Модифицирующие и регулирующие факторы

В природе популяции обладают способностью поддерживать устойчивое динамическое равновесие – колебания численности происходят в пределах какой-либо определенной величины. Эта способность называется экологическим гомеостазом. (Свойство присущее всем живым системам от организма до биосферы в целом).

Существует 2 группы факторов или механизмов, влияющих на динамику популяций.

1) Модифицирующие факторы (изменяющие). Это в основном абиотические факторы (погодные условия, наличие пищи, катастрофы…). Характер их действия не зависит от плотности популяции. Они могут обеспечить как неограниченный, хотя и кратковременный рост популяции (по экспоненциальному типу), так и снижение их численности до нулевой.

2) Регулирующие факторы. Это биотические факторы. Их действие зависит от плотности популяции. Они «работают» по принципу обратной отрицательной связи: чем выше численность, тем сильнее срабатывают механизмы, обусловливающие ее снижение. При низкой численности сила этих механизмов ослабевает и создаются условия для более полной реализации биотического потенциала. Именно эти факторы лежат в основе популяционного гомеостаза, обеспечивая поддержание численности в определенных границах значений.

Рассмотрим важнейшие механизмы регуляции численности популяций. Они могут быть как межвидовыми, так и внутривидовыми.

К межвидовым факторам относятся отношения «хищник-жертва». Высокая численность жертвы создает благоприятные в пищевом отношении условия для размножения хищника. Он, увеличивая свою численность, снижает количество жертв. Динамика численности обоих видов в результате носит синхронно-колебательный характер.

Таким же образом действуют и взаимоотношения «паразит-хозяин». При высокой численности хозяев создаются условия для увеличения численности паразитов и, соответственно, заболеваний хозяев из-за скученности и ослабления паразитами.

Также к межвидовым механизмам, регулирующим численность популяции, относится конкуренция, острота которой находится в прямой зависимости от численности организмов.

Внутривидовые регулирующие факторы отличаются значительным разнообразием.

1) Внутривидовая конкуренция. Она может проявляться в жесткой и смягченной форме.

Жесткая конкуренция заканчивается гибелью части особей. В растительном мире это самоизреживание фитоценозов. На площади 1 га может быть до нескольких сотен тысяч всходов и молодых деревьев, к возрасту спелости (100-120 лет для хвойных, 50-70 – для лиственных деревьев) число их не превышает 1000 деревьев на гектар, а чаще – до нескольких сотен. Остальные погибают в результате острой конкурентной борьбы.

В животном мире жесткая внутривидовая конкуренция проявляется в форме каннибализма (поедание себе подобных). Чаще всего каннибализм встречается у хищников; наблюдается у рыб, грызунов, бывает у домашних животных.

Смягченные формы конкуренции проявляются через ослабление части особей, выключение их из процесса размножения. Случаи гибели при таких формах борьбы менее вероятны. К таким механизмам внутрипопуляционного гомеостаза относятся:

1) угнетающие (ингибирующие) выделения во внешнюю среду. Наблюдаются в растительном и животном мире. У растений молодое поколение леса под пологом материнских деревьев угнетается, либо не появляется вообще не только из-за недостатка света или элементов питания. Опытным путем установлено, что листья и корни взрослых деревьев выделяют ингибирующие вещества. Наличие ингибирующих выделений установлено экспериментальным путем также у животных. Воздух, подаваемый из помещения, где содержались лабораторные животные (мыши) в условиях перенаселенности, в помещение, где животные содержались нормально, приводит к угнетению и замедлению роста последних.

2) Территориальность также является проявлением внутривидовой конкуренции в смягченной форме. Особенно четко она выражена в животном мире. Это различные способы охраны занимаемой территории. Пение птиц – сигнал о занятости территории в период размножения и выкармливания потомства. Кошачьи и собачьи метят территорию выделениями желез, мочой или механическими отметинами.

3) Стрессовые явления являются регулирующим механизмом численности при высокой скученности организмов в популяции. Наиболее характерны стрессовые явления для млекопитающих. Стресс – неспецифическая реакция живого организма на любое сильное воздействие. Это состояние напряжения, общее усилие организма приспособиться к изменяющимся условиям среды. Стресс явление обратимое. При стрессах часть особей теряет репродуктивные функции, исключается из процесса размножения. Более сильные особи подвержены стрессу в меньшей степени. Различают несколько видов стресса: шумовой, тепловой, нервно-психический, антропогенный и т.д.

4) Миграции (эмиграции) являются еще одним регулирующим фактором гомеостаза популяций. Наблюдается выселение, переселение части особей популяции в менее предпочитаемые места обитания в пределах ареала. Миграция является следствием переуплотнения популяции, ухудшения условий обитания. Миграции могут быть периодическими и непериодическими. Периодические миграции не являются регулирующими численности популяции, это адаптации, характерные для всей популяции. Непериодические миграции возникают вследствие: 1) недостатка пищи, 2) генетической предрасположенности, 3) перенасыщенности территории. Молодые особи, находящиеся в состоянии острой конкуренции со старыми, вынуждены уходить из популяции, чтобы реализовать свой биотический потенциал. Особи, покинувшие популяцию, уже не возвращаются в нее, многие погибают. Миграции могут проявляются как постепенный уход части особей в другие популяции с менее высокой плотностью, а могут проявляться в виде массового исхода особей из популяции при явлении перенаселенности – нашествия. Они характерны для видов с взрывным типом динамики численности (саранча, лемминги, белки…).

Гомеостаз в популяции осуществляется в полной мере, когда срабатывают все механизмы регуляции. Нарушение этих механизмов вызывается в большинстве случаев антропогенными факторами. Это может быть нарушенное резко соотношение численности хищника или жертвы, нарушение или загрязнение местообитаний и т.д.

Задача человека заключается в том, чтобы снижать и исключать действие подобных факторов. Необходимо определение допустимых пределов вариации численности популяции, не угрожающих ее благополучию.

Дата добавления: 2014-01-04