Лекція 4 План
Динаміка популяції.
Демографічні проблеми сучасності
і шляхи їх вирішення.
1. Динаміка популяції
Чисельність популяції - це загальна кількість особин одного виду на даній території або в даному об'ємі. Вона ніколи не буває постійною і залежить від співвідношення інтенсивності розмноження, народжуваності і смертності. Чисельність популяції може збільшуватись в випадках міграції особин з сусідніх територій, або за рахунок розмноження всередині популяції.
Одним із показників розмноження є плодючість, яка вимірюється числом нащадків у однієї жіночої особини.
Величина народжуваності залежить від числа особин в популяції, які здатні в даний період до розмноження. Число таких особин визначається співвідношенням статей та вікових груп. Важливим є також частка послідовних генерацій.
Розрізняють моновольтенні та полівольтенні види. Перші дають одну, другі - кілька генерацій на рік.
За числом періодів розмноження впродовж життя виділяють моноциклічні і поліциклічні види. Моноциклічність властива видам з короткою тривалістю життя в статевозрілому віці (лососі, хрущі). Поліциклічність характеризується багаторазовим розмноженням особин і притаманна більшості хребетних тварин, деяким безхребетним (ракоподібні).
Одним з головних факторів, що впливає на чисельність популяції є смертність - це відсоток особин, які гинуть до досягнення статевої зрілості. Смертність в популяціях залежить від генетичної та фізіологічної повноцінності особин, впливу несприятливих умов середовища, хижаків, паразитів, хвороб.
В межах даної популяції ця величина більш мінлива, ніж плодючість. Щоб чисельність популяції залишалась постійною, потрібно щоб лише два нащадки кожної пари виду доживали до репродуктивного віку.
Щільність популяції визначається кількістю особин виду на одиницю площі або об'єму. (1500 рослин на 1 м2; 10 коропів на 1 м3).
Будь-яка популяція практично здатна до необмеженого зростання чисельності, якщо її не лімітують фактори середовища. В такому випадку швидкість росту популяції буде залежати лише від величини біологічного потенціалу, який властивий даному виду . Цей потенціал називають іще репродуктивним. Репродуктивність - це швидкість, з якою чисельність популяції могла б зрости при наявності необмеженого простору, достатньої кількості їжі та інших ресурсів, а також при відсутності обмежувальних факторів (хижаків, хвороб), які б обмежували розмноження .
За таких умов число живих організмів збільшується за експонентою, або в геометричній прогресії. Але такі темпи зростання не можуть тривати довго. Врешті решт такий зріст стає неможливим - не вистачає ємності природного середовища - здатності природи забезпечити вид ресурсами життєдіяльності.
Стабільність популяцій визначається тим , що народжуваність компенсується смертністю . Народжуваність визначається біологічним потенціалом виду, а смертність залежить від впливу факторів навколишнього середовища. У більшості випадків один або кілька факторів будуть лімітуючими.
Поєднання всіх цих обмежень називають опором середовища. Найбільш суттєво ці обмеження діють на молодих особин, які в більшій мірі страждають від хижаків, хвороб, нестачі води та їжі, або інших несприятливих умов.
Обмеження знижують швидкість поповнення, хоча швидкість розмноження може залишатись попередньою.
При більш суворих умовах можуть гинути і статевозрілі особини. Тобто, ріст, зниження та сталість чисельності популяції залежить від співвідношення між біологічним потенціалом (збільшення кількості особин) і опором середовища (загибель особин).
Виходячи з цього можна сформулювати принципи зміни популяцій:
Зміна популяції будь - якого виду живих організмів - це результат порушення рівноваги між біологічним потенціалом і опором оточуючого середовища.
Рівновага в природних екосистемах підтримується у межа деякого середнього діапазону. Це пов'язано з тим, що фактори опірності середовища залежать від щільності популяції, тобто, від числа особин на одиницю площі.
Якщо щільність зростає, опірність середовища збільшується, у зв'язку з цим збільшується смертність і ріст чисельності припиняється, або зменшується. І навпаки, із зниженням щільності популяції опірність середовища зменшується, що дає можливість популяції відновитись.
Негативний вплив людини на довкілля досить часто призводить до вимирання популяції. Це пов'язане з тим, що не враховується щільність популяцій. Руйнування природної екосистеми, зміна місць існування живих організмів, забруднення довкілля і надмірна експлуатація ресурсів негативно впливають на популяції як з низькою, так і з високою щільністю. Крім того, біологічний потенціал багатьох видів залежить від певної мінімальної критичної чисельності популяції. Якщо вона виходить за ці межі, то біологічний потенціал різко падає і вимирання популяції стає практично невідворотним.