Популяционная экология

37. Структура и свойства популяции.

Структура популяции:

1. Пространственная структура популяции характеризуется особенностями и характером распределения особей в пространстве. Случайное распределение наблюдается в однородной среде, где слабо выражена конкуренция между особями и практически отсутствуют групповые формы поведения. Такое распределение особей в популяциях характерно для пауков, обитающих в подстилке, моллюсков на илистых отмелях, планарий. Равномерное распределение наблюдается у видов, для особей которых характерна жесткая конкуренция за одинаковые ресурсы среды и сильный территориальный инстинкт (хищные рыбы, млекопитающие, птицы). Наиболее распространенным в природе является групповое распределение, при котором вследствие неоднородности среды, ограниченности мест обитания, биологических особенностей вида, способов размножения и расселения наблюдается объединение особей популяции в группы (колонии, стада, семьи, прайды, скопления и т. д.). Групповое распределение характерно для популяций многих видов растений и животных.

2. Возрастная структура отражает соотношение различных возрастных групп в популяции. Оно определяет способность популяции к размножению и показывает перспективу ее дальнейшего развития. Выделяют три экологических возраста: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный. Длительность каждого из них варьирует в связи с продолжительностью жизни особей. Популяции с большой долей предрепродуктивных особей (молодых, не достигших полового созревания) являются развивающимися, или растущими. При равномерном распределении особей по возрастным группам популяции находятся в стабильном состоянии. При малой доле предрепродуктивных особей численность популяции со временем будет снижаться. Такие популяции называются вымирающими, или стареющими.

3. Половая структура отражает численное соотношение мужских и женских особей. У многих организмов это соотношение составляет 1:1, что обеспечивается генетическими механизмами определения пола.

4. Этологическая (поведенческая) структура — соотношение особей, различающихся по комплексу поведенческих реакций. Наблюдается у животных, для которых характерно образование социальных групп. При семейном образе жизни у птиц и млекопитающих поведение родителей может различаться в зависимости от того, кто ухаживает за потомством. В связи с этим различают семьи отцовского, материнского и смешанного типов. В колониях общественных насекомых — пчел, муравьев, термитов — этологические группы формируются в зависимости от распределения труда и специализации особей. Наиболее сложная поведенческая структура наблюдается в стаях и стадах, где развита система «доминирования — подчинения». Доминирование проявляется в приоритетном доступе к пище, оставлении потомства, расположении на отдых, положении в стае при движении, организации обороны и т. д.

Свойства популяции:

Биологические свойства присущи как популяции в целом, так и составляющим ее особям. Они характеризуют жизненный цикл популяции, которая, как и отдельно взятая особь, растет, развивается и самовоспроизводится.

Групповые свойства — численность, плотность, рождаемость, смертность, прирост, темп роста — присущи популяции как группе особей в целом. Они характеризуют ее как систему, а в случае отдельно взятых особей бессмысленны. Главными из групповых свойств популяции являются следующие:

1. Численность популяции — это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. У насекомых и мелких растений количество особей в популяции может достигать сотен тысяч и миллионов особей, в то время как численность одной из популяций садовой улитки — только тысячи особей, т. е. численность популяции варьирует, и в каждом конкретном случае минимальная численность будет специфична для разных видов. Длительное существование популяции с численностью менее нескольких сотен особей невозможно.

2. Плотность популяции — количество особей или их биомассы на единицу площади или объема. Например, 150 растений сосны на 1 га или 0,5 г циклопов в 1 м3 воды. Плотность зависит от численности. При возрастании количества особей плотность не увеличивается только тогда, когда возможно расширение ареала (расселение). Превышение оптимальной плотности неблагоприятно сказывается на состоянии популяции. При этом сокращается жизненное пространство для каждой особи, иссякают кормовые ресурсы, резко возрастает конкуренция между особями. Снижение плотности ниже оптимальной приводит к ослаблению защитных свойств популяции, снижает ее плодовитость, что в конечном итоге может привести к вымиранию популяции.

3. Рождаемость — число новых особей, появившихся в популяции за единицу времени за счет размножения. Средняя величина рождаемости каждого вида определилась исторически как приспособление для восполнения убыли популяции. Различают абсолютную и удельную рождаемость.

Абсолютная рождаемость — количество особей, родившихся (вылупившихся, отпочковавшихся и т. д.) в популяции за единицу времени (например, за сутки, месяц, год). Однако величина абсолютной рождаемости находится в прямой зависимости от численности популяции. Поэтому более объективным показателем является удельная рождаемость — количество особей, родившихся в популяции за единицу времени в расчете на одну особь (или на тысячу особей). Показатель удельной рождаемости позволяет сравнивать скорость рождаемости в популяциях с разной численностью. Обычно рождаемость в каждой популяции уравновешена смертностью.

4. Смертность (абсолютная и удельная) характеризует скорость убывания численности популяции вследствие гибели особей от хищников, паразитов, болезней, физиологической неполноценности, старости и т. п. Величины рождаемости и смертности изменчивы во времени и зависят от возрастной и половой структуры популяции, обеспеченности пищей и ряда других факторов.

Дата добавления: 2015-08-31