Раздел 1. Тема №7

s  Минимальная (идеальная) смертность проявляется как результат физиологической смертности от старости при оптимальных условиях жизни. Сопротивление среды (враги, болезни, конкуренция и т.п.) повышает её до реальной, экологической смертности.

s  От баланса между рождаемостью и смертностью зависит, в какой мере изменяется плотность популяции.

s  В идеальных условиях (при максимальной рождаемости, минимальной смертности и стабильном возрастном составе) скорость роста популяции

ri = в - d - всегда принимает положительное значение, в > d. Организмы дают способного к размножению потомства больше, чем необходимо, и поэтому популяция непрерывно растет.

s  Обычно различают два типа роста популяции:

s  При полном отсутствии сопротивления среды дает экспоненциальный рост популяции, так как прирост числа особей ∆Nn/∆t пропорционален уже имеющемуся числу N.

s  Это можно выразить уравнением:

где No – исходное число особей или

Nt = Nolrt , где t – показатель темпа размножения;

dN = riN K − N dt K

где К – емкость среды; M и К – нижние и верхние пределы численности популяции

s  а - экспоненциальная кривая роста при идеальных условиях среды; б - логистическая кривая роста в естественных

условиях, приемности среды, равной К; в – экспоненциальный рост до определенного предела с последующим спадом численности (колоколообразная кривая).

s  В природных условиях рост популяции рано или поздно прекращается из-за сопротивления среды, которое

увеличивается по мере возрастания плотности популяции. Поэтому реальная кривая роста обычно принимает

логистическую (S-образную) форму (рис. в).

s  После начальной логарифмической фазы кривая роста асимптотически приближается к уровню максимальной

плотности популяции, т.е. плотности насыщения (емкости среды) К, причем рождаемость становится равной

смертности в=d. Оптимальный прирост новых особей (или

биомассы) максимален при N = К/2 (крутизна кривой максимальна). Отношение (К - N)/К - отражает

сопротивления среды под которым понимают совокупность факторов, препятствующих неорганическому росту

численности популяции.

s  В другом случае после достижения предела К наступает гибель особей, возвращающая численность популяции к

некоторому нижнему пределу, после чего нарастают.

s  В другом случае после достижения предела К наступает гибель особей, возвращающая численность популяции к некоторому нижнему пределу, после чего нарастают.

s  Размер популяции поддерживается на уровне N = К разными способами. Наиболее полно характеризуют эти

особенности так называемые кривые выживания — графики, показывающие число выживающих особей вида (1Х ) за определенный интервал времени или возраст (х).

s  Под выживаемостью следует понимать долю в популяции, доживших до определенного момента времени или до возраста размножения.

s  Кривые выживания можно подразделить на три основных типа.

s  Первый тип - это виды, у которых значительная часть особей достигает репродуктивного возраста и отмирание происходит в позднем возрасте. Они обходятся небольшим

продуктивным потенциалом, поскольку обитают в достаточно стабильных условиях при небольшом сопротивлении среды (орлы, дельфины, человек и дают в год лишь одного потомка.

s  Второй тип – виды, у которых отмирание особей с течением времени, происходит равномерно (гидры). Такие типы

относятся к промежуточному.

s  Третий тип – отмечается повышенной смертностью (гибелью) особей на ранних стадиях развития и свойственен большинству растений и животных. Максимальная гибель

многих растений происходит в стадии прорастания семян и всходов, а животных – в личной фазе или в молодом возрасте.

s  Под выживаемостью следует понимать долю особей в

популяции, доживших до определенного момента времени или до возроста размножения.

s  Исследование динамики выживаемости (в основном беспозвоночных) позволили вывести следующий

фундаментальный закон выживаемости.

s  Численность особей в данном поколении популяции в любой момент времени является функцией только начальной численности No и времени, прошедшего с начала развития

поколения I.

s  В системе координат численность – время выживаемости можно представить сложной трехзвенной кривой (популоидой) аппроксимируемой уравнением:

Nt = No[(1 - Kie)-α(t/T)2 + Ki –β (t/T)4]

β и Ki – константы, справедливые для любых популяций данного вида в его ареале; Т – общее время развития поколения

α – коэффициент, имеющий смысл ri в уравнении Nt = Nolrt только с отрицательным знаком.

s  Периодические и непериодические колебания численности популяций под влиянием аботических и биотических факторов среды, свойственные всем видам популяций, называются

популяционными волнами.

s  Ro - чистая скорость размножения популяции.

Под Ro подразумевается среднее число потомков, производимых одной особью данного вида за жизнь.

Если Ro > 1 – популяция растет; Ro = 1 – популяция стабильна;

Ro < 1 – популяция сокращается.

s  Пополоида имеет три отрезка: первый связан с резким падением выживаемости из-за высокой «детской» смертности в течении первых 10-20 дней, второй показывает определенную

специализацию численности в течении 20-40 дней, а третий падение численности выживших особей до некоторого конечного значения Ткон.

s  Популоида и её аппроксимации иллюстрирует закон, согласно

которому численность особей популяции в любой момент времени является функцией начальной численности (плотности) данного поколения и времени, прошедшего с начала его развития: Nt= f (Not)

3. Эффект группы и их показатели

s  Многие виды животных нормально развивается только тогда, когда объединяются в довольно большие группы.

Бакланы могут существовать в колонии, которая насчитывает не менее 10 000 особей и где на 1 м2 приходится

как минимум 3 гнезда. Известно для выживания африканских слонов в стаде должно быть по меньшей мере

25 особей, а наиболее продуктивные стада северных оленей

включают 300 - 400 особей. Жизнь животных группами облегчает им поиск и добывания корма, защиту от врагов.

Волки, объединенные в стаю нападают на крупных

животных, тогда как одиночные особи этого сделать не в состоянии. Пеликаны интенсивнее добывают рыбу сообща,

стаями, загоняя её на мелководье.

s  Группам присущи все типичные черты популяций, но они характеризуются более высокой степенью объединения и

способностью к саморегуляции численности. Это свойство носит название эффекта группы.