Динамика
популяций — это процесс изменения ее
основных биологических характеристик
во времени.
Динамика
популяций является одним из наиболее
значимых биологических и экологических
явлений. Можно сказать, что жизнь
популяции проявляется в ее динамике,
так как популяция не может существовать
без постоянных изменений, за счет которых
она как бы приспосабливается к постоянно
происходящим изменениям внешних условий.
Основными
динамическими показателями популяций
являются рождаемость, смертность и
скорость роста популяций.
2.3.1. Рождаемость, смертность, миграции особей.
Динамика
численности и плотности популяций
находится в тесной зависимости от
рождаемости и смертности, а также от
способности слагающих их особей совершать
миграционные процессы.
Рождаемость
— это показатель, характеризующий
скорость увеличения численности
популяции в результате размножения, т.
е. показатель, характеризующий скорость
размножения.
Различают
абсолютную
и удельную рождаемость
Абсолютная
или общая рождаемость (Р) определяется
как число особей (∆Nп)
родившихся в популяции за определенный
промежуток времени (∆t):
Р
= ∆Nп
/ ∆t
Удельная
рождаемость (b)
– это отношение особей (∆Nп),
родившихся за определенный промежуток
времени (∆t),
к числу всех особей популяции (N):
b
= ∆Nп
/ ∆t
·
N
Этот показатель
применяют для сравнения между собой
рождаемости в популяциях, имеющих разную
численность.
Например:
если в популяции
имеется 500 особей способных к размножению
(N
=500) и в течение 10 дней (∆t
) родилось
50 новых особей (∆Nп
=50),
то абсолютная или
общая рождаемость составит: Р
= ∆Nп
/ ∆t
= 50/10 = 5,
а удельная
рождаемость: b
= ∆Nп
/ ∆t
·
N
= 50/ 10 · 500
= 0,01 или 1%
Различают
максимальную
и фактическую рождаемость.
Максимальная
(физиологическая) рождаемость — это
теоретический максимум скорости рождения
новых особей в идеальных условиях при
отсутствии лимитирующих факторов среды.
Максимальная
рождаемость постоянна для данной
популяции, и определяется только
физиологическими особенностями
организмов (физиологической плодовитостью
самок).
В живых
организмах заложена огромная потенциальная
возможность к размножению, поэтому при
неограниченных ресурсах и идеальных
природных условиях виды реализуют
максимальную рождаемость.
Для каждой
популяции характерен биотический
(или репродуктивный) потенциал, т.е.
скорость увеличения численности особей
популяции при отсутствии лимитирующих
факторов среды.
Биотический
(или репродуктивный) потенциал
устанавливается теоретически как
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 (∆Nm)
за определенный промежуток времени
(∆t):
С
= ∆Nm
/ ∆t
Удельная
смертность (d)
– это отношение особей (∆Nm),
погибших за определенный промежуток
времени (∆t),
к числу всех особей популяции (N):
d
= ∆Nm
/ ∆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;
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.
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).
При
отсутствии миграции изменение численности
популяции зависит от соотношения
величины рождаемости и смертности.
Соседние файлы в папке Тема 3. Вид и популяция
- #
- #
- #
- #
- #
- #
17.03.2016146.43 Кб38~WRL0711.tmp
- #
А.С. Степановских
Экология. Учебник для вузов
М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 703 с.
Содержание статьи:
- 1 9. Структура и динамика популяций
- 1.1 9.4. Рождаемость и смертность
9. Структура и динамика популяций
9.4. Рождаемость и смертность
Динамика численности и плотности популяций находится в тесной зависимости от рождаемости или плодовитости и смертности.
Рождаемость — это способность популяции к увеличению численности. Характеризует частоту появления новых особей в популяции. Различают рождаемость абсолютную и удельную. Абсолютная (общая) рождаемость — число новых особей (DNn), появившихся за единицу времени (Dt). Удельная рождаемость выражается в числе особей на особь в единицу времени:
. (9.2)
Так, для популяций человека как показатель удельной рождаемости используют число детей, родившихся в год на 1000 человек. В живых организмах заложена огромная возможность к размножению и подтверждается правилом максимальной рождаемости (воспроизводства): в популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного количества новых особей. Оно достигается в идеальных условиях, когда отсутствуют лимитирующие экологические факторы и размножение ограничено лишь физиологическими особенностями вида. Например, один одуванчик менее чем за 10 лет способен заселить своими потомками земной шар, если все семена прорастут. Другой пример. Бактерии делятся каждые 20 мин. При таком темпе одна клетка за 36 ч может дать потомство, которое покроет сплошным слоем всю нашу планету. Обычно же существует экологическая или реализуемая рождаемость, возникающая в обычных или специфических условиях среды. Средняя величина плодовитости выработана исторически как приспособление, которое обеспечивает пополнение убыли популяций. Естественно, что у менее приспособленных видов к неблагоприятным условиям высокая смертность в молодом (личиночном) возрасте компенсируется значительной плодовитостью.
Среди насекомых самая высокая плодовитость у растительноядных форм, а низкая — у хищников и паразитов. В благоприятных условиях плодовитость, как правило, низкая. Характер плодовитости зависит и от скорости полового созревания, числа генераций в течение сезона, от состояния в популяции самок и самцов. Если вид размножается с большой скоростью и чутко реагирует на изменения условий среды, то численность популяций его быстро и существенно изменяется. Это относится к многим насекомым и мышевидным грызунам. Таким образом, максимальная рождаемость или плодовитость является константой, определяемой расчетным путем, например, умножением среднего числа гнезд, которое способна построить самка птицы за год, на такое же число яиц, которые она может отложить в наиболее благоприятную часть сезона года. Максимальная рождаемость — тот предел, который характерен для скоростей увеличения числа особей в популяции. Правило максимальной рождаемости (воспроизводства) есть частный случай закона максимума биогенной энергии (энтропии) В. И. Вернадского — Э. С. Бауэра.
Численность и плотность популяции зависит и от ее смертности. Смертность популяции — это количество особей, погибших за определенный период. Абсолютная (общая) смертность — это число особей, погибших в единицу времени (DNm).
Удельная смертность (d) выражается отношением абсолютной смертности к численности популяции:
Абсолютная и удельная смертность характеризуют скорость убывания численности популяции вследствие гибели особей от хищников, болезней, старости и т. д.
Различают три типа смертности. Первый тип смертности характеризуется одинаковой смертностью во всех возрастах. Выражается экспоненциальной кривой (убывающей геометрической прогрессии). Данный тип смертности встречается редко и только у популяций, которые постоянно находятся в оптимальных условиях.
Второй тип смертности характеризуется повышенной гибелью особей на ранних стадиях развития и свойствен большинству растений и животных. Максимальная гибель животных происходит в личиночной фазе или в молодом возрасте, у многих растений — в стадии произрастания семян и всходов. У насекомых до взрослых особей доживает 0,3—0,5% отложенных яиц, у многих рыб — 1—2% количества выметанной икры.
Третий тип смертности отличается повышенной гибелью взрослых, в первую очередь старых, особей. Отличается он у насекомых, личинки которых обитают в почве, воде, древесине, а также в других местах с благоприятными условиями. В экологии широкое распространение получило графическое построение «кривых выживания» (рис. 9.3).
Рис. 9.3. Различные типы кривых выживания
Откладывая по оси абсцисс продолжительность жизни в процентах от общей продолжительности жизни, можно сравнивать кривые выживания организмов, продолжительность жизни которых имеет значительные различия. На основании таких кривых можно определить периоды, в течение которых тот или иной вид особенно уязвим. Поскольку смертность подвержена более резким колебаниям и больше зависит от факторов окружающей среды, чем рождаемость, она играет главную роль в регулировании численности популяции.
Численность и плотность популяций
Численность — количество особей на данной территории
Численность зависит от интенсивности размножения и смертности.
Размножение ведет к росту популяции (ее численности), а смернотность к сокращению численности.
Плотность — определяется количеством особей или биомассой на единицу площади или объема (40 деревьев на 1 гектар земли)
Вид — это совокупность популяций, особи которых способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих определенную территорию (Ареал)
19. Половая структура популяции представляет собой соотношение в ней особей разного пола. В природных популяциях при половом размножении в момент оплодотворения соотношение зигот по половой принадлежности, как правило, близко к 1 : 1 — это первичное соотношение полов. В дальнейшем соотношение полов на эмбриональной стадии может меняться в зависимости от различных факторов среды. Таким образом, в эмбриональный период на генетическую обусловленность пола накладывается влияние факторов среды, что приводит к формированию вторичного соотношения полов. К моменту полового созревания соотношение полов изменяется и формируется третичное соотношение полов. Оно зависит от устойчивости особей разного пола к факторам среды, что связано с физиологическими, экологическими, поведенческими и другими особенностями самцов и самок.
Возрастная структура популяции — соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений. В природных популяциях животных выделяют три возрастные группы. Предрепродуктивные особи — молодые особи, не достигшие полового созревания и еще не способные давать потомство. Репродуктивные особи — половозрелые размножающиеся особи. Пострепродуктивные особи — старые особи, утратившие функцию размножения и уже не дающие потомства. Изучение соотношения возрастных групп в популяциях имеет практическую значимость для человека. Оно позволяет оценить, какую возрастную группу и в каком объеме можно изъять для использования. Или наоборот, какая возрастная группа особей в наибольшей степени нуждается в охране.
Пространственная структура популяции — характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок в ареале. Пространственная структура популяций заметно различается у оседлых и кочующих или мигрирующих животных. В природе популяциям свойственны три типа пространственного распределения особей: случайное, равномерное, групповое. Они формируются в зависимости от степени неоднородности среды обитания, биологических особенностей вида и поведения особей. Равномерное распределение наблюдается у видов, жестко конкурирующих за пищевые ресурсы и территорию. Групповое распределение наиболее распространено в природе. Неоднородность среды, ограниченность мест обитания, биологические особенности вида, способы размножения могут приводить к объединению особей в группы. Случайное распределение происходит, если среда обитания относительно однородна по экологическим условиям.
20. Плотность и численность популяции. Основными показателями структуры популяций является численность и распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей. В связи с размерами ареала популяций может значительно изменяться и численность особей в популяциях.
Численность популяции — это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности. В период размножения происходит рост популяции. Смертность же, наоборот, приводит к сокращению ее численности.
Плотность популяции определяется количеством особей или биомассой на единицу площади либо объема. Плотность популяции отличается изменчивостью и зависит от ее численности. При возрастании численности не наблюдается увеличение плотности лишь в том случае, когда возможно распределение популяции, расширение ее ареала.
Колебание численности популяции. В связи с размерами особей того или иного вида и, следовательно, ареалов его популяций варьируется и численность особей в каждой из них. У насекомых, мелких травянистых растений она может достигать сотни тысяч и более. Популяции же крупных животных и больших древесных растений чаще всего бывают небольшими по численности. Но так как размеры ареала популяции непостоянны, то и численность особей, ее слагающих, претерпевает различные изменения. Нередко эти изменения связаны с деятельностью человека. Но основными причинами их являются изменения условий существования.
Как известно, динамика популяций белок, зайцев, многих птиц в большинстве случаев зависит от урожая кормов. Иногда причины динамики популяций не ясны. Но в природе не отмечено ни одной популяции, которая бы оставалась стабильной даже на протяжении короткого отрезка времени. Это связано, прежде всего, с воздействием абиотических факторов на интенсивность роста и размножения, на смертность, скорость развития. Немалую роль в данном процессе играют уничтожение хищниками жертв, конкурентные взаимоотношения, влияние паразитов на жизнедеятельность хозяев и т. д.
