Чисельність і густота популяцій

Визначення чисельності популяції має важливе значення для природного чи спрямованого репродукування організмів. Для цього потрібні дані про вплив факторів довкілля на розмноження і виживання організмів даного виду, забезпеченість ресурсами, тощо.

! У природних умовах існує така кількість особин у популяціях, яка найбільшою мірою відповідає потребам відтворення.

В одних популяціях може бути сотня організмів, в інших – десятки тисяч. Це залежить як від природних біологічних особливостей виду, так і від факторів середовища. Дані про кількість організмів у популяціях, звичайно, є орієнтовними, тому що чисельність деяких організмів важко піддається підрахункам, тому знання закономірностей відтворення чисельності популяцій є вкрай важливою для їх вивчення та використання.

Одним із завдань популяційної екології є складання прогнозу коливань потоків, які “наповнюють” популяцію та потоків “витікання” з неї. Потужність цих потоків досить рідко збігається в часі, тому чисельність популяцій весь час коливається. Повний перелік видів організмів здійснюється періодично і він є підставою для оцінки стану видів, а інформація про коливання чисельності популяцій потрібна для розробки заходів щодо оптимального їх використання та захисту.

! Популяції, чисельність яких є незначною, більш екологічно вразливі.

Для порівняння чисельності популяцій або характеристики змін усередині них протягом певного проміжку часу, використовують показник густоти популяції, під якою розуміють кількість особин популяції на певній ділянці території: для великих тварин це кількість особин на 20000 га, для ґрунтових безхребетних – на 1 м². Цей показник є особливо важливим тоді, коли неможливо зробити перелік особин популяції або коли межі ареалу популяції визначені не чітко.

Густота популяції може зменшуватись чи збільшуватись, а динаміка цих процесів відображає складні взаємозв’язки між різними групами організмів, оскільки вони є біотичними факторами відносно один одного. Наприклад, птахи, що живляться рибою, будують гнізда і відкладають яйця так, щоб період вигодовування пташенят збігався з періодом максимальної екологічної густоти популяції виду риби, якою вони живляться.

Густота популяції залежить також від абіотичних факторів. Розрізняють максимальну й мінімальну густоту популяції. Максимальною є густота, більшу за яку природне середовище вже не може підтримувати, а мінімальною – найменша кількість особин на одиницю площі, за якої відтворення популяції ще можливе. Для кожного виду існують оптимальні межі густоти його популяції.

Чисельність популяції не буває сталою, а варіює в певних межах (флуктуації). Динаміку коливання чисельності популяції необхідно знати для регулювання розвитку популяції.

- Показниковий. Для такого типу зміни чисельності популяцій характерне зростання чисельності особин за геометричною прогресією, а після досягнення максимуму, кількість особин різко зменшується. Якщо чисельність популяції перевищує оптимальну межу, спостерігається вичерпування ресурсів ареалу і вона гине!

- Гіперболічний. Для такого типу характерне зростання чисельності особин після чого настає стадія рівноваги з незначними коливаннями чисельності популяцій (флуктуаціями). Характерний для популяцій, які щойно заселили нове місце за ресурсами живлення.

- Стабільний. Характерний для популяцій, які перебувають у сталих умовах існування і мають досконалі регуляційні механізми. В природних умовах зустрічається дуже рідко.

У природних умовах організми не можуть розмножуватись безмежно. Як правило, фактична чисельність нащадків набагато менша за потенційно можливу. Взаємозв’язок між організмами і факторами середовища визначає чисельність організмів в популяції у той чи інший момент часу як рівнодійну усіх факторів середовища. Динаміка популяцій відображає відповідність вимог особин популяції реальним умовам. Особливе значення має стан популяцій тих організмів, які є або джерелом живлення (жертвою), або місцем існування для інших.

Серед поширених екологічних явищ, які впливають на чисельність природних популяцій, важливу роль відіграють міграції особин певного виду. Вони можуть бути в межах ареалу популяції (інвазії) або за його межами. З екологічної точки зору всі міграції доцільно поділяти на періодичні, наприклад, осінні та весняні перельоти птахів, та неперіодичні. Сезонні міграції можуть відбуватись і в ґрунтах, при яких мешканці ґрунтів, в залежності від температури довкілля переміщуються на різні глибини: влітку до поверхні ґрунту, а взимку – вглиб його.

Неперіодичні міграції виникають внаслідок різного роду катастроф. Але найчастіше причиною неперіодичних міграцій диких тварин може бути зміна факторів довкілля або збіг несприятливих обставин, за яких збільшується густота популяції і тварини змушені переселятись в інші місця.

Існують і міграції, причини яких не мають задовільного пояснення. Наприклад, періодична поява, один раз в 2-4 роки, в тундрі значної кількості норвезьких лемінгів – гризунів з хутром яскраво-рудого кольору і чорними плямами. Вони мігрують у західному напрямку, перетинаючи всі перешкоди на своєму шляху, при подоланні яких гине понад 80% особин і, після досягнення Атлантичного океану, починається зворотна міграція тварин. Існує повір’я, що лемінги шукають зниклий материк – Атлантиду.

Отже, поведінка тварин та інших живих організмів не завжди піддається логічному поясненню.

! Інколи в нових умовах популяція знаходить винятково сприятливі для свого існування і розвитку умови, і тоді розмноження виду може набувати характеру катастрофи, наприклад, періодичні навали сарани на Півдні США, тощо.