Экология популяций

Первой надорганизмових биологической системой является популяция. Срок популяция заимствован из демографии В. Иоган-сеном в 1905 году для обозначения группы особей одного вида, а иногда даже однородной совокупности особей разных видов. Таким образом, срок популяция начали обозначать не произвольно выбранную группу особей, а реально существующую часть вида, которая отличается от соседних группировок определенными групповыми биологическим признакам. Популяция - это не случайное и временное, а длительное во времени и пространстве группировки особей одного вида, связанных более тесными родственными связями и более похожими между собой, чем с представителями других подобных группировок. Итак, популяция - это совокупность особей определенного вида, которые способны к свободному скрещиванию, населяющих определенное пространство на протяжении многих поколений и отделены от других подобных группировок.

Признаки популяций

Наиболее существенными признаками популяций динамика численности особей, соотношение полов, возрастной состав, территориальная структура и плотность заселения.

Обобщая признаки, можно сделать вывод, что каждая популяция имеет определенный присущий ей темп и ритм обмена веществ в экосистеме. Она может состоять из более мелких группировок, микропопуляций, колоний, стай и т.д., но такие группировки неустойчивы во времени и периодически включаются в общий популяционный ритм. Итак, каждый вид имеет структуру, которая присуща только ему. Изучение популяционной структуры Вида имеет чрезвычайно важное теоретическое и практическое значение при осуществлении мероприятий по рациональному природопользованию. Важно знать загальнобиологични свойства вида, а также как влияет внешняя среда на его формирование. Популяция всегда находится под влиянием многих факторов и реакция на конкретный фактор зависит от взаимного расположения или совместной их действия. В частности, рассмотрим, какие факторы влияют на численность популяции, общее количество особей на данной территории или в данном объеме, принадлежащих к одной популяции. Наводнение, пожар, град, внезапные морозы, засуха, бурелом, чрезмерное применение химических препаратов, реконструкция ландшафта, вселение новых видов хищников, паразитов, эпидемии - все это может привести к полной ее гибели. Гибель или резкое сокращение численности популяции, как правило, вызывает цепную реакцию в биоценозе и может вызвать колебания численности популяций других видов. Анализ причин гибели отдельных видов свидетельствует о том, что исчезновение одного вида растений вызывает гибель от 3-4 до 20-ЗО и даже больше видов животных.

Популяции многих видов достаточно уязвимы не только в местах размножения. Неблагоприятные условия на путях миграций и в местах зимовки могут поставить популяцию на грань гибели. Таким образом, создание благоприятных условий в районах размножения, ограничение факторов смертности еще не обеспечивает увеличения численности видов, если не устранить угрозу массовой гибели особей во время сезонных путешествий.

Плотность популяций - это среднее количество особей, приходящейся на единицу пространства. При постоянной площади ареала или при ограниченных возможностях его расширения плотность популяций напрямую зависит от их численности. Плотность и численность - понятия не тождественные. Популяции, представлены большим количеством особей, могут занимать большую площадь и иметь низкую плотность, чем популяции немногочисленные, но сжатые определенными территориальными границами. Внутренним популяционной регулятором численности является, главным образом, количество особей, а пространственное расположение их. В экологии существует понятие оптимальной плотности, при которой популяция имеет наивысшую жизнеспособность.

При снижении численности уменьшаются возможности обмена генетической информацией, образуются отдельные замкнутые кольца близких родственников, что приводит к снижению жизнеспособности молодежи.

Растет давление конкурентов. У видов, которым присущ колониальный или групповой образ жизни, значительно снижаются возможности сопротивления врагам. Но одновременно со снижением плотности освобождается жизненное пространство, воспроизводится кормовая база, внимание хищников переключается на другие объекты или их количество также резко уменьшается.

Отношение человека к тому или иному виду определяется его демографическим состоянием. Поэтому познание закономерностей динамики численности популяций имеет первостепенное значение. В каждый конкретный момент любая популяция состоит из определенного количества особей, но эта величина достаточно динамична. Часто она зависит от рождаемости и смертности в популяции.

Одновременно движутся два потока особей: один "наполняет" бассейн популяции, второй "вытекает" из него. Мощности этих потоков достаточно редко совпадают во времени, поэтому уровень популяционного бассейна все время колеблется. Задача популяционной экологии и заключается именно в составлении прогноза этих колебаний.

Воспроизведение потомства - главный источник пополнения популяции. У растений - это количество семян, у рыб - икры нок, у птиц яиц и др.

Скорость роста популяции определяется биотическим потенциалом. Биотический потенциал - это количество потомков, которую способна дать одна особь или одна пара. У одних видов биотический потенциал может превышать миллиард, в других - ограничиваться несколькими десятками.

Виды, живущие в благоприятных условиях и хорошо приспособлены к выживанию, низкий биотический потенциал и, наоборот, высокая смертность приводит чрезвычайную плодовитость. Например, рыбы, которые не беспокоятся о потомстве, откладывают тысячи и даже миллионы икринок. Лунный биотический потенциал рыбы - до 3 млрд, а у акул, которые рожают живых малышей, он ограничен десятками. Большинство вредных насекомых способны плодить от нескольких сотен до тысячи особей.

Для стабилизации популяций достаточно, чтобы к периоду размножения доживал столько потомков, сколько было родителей. Если процент выживаемости выше процент равновесия, популяция растет, если ниже - уменьшается. Это необходимо учитывать как при борьбе с вредителями, так и при охране исчезающих видов.

Численность любой популяции колеблется под воздействием биотических и абиотических факторов. Один и тот же фактор может играть, в зависимости от состояния популяции, как положительную, так и отрицательную роль.

Возрастная структура популяций. В каждой популяции есть группы разновозрастных особей, соотношение которых характеризует способность популяции к размножению. Различают три стадии возраста: передпродуктивний, репродуктивной и посты рода ктив-ний. Продолжительность этих стадий у разных организмов очень отличается. У многих животных и растений особенно длительным бывает передпродуктивний период. При благоприятных условиях в популяции присутствуют все возрастные группы, которые обеспечивают относительно стабильный уровень ее численности. На возрастной состав популяции влияют продолжительность жизни особей, период достижения половой зрелости, продолжительность периода размножения, плодовитость и смертность возрастных групп. Возрастную структуру популяций часто изображают в виде возрастных пирамид (рис. 1.7).

Типы возрастных пирамид

Рис. 1.7. Типы возрастных пирамид:

А - три типа возрастных пирамид, характеризующих популяции с большой, умеренной и малой численности (в, б, в,%) молодых особей; Б - возрастные пирамиды интенсивно растущей (а) и постоянной (б) по численному составу популяции мыши полевой

Учет и анализ возрастной структуры природных популяций имеет большое значение для рационального охотничьего промысла и прогнозирования популяционно-экологической ситуации.

Половая структура популяций имеет важное значение для дальнейшего роста ее численности.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >