Динамика популяций

Этологическая (поведенческая) структура популяции

Отражает разнообразные формы совместного существования особей в популяциях.

Одиночный образ жизни. Полностью одиночного существования организмов в природе нет, так как в этом случае было бы невозможно размножение.

Семейный образ жизни – усиливаются связи между родителями и потомством, начинает проявляться территориально поведение животных. Путем различных сигналов, маркировки, угроз обеспечивается владение участком, достаточным для выкармливания потомства.

Стая – временное объединение животных для защиты от врагов, добычи пищи, миграции и т.п. Широко распространено у рыб, птиц, редко у млекопитающих (собак, волков).

Стадо - длительное или постоянное объединение животных, в котором осуществляется добыча корма, защита от хищников, миграция, размножение, воспитание молодняка (наличие лидера, иерархическая организация).

Колония – это групповое поселение оседлых животных на длительное время или период размножения (термиты, муравьи, пчелы, осы и др.).

Динамика популяций – это процессы изменения ее основных биологических показателей (численности, биомассы, структуры) во времени от экологических факторов.

Все животные и растения подвержены старению, которое проявляется в снижении жизненной активности с возрастом после периода зрелости. Причины смерти могут быть разными, но в основе их лежит уменьшение сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам, например, болезням. Для оценки продолжительности жизни особей популяции используют кривые выживания.

Кривые выживания - графическая зависимость числа выживших особей от их возраста при условии, что первоначальное число особей составляет 100 или 1000.

Каждому биологическому виду свойственна своя характерная кривая выживания. При построении графика по оси абсцисс откладывают относительный возраст, а по оси ординат – абсолютное число выживших особей или их процент от исходного числа по формуле:

Типичные примеры представлены на рис. 3. Различают пять основных типов кривых выживания.

Кривая I - характерна для популяций, в которых большинство особей имеет продолжительность жизни, близкую к максимально возможной для данного вида, и умирают в течение короткого отрезка времени. Эту форму кривой называют выпуклой. Она свойственна насекомым, многим крупным млекопитающим, человеку.

Кривая II - теоретическая, отражает равную вероятность гибели особей в любом возрасте, то есть коэффициент смертности остается постоянным в течение всей жизни особей. Например, у многих природных популяций птиц и насекомых, постоянно находящихся в оптимальных условиях.

Рисунок 3 - Кривые выживания

Кривая III соответствует очень высокой смертности в раннем возрасте, а для особей, переживших этот период, вероятность смерти низка. Причиной смерти преимущественно служит случай, и особи гибнут до начала заметного старения. Эта форма кривой - вогнутая. К таким популяциям относятся многие растения, беспозвоночные и рыбы.

Кривая IV имеет ступенчатый характер и показывает, что при переходе от одной стадии развития к другой происходит резкое изменение выживания особей.

Кривая V - имеет S-образную форму, приближающуюся к теоретической кривой. Она характерна для популяций, у которых смертность мало меняется с возрастом. В природе существует много видов птиц, ящериц, мелких млекопитающих и др. организмов, имеющих такую кривую выживаемости.

Существуют небольшие внутривидовые различия в кривых выживания. Они могут быть обусловлены разными причинами и нередко связаны с полом. У людей, например, женщины живут несколько дольше, чем мужчины, хотя точные причины этого неизвестны.

На основании кривых выживания строят пирамиды возрастов (рис. 4). Строить пирамиду возрастов начинают снизу вверх. Первая ступень отвечает возрасту особей от момента рождения до первого интервала времени (1 год, 1 сутки и т.д.). Высота каждой ступени пирамиды одинакова, ширина должна быть пропорциональна числу особей данного возраста.

Рисунок 4 – Половозрастные пирамиды населения бывшего СССР и африканской республики Кении (по Н.Ф. Реймерсу, 1990)

На срезе СССР, на фоне естественного распределения возрастных групп в жизненном цикле, очевидно снижение рождаемости в годы войны и увеличение ее в послевоенные годы. Диспропорция между женским и мужским полом тоже, несомненно, связано с войной. В Кении же прослеживается закономерная связь распределения полов и явной убыли населения в предрепродуктивном возрасте с низким уровнем жизни, зависимостью от природных условий.

Анализ возрастной и половой структуры популяции позволяет прогнозировать ее численности на ряд ближайших поколений и лет. Этим пользуются для оценки возможности промысла рыбы, в охотничьих хозяйствах и других подобных случаях.