся в экстремальных условиях:

- наблюдается у некоторых певчих птиц, рептилий и мелких млекопитающих.

Третий тип смертности отличается повышенной гибелью особей на ранних стадиях своего развития.

Этот тип смертности свойственен большинству видов морских животных и растений:

· морские виды животных (устрицы или другие двустворчатые моллюски, а также рыбы) дают огромное потомство, но только некоторые особи доживают до половозрелого возраста;

· растения, размножающиеся благодаря рассеиванию большого числа семян, и у которых максимальная гибель происходит в стадии прорастания семян и всходов.

Обычно смертность представляется графически в виде “кривых выживания”, которые выражают зависимость числа выживших из 100 или 1000 особей от их возраста.

Соответственно трем типам смертности было получено три типа кривых выживания (рис.1):

Рис.1. Три типа кривых выживания

1 кривая выживания характеризуется слабым понижением смертности до возраста естественной (“физиологической”) смертности с последующим резким падением, отражающим вымирание особей, достигших этого критического возраста;

2 кривая выживания - это идеальная диагональная кривая выживания - представляется в виде диагонально снижающей прямой линии и характеризуется равномерным распределением смертности по возрастам;

К промежуточному типу относят кривые выживания таких видов, для которых смертность мало меняется с возрастом. В природе существует много видов птиц, ящериц, мелких млекопитающих и других организмов, имеющих кривые выживания 2, которые отличаются от прямолинейной диагонали некоторой выпуклостью (вогнутостью) или волнообразностью.

3 кривая выживания демонстрирует резкое падение смертности в области младших возрастов, которое вскоре сменяется постепенным относительно равномерным понижением смертности организмов, переживших “критический” возраст.

Существуют также внутривидовые различия в кривых выживания. Причины могут быть разные и нередко связаны с полом. Так, женщины живут дольше мужчин, поэтому кривая выживания для мужчин по сравнению с аналогичной кривой для женщин менее выпуклая.

Кроме того, 2 кривая выживания, построенная по надписям на надгробиях людей, живших в Древнем Риме в 1-1У веках н.э., характерна только для древних римлян, а для других народностей – 1 кривая выживания.

Анализ кривых выживания и смертности в разных возрастных группах открывает возможность расчета ожидаемой продолжительности жизни особей данной возрастной группы, что имеет большое значение в прикладных экологических исследованиях.

На динамику численности и плотности популяций большое влияние оказывают миграции особей, которые происходят при перемещении особей из одного местообитания (эмиграция) в другое (иммиграция).

Миграции - закономерные перемещения живых организмов между разными средами обитания, пространственно отстоящими друг от друга. Происходят по разным причинам:

· изменение условий существования в местах обитания;

· изменений требований живых организмов к этим условиям на разных стадиях развития.

В основном миграции совершаются при подрастании молодняка и его расселении.

Наиболее интенсивно расселение происходит при несбалансированных процессах рождаемости и смертности в популяции. В результате миграции происходит обмен особями популяций, в результате чего устраняется избыток особей в одной популяции и компенсируется в другой.

Массовое перемещение особей между популяциями может изменить их структуру и основные свойства (предотвратить гибель популяции, находящейся на грани вымирания, или, наоборот, привести ее к резкому сокращению).

Например, массовое выселение оседлых животных (белок, кедровок, леммингов и др.) при внезапном ухудшении условий (засухи, пожары, наводнения и т. п.) или перенаселении часто заканчивается их массовой гибелью.

Миграции (суточные, сезонные) позволяют организмам использовать оптимальные условия среды в таких местах, где их постоянное проживание невозможно. Они приводят к освоению новых биотопов, расширению общего ареала вида, к обмену особей между популяциями, увеличивают единство и общую устойчивость вида, способствуют успеху в борьбе за существование.

В разных популяциях рождаемость, смертность и миграции особей различаются. Они являются специфичными для каждого вида и зависят от множества причин, обусловливающих особенности рождаемости, смертности и подвижности особей.

Таким образом, рассмотренные четыре переменных фактора - рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция определяют изменение численности популяции.

Особи появляются в популяции благодаря рождению и иммиграции, а исчезают в результате смерти и эмиграции:

изменение численности популяции = (рождаемость + иммиграция) - (смертность + эмиграция).

Дата добавления: 2015-05-10