22. Рождаемость и смертность как динамические характеристики популяций.
Рождаемость —это показатель, характеризующий скорость увеличения численности популяции в результате размножения, т. е. показатель, характеризующий скорость размножения.
Различают абсолютную и удельную рождаемость.
Абсолютная или общая рождаемость (Р)определяется как число особей (∆Nп) родившихся в популяции за определенный промежуток времени (∆t):Р = ∆Nп / ∆t
Удельная рождаемость (b) –это отношение особей (∆Nп), родившихся за определенный промежуток времени (∆t), к числу всех особей популяции (N):b = ∆Nп / ∆t · N
Этот показатель применяют для сравнения между собой рождаемости в популяциях, имеющих разную численность.
Различают максимальную и фактическую рождаемость.
Источник
Расчёт численности популяции и её динамики
Определение средней и экологической плотности популяции.
Под плотностью популяции понимают число или массу особей популяции какого-либо вида, приходящуюся на единицу площади или объема. В качестве таких единиц могут выступать м 2 , 100 м 2 , га, 1000 га, км 2 или л, м 3 , км 3 . Различают среднюю, экологическую и хозяйственно-допустимую плотность популяции. Средняя плотность популяции это число (или масса) особей на единицу всего пространства, экологическая плотность – число (или масса) популяции на единицу заселённого ею пространства. Хозяйственно-допустимая плотность это искусственно ограничиваемая плотность популяции, для того чтобы она не наносила ущерб окружающей среде, но при этом сама не исчезла.
Задание: Рассчитайте среднюю, экологическую и хозяйственно-допустимую плотность популяции бобров, выразив их в экз./га.
Дано: Популяция бобров из 500 животных обитает в пойме реки площадью 20000 га. Однако, места обитания бобров в пойме составляют лишь 10 % от ее площади. Однако, при такой плотности бобры будут наносить ущерб лесным запасам. Поэтому устанавливают хозяйственно допустимую плотность – до 100 особей на 1000 га и не позволяют ей подниматься выше.
Расчёт численности популяции и её динамики.
Численность популяции – это общее число особей в популяции. Она складывается под действием ряда факторов – рождаемости, смертности, перемещения особей. Формула для расчета численности организмов в популяции имеет следующий вид:
Nt – число особей популяции в начальный момент времени t;
B – число особей, родившихся за время t;
D – число особей, погибших за время t;
C – число особей, пришедших в популяцию за время t;
E – число особей, ушедших за время t.
Задание: На основании имеющихся данных определите, как будет меняться плотность популяции дикого голубя в течении ближайших пять лет. При проведении расчетов заполните таблицу 6 и сделайте выводы об изменении численности популяции дикого голубя.
Дано: Оценка численности популяции дикого голубя, обитающего в дендрологическом парке КубГАУ, в 2013 году показала, что она составляет 400 особей. Соотношение полов в популяции приблизительно равное (1:1). За период размножения (у дикого голубя – один раз в году) из одной кладки яиц в среднем выживает 1,5 птенца. Смертность голубя в течении жизни примерно постоянна. За год погибает в среднем 30 % особей. Ежегодно популяция пополняется 20 новыми птицами из других районов города, а 30 птиц улетает.
Таблица 6 – Изменения численности популяции дикого голубя.
| Показатели популяции голубя | 1 год | 2 год | 3 год | 4 год | 5 год |
| Число особей в начальный момент (Nt) | |||||
| Число особей, родившихся за время t (В) | |||||
| Число особей, погибших за время t (D) | |||||
| Число особей, прилетевших за время t (С) | |||||
| Число особей, улетевших за время t (Е) | |||||
| Число особей к концу года (N0) |
3. Рождаемость – способность популяции увеличивать свою численность в единицу времени за счет появления новых особей в результате размножения. Она характеризует частоту появления новых особей в популяции. Одни популяции размножаются один раз в год (например, единовременный нерест в популяциях судака и тарани), другие – несколько раз в год. Так, ласточки и воробьи откладывают в период размножения 2-3 кладки яиц. Некоторые популяции размножаются практически постоянно. Например, популяции многих бактерий.
