Тема 2.2. Динамика популяций

Неограниченный (независимый от плотности) рост популяции. Геометрическая модель: динамика популяции с дискретными поколениями или дискретными периодами размножения. Коэффициент геометрического роста популяции. Экспоненциальная модель: динамика популяции с непрерывным размножением. Удельная мгновенная скорость роста популяции (мальтузианский параметр r). Удельная мгновенная рождаемость и смертность. Уравнение экспоненциального роста популяции. Возможности неограниченного роста популяций в природе. Биотический потенциал вида. Связь максимально возможной скорости роста популяции с продолжительностью генерации и величиной организма.

Динамика популяции, обладающей возрастной структурой. Возрастная структура популяции (по календарному возрасту или стадии жизненного цикла). Демографические таблицы. Основные параметры таблицы выживания. Коэффициент и интенсивность смертности. Когортные и статические таблицы выживания. Когортные кривые выживания. Три основных типа кривых выживания – дрозофилы, гидры и устрицы; их основные свойства и экологическое значение. Возможная роль "смертности до рождения" в динамике популяций растений и животных. Возрастная таблица размножения (плодовитости) и ее основные параметры. Валовая рождаемость и чистая скорость размножения (воспроизводства) R₀. Точное и приближенное вычисление удельной мгновенной скорости роста популяции по демографическим таблицам. Когортное время генерации. Зависимость времени генерации от размера организмов.

Ограниченный (зависимый от плотности) рост популяции. Логистическое уравнение роста популяции Ферхюльста-Пёрла. Сопротивление среды. Предельная плотность популяции (К) как отражение потенциальной емкости среды обитания. Изменение мгновенной скорости роста популяции на различных участках логистической кривой. Преимущества и недостатки логистического уравнения. Несоответствие динамики роста природных популяций логистической модели. Другие модели ограниченного роста популяции.

Тема 2.3. Внутривидовая конкуренция

Определение понятия "конкуренция". Прямая (интерференционная) и косвенная (эксплуатационная) конкуренция. Основные последствия конкуренции. Влияние конкуренции на скорость роста, размеры, выживаемость и плодовитость особей. Закон постоянства конечного урожая. Асимметричность внутривидовой конкуренции и ее биологические последствия. Влияние конкуренции на пространственное распределение особей. Самоизреживание популяций растений: закон степени -3/2. Территориальность у животных как следствие и механизм внутривидовой конкуренции. Основные типы территорий и формы их охраны. Адаптивное значение территориальности. Принцип оптимальности и размеры территории. Значение территориальности в регуляции численности животных. Увеличение генетического разнообразия особей и расширение экологической ниши вида в результате внутривидовой конкуренции. Два типа плотностно-зависимых эффектов при конкуренции. Компенсация численности в результате смертности при конкуренции: неполная, полная и избыточная. Состязательная (упорядоченная) и подавительная (беспорядочная) конкуренция. Количественная оценка интенсивности внутривидовой конкуренции: универсальный экспоненциальный показатель k. Внутривидовая конкуренция как механизм самоограничения роста и регуляции численности популяций. Чистое пополнение и его зависимость от плотности популяции.