Динамика роста численности популяции

Еще в XVII в. было установлено, что численность популяций растет по закону геометрической прогрессии.

II

I

III

Поддерживающая емкость среды

Рост численности популяции в условиях, при которых смертность организмов до достижения ими половозрастного состояния незначительна, называется экспоненциальным (I).

Экспоненциальный рост численности организмов описывается уравнением:

N_t = N_o• e ^rt

N_t - численность популяции в момент времени t

N_o – численность популяции в начальный момент времени t_o

e – основание натурального логарифма (2,7182)

r – показатель, характеризующий темп размножения особей в данной популяции

Экспоненциальный рост возможен, когда rимеет постоянное численное значение, т.к. скорость роста популяции пропорциональна самой численности:

∆ N / ∆ t = r • N, r – const

Численность популяций растет до тех пор, пока не будут исчерпаны все имеющиеся ресурсы, затем рост ограничивается катастрофами (голод, болезни, взрывы насилия).

Тип роста популяции с резкими изменениями численности называется взрывным или мальтузианским (II).

Часто размеры популяции увеличиваются сначала экспоненциально, затем следует период стабилизации численности на уровне, соответствующемподдерживающей емкости среды (К). Такой тип роста называетсялогистическим (III).

Количество биомассы, которое может поддерживаться в этих условиях, называется максимальной поддерживающей емкостью среды.

N

К- уровень К1

К2

J Оптимальный прирост

t

N -численность популяции; t –время

Экологическая стратегия популяции - это ее общая характеристика роста и размножения, т.е. стремление организмов к выживанию.

При изложении материала роста популяций и кривых роста были использованы символы « r и К ». Быстро размножающиеся виды имеют высокое значение « r » и называются « r »-видами. Виды с относительно низким значением « r » называют « К » - видами.

Экологические стратегии очень разнообразны, но можно выделить два крайних типа: « r » - стратегия – это отбор на повышение скорости роста популяции в периоды ее низкой плотности; « К »- стратегия - возникает под воздействием отбора на повышение выживаемости при высокой плотности популяции, приближающейся к предельной.

Возрастная структура популяций

При исследовании возрастного состава популяции выделяют три экологические возрастные группы:

• пререпродуктивную;

• репродуктивную;

• пострепродуктивную.

Наибольшей жизнеспособностью отличаются популяции, в которых все возрасты представлены относительно равномерно – это нормальные популяции.

Если в популяции преобладают старые особи, это свидетельствует о наличии отрицательных факторов в ее существовании, нарушающих воспроизводительные функции – это регрессивные или вымирающие популяции.

Популяции, представленные в основном молодыми особями называются внедряющимися или инвазионными.

Экология сообществ и экосистем Л-4

В природе популяции разных видов интегрируются в макросистемы более высокого ранга- сообщества, или биоценозы.

Биоценоз - это совокупность популяций всех видов живых организмов, населяющих определенную географическую территорию, отличающуюся от других соседних территорий по химическому составу почв, вод, а также по ряду физических показателей (высота над уровнем моря, величина солнечного облучения и т.д.).

Понятие «биоценоз» было предложено в 1877 г. К. Мебиусом.

В состав биоценоза входят:

• фитоценоз (растительные сообщества);

• зооценоз (животный компонент);

• микроорганизмы.

Компоненты, относящиеся к неживой природе, образуют косное вещество - экотоп.

Пространство с более или менее однородными условиями, заселенное тем или иным сообществом организмов (биоценозом), называется биотопом.