Некоторые виды, например, тихоокеанские лососи, насекомые подёнки размножаются всего раз жизни. После размножения они гибнут. Такие организмы называются моноцикличными. Организмы, способные размножаться несколько раз в жизни (а их большинство), носят название полициклических.
Различают физиологическую и экологическую (или реализованную) рождаемость.
Физиологическая рождаемость – это теоретически возможная максимальная скорость образования новых особей в популяции. Существует правило максимальной рождаемости: в любой популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного числа новых особей. Но реализоваться это правило может только в идеальных условиях, когда полностью отсутствует негативное влияние факторов среды. Если бы на популяцию не действовала среда, то за счет интенсивного размножения они бы достигали огромной численности и биомассы. Например, потомство одного одуванчика могло бы покрыть сплошным слоем всю планету примерно за 10 лет. Но это произошло бы только в том случае, если бы прорастали все семена, а взрослые растения не гибли от выедания, болезней и действия неблагоприятных факторов среды.
Поэтому в природных популяциях реализуется не физиологическая, а экологическая рождаемость – увеличение числа особей в популяции за счет рождения в конкретных экологических условиях. Она зависит от влияния среды, полового, возрастного состава популяции, численности и др. факторов, поэтому отличается в разных популяциях одного вида.
Например, популяция речного окуня озера Карасун состоит из 1000 самок. Теоретически каждая из них может выметать 1000 икринок. Если из всей икры выклюнутся личинки, то физиологическая рождаемость составит: 100х1000 икринок = 100000 икринок. Но в реальности самки выметали в среднем не по 1000 икринок каждая, а по 800, т.е. всего 100х800 = 80000. Кроме того, из этих икринок выклюнулась только часть мальков, например, 50%. А остальные икринки были съедены. Таким образом, из отложенной икры выклюнулось 40000 личинок. Это экологическая рождаемость. Если мы сравним экологическую и физиологическую рождаемость, то увидим, что первая будет в данном случае составлять 40 % от физиологической.
4. Смертность – количество особей популяции, погибших за определённый период. Она зависит от разных факторов среды (температура, количество осадков, количество корма, инфекционные заболевания и пр.), возраста организмов, состояния популяции.
Как и в случае с рождаемостью, различают смертность физиологическую и экологическую (или реализованную)
Физиологическая (или минимальная смертность) отражает гибель особей популяции в идеальных условиях. Она определяется генетически и является общей величиной для всех популяций одного вида.
Экологическая смертность отражает гибель особей популяции в конкретных условиях среды. Она всегда выше физиологической. Экологическая смертность в разных популяциях одного вида будет различаться в зависимости от условий среды и состояния самой популяции.
Экологическая смертность возрастает при усилении влияния неблагоприятных факторов среды. Несколько последних сотен лет серьёзный вклад в снижение численности популяции вносит человек. Вырубка лесов, разрушение естественных биоценозов для целей сельского хозяйства и строительства, применение ядохимикатов, промысел – только некоторые из видов человеческой деятельности, увеличивающие смертность популяции.
Если мы построим в осях координат графики, где по оси «х» отложим возраст организма, а по оси «у» – количество выживших особей на 1000 организмов, то получим графики (кривые) выживания. Они бывают трех основных типов (рис. 4):
Рисунок 4. Кривые выживания видов.
1. Выпуклая кривая, когда почти все организмы доживают до предельного возраста, а затем в течении короткого периода погибают (крупные млекопитающие, человек).
