Динамика популяции.

Основные динамические показатели популяции – рождаемость (скорость рождаемости), смертность (скорость смертности) и скорость роста популяции. Рождаемость – число новых особей, появившихся в популяции за единицу времени в результате размножения. Различают максимальную рождаемость (рождаемость при отсутствии лимитирующих факторов) и фактическую рождаемость. Также различают абсолютную или общую рождаемость (отношение числа родившихся к единице времени) и удельную рождаемость (отношение числа родившихся к численности популяции за единицу времени). Естественно, что рождаемость зависит от интенсивности размножения. Рис. 2. Кривые роста численности популяцийСмертность – величина обратная рождаемости, число особей, погибших в популяции за единицу времени от всех причин. Различают минимальную (минимально возможную) и фактическую смертность. Также различают абсолютную и удельную смертность, которые вычисляются так же, как и рождаемость. Скорость роста популяции (рис. 2) – изменение численности популяции в единицу времени. При отсутствии лимитирующих факторов среды удельная скорость роста (отношение скорости роста популяции к исходной численности) называется биотическим потенциалом. Величина биотического потенциала различна у разных видов. Например, в течение всей жизни косуля производит 10 – 15 козлят, а рыба-луна свыше 3 млрд. икринок. В природе под действием лимитирующих факторов биотический потенциал никогда не реализуется полностью, он составляет разницу между рождаемостью и смертностью в популяции. Скорость роста популяции графически может быть исполнена так:- J-образная кривая 1 отражает экспоненциальный рост численности популяции, который возможен, пока биотический потенциал реализуется полностью;- S-образная кривая 2 отражает логистический рост численности популяции. В таких популяциях скорость роста снижается по мере роста плотности популяции. Среди динамических показателей, характеризующих популяцию, следует отметить продолжительность жизни и выживаемость. Продолжительность жизни бывает физиологическая (могла бы быть у особи при отсутствии лимитирующих факторов), максимальная (до которой дожила малая доля особей) и средняя (среднее арифметическое жизни всех особей популяции). Выживаемость – это абсолютное число особей, сохранившееся в популяции за определенный промежуток времени. Выживаемость можно выразить графически (рис. 3):- кривая 1 свойственна организмам, смертность которых в течение жизни мала, но резко возрастает в конце жизни (поденки, слоны, человек);- кривая 2 характерна для видов, у которых смертность примерно постоянна в течение всей жизни (птицы, рептилии);- кривая 3 отражает массовую гибель особей в начальный период жизни (рыбы, растения).Рис. 3. Кривые выживанияЭволюционно в популяциях сложился комплекс свойств, направленных на повышение выживаемости – экологическая стратегия выживания. Все разнообразие экологических стратегий заключено между двумя типами эволюционного отбора:1) r-стратегией – особи в популяции размножаются быстро (высокая плодовитость, быстрая смена поколений), они менее конкурентоспособны, скорость размножения не зависит от плотности популяции (J-образная кривая), расселяются широко и быстро, малые размеры особей, малая продолжительность жизни (бактерии, тли, однолетние растения) (см. рис. 2);2) К-стратегией – популяция состоит из медленно размножающихся, но более конкурентоспособных особей, скорость роста популяции зависит от ее плотности (S-образная кривая), расселяются медленно, населяют стабильные местообитания, имеют крупные размеры и большую продолжительность жизни (человекообразные приматы, деревья) (см. рис. 2). Ни один из видов не подвержен только r- или только К-отбору. Между этими крайними стратегиями существует множество переходных форм. Популяции, как и другие живые системы, способны к гомеостазу, т.е. поддержанию динамического постоянства численности под воздействием ряда факторов среды, и также поддерживают его за счет саморегуляции своей численности. Некоторые механизмы этой саморегуляции: - при возрастании численности популяции возрастает частота контактов между особями, что вызывает у них стрессовое состояние, снижающее рождаемость и повышающее смертность;- при возрастании плотности усиливается эмиграция в новые места обитания, на периферию ареала, где смертность увеличивается;- происходит замена r-стратегии на К-стратегию, то есть быстро размножающиеся особи заменяются медленно размножающимися.