2. Линия, близкая к прямой – смертность примерно одинакова на всех стадиях жизненного цикла. Встречается в природе у низкоорганизованных форм жизни (бактерий, простейших).
3. Вогнутая кривая, когда повышенная смертность наблюдается на ранних стадиях развития. Характерна для большинства видов. Например, у растений – в фазе всхода и прорастания семян, у рыб – на стадии икры, у насекомых – на личиночной стадии.
Источник
Рождаемость
Рождаемость — это способность популяции к увеличению численности за счет размножения особей. Она характеризует частоту появления новых особей в популяции. В экологии под рождаемостью понимают любой способ появления новых особей путем размножения (деление клетки, прорастание семян, вылупливание из яиц, почкование, живорождение).
В оптимальных условиях среды в популяциях появляется максимально возможное количество новых особей, и рождаемость ограничивается только физиологическими особенностями вида. Такая рождаемость называется максимальной или физиологической рождаемостью.
! Это интересно
Потомство одного растения одуванчика за 10 лет способно заполонить весь земной шар, при условии, что все его семена будут прорастать. Численность потомков нескольких поколений, происходящих от единственной тли и размножающихся путем партеногенеза, за полтора летних месяца может достигнуть 300 млн особей. Исключительно обильно плодоносят ивы, тополя, березы, осины, большинство сорных растений. Бактерии делятся каждые 20 мин и в течение 36 ч могут сплошным слоем покрыть всю планету, если будут оптимальные условия среды (отсутствие лимитирующих факторов).
В действительности такая огромная рождаемость организмов никогда не реализуется. Реальная рождаемость всегда оказывается значительно ниже потенциальной.
Рождаемость в природных популяциях определяется многими факторами: условиями среды, наличием пищи, биологическими особенностями вида (скорость полового созревания особей, количество потомков в одном поколении, количество поколений в течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции, число репродуктивных особей). Рождаемость, которая определяет увеличение численности популяции в фактических условиях среды, называется реализованной или экологической рождаемостью.
Для количественной характеристики экологической рождаемости в популяции можно рассчитать показатели абсолютной и удельной рождаемости.
Абсолютная рождаемость — количество особей родившихся в популяции за единицу времени. Она рассчитывается путем соотношения числа потомков к периоду времени, за который они появились. Например, 100 особей в час, или 1000 особей в год. Однако данный показатель нельзя использовать для сравнения рождаемости популяций с разной начальной численностью. Представим себе две популяции протистов с начальной численностью 50 и 100 особей, размножающихся путем деления клеток в одинаковом объеме воды. Например, через час их численность стала 150 и 200 особей соответственно. Абсолютная рождаемость в обеих популяциях составляет 100 особей/ч. Это не соответствует реальному изменению численности за счет рождаемости: в первой популяции численность за час увеличилась в 3 раза, а во второй популяции — в 2 раза.
Чтобы сравнивать по рождаемости популяции с разной начальной численностью, надо рассчитать удельную рождаемость. Удельная рождаемость — число особей, появившихся за единицу времени в расчете на одну особь популяции. Следовательно, чтобы рассчитать удельную рождаемость, надо абсолютную рождаемость соотнести с начальной численностью популяции. Удельная рождаемость для вышеуказанных популяций протистов составляет: в первой популяции 3 особи/ч на 1 особь, а во второй популяции — 2 особи/ч на 1 особь. Из этих показателей следует, что в первой популяции рождаемость в 1,5 раза выше, чем во второй, что и соответствует реально полученному результату по увеличению численности. Показателем удельной рождаемости в популяциях людей служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года.
Как правило, при повышении рождаемости численность популяции увеличивается, если ее не превышает смертность. Но иногда в популяции отмечается высокая рождаемость, а численность особей в ней остается либо прежней, либо даже снижается. Это может быть связано не только с повышением смертности особей, но и с их расселением на новые территории.



