ОСНОВЫ ПОПУЛЯЦИОННОЙ ЭКОЛОГИИ

Раздел 7. ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИЙ

7.4. Факторы, которые влияют на численность популяции

 

Важным фактором, вызывающим колебания численности популяции является рождаемость. Ее влияние на численность популяции зависит от наличия особей, способных к размножению, их плодовитости, частоты генераций, выживание молодежи, соотношение периода размножение общей продолжительности жизни особей вида. Известно, что одни виды дают за год одно поколение потомков. их называют моновольтинними. Виды, которые дают несколько генераций за год, называют полівольтинними. Такими же будут по составу и популяции этих видов. Полівольтинними есть дрозофилы, тля, которые дают до 15 партеногенетичних поколений.

По числу периодов размножения в течение жизни различают виды моноциклічні и полициклические.

Моноциклічними есть виды с коротким периодом жизни и одним периодом размножения (угорь, майский хрущ, однолетние растения и др.).

Поліциклічність, то есть повторные размножения в течение жизни, свойственная большинству позвоночных и многим беспозвоночным животным, многолетним растениям.

По плодовитости, то она есть высокой у тех видов, оказавшихся в неблагоприятных условиях (высокая смертность, усиленное влияние хищников, отсутствие заботы о потомстве). У видов, которым свойственны различные формы заботы о потомстве, плодовитость невысокая. Таковыми являются большинство видов птиц, млекопитающих.

Численность популяции может варьироваться за счет миграции особей из другой популяции и расселение. Миграция осуществляется путем вселения или выселения особей из одной популяции в другую.

Выселение особей из популяции при чрезмерной численности или вследствие конкуренции или пополнения ее особями из других популяций называется дисперсией популяции. Она отражает стремление вида к расширение своего ареала. Розселювальнадисперсия повышается при увеличении плотности, а в период депрессии численности популяции усиливается процесс вселения особей из других популяций.

На новых территориях при благоприятных условиях темп роста численности особей популяции изначально высокий. Впоследствии, при достижении определенной плотности особей, популяция прекращает воспроизведение. Такой тип заселение нового среды присущ видам, для которых

жизненно важным является быстрое овладение ресурсами. Он наблюдается у нематод, клещей, некоторых видов насекомых (колорадский жук), тех, что живут в кучах навоза, на растительных остатках. Мелкие нематоды, населяющие конский и коровий навоз, могут пройти свой жизненный цикл в течение нескольких часов, тогда как виды, живут на своих постоянных территориях, развиваются в пределах двух-трех недель.

Различные факторы, влияющие на популяции, можно разделить по особенностям действия на две группы:

1. Факторы, излияние которых не зависит от плотности популяции.

Такими являются климатические факторы, действие которых подобная при разной плотности популяций. Примером могут быть последствия внезапного сильного похолодания весной, что приводит к гибели многих перелетных птиц, которые возвращаются из теплых краев.

2. Факторы, влияние которых зависит от плотности популяции.

Такие факторы вызывают различные изменения в популяциях с различной плотностью особей. Связь факторов с плотностью может быть положительным и отрицательным. Так, смертность, преимущественно возрастает с увеличением плотности, находится в прямой связи с плотностью. Рождаемость с увеличением плотности падает, находится в обратном связи с ней. Вследствие действия этих факторов наступает определенная стабильность плотности популяции, при которой популяция прекращает свой рост. В основном так действуют на популяцию биотические факторы (конкуренция, хищничество, заболевания).

Однако, действие зависимых и независимых от плотности факторов может менять свой характер в различных популяциях и в пределах одной популяции в разное момент их роста.

Популяции, которые под воздействием факторов в процессе своего роста дают регулярные или случайные взрывы численности, называются оппортунистическими. Таковы популяции однолетних растений, многих видов насекомых, в которых наблюдается резкое увеличение численности весной и в течение лета, которое после этого значительно сокращается.

Популяции, которые обычно находятся в состоянии близком к равновесию, то есть соответствия плотности и состояния ресурсов, называют равновесными. Таковы популяции многих позвоночных животных. Они значительно более устойчивы, если не меняется количество ресурсов среды проживания (рис. 7.5).

 

Рис. 7.5. Рост популяции в равновесных (И) и оппортунистических (II) видов, характеризуются нерегулярной катастрофической смертностью (Е.Піанка, 1981).

 

Выяснение механизмов, которые лежат в основе изменения численности популяций, - очень важная экологическая проблема.

Темпы роста численности особей с увеличением плотности снижаются с целью предотвращения перенаселения. Последнее очень опасное для любой популяции, так как приводит к быстрому истощение кормовых и территориальных ресурсов, усиливает конкуренцию, способствует развития паразитов, ослабляет популяцию. Однако, некоторые виды только массовым размножением могут противостоять виїданню их хищниками и вытеснению конкурентами.

Динамику численности популяции и факторы, ее определяющие, важно знать для того, чтобы управлять развитием популяции. Охрана видов базируется на положении о том, что причиной уменьшения численности популяции и ее плотности является чрезмерная эксплуатация.

В природе существует взаимосвязь колебаний численности хищника и жертвы. Так, при благоприятных условиях среды массово размножаются растительноядные животные. Это создает соответствующую почву для размножения и роста численности хищников, для которых эти животные являются кормовой ресурсом. Хищники ограничивают численность растительноядных животных, поедая их, через что сами начинают голодать, болеть и погибать. Из-за уменьшения численности хищников вновь создаются условия для размножения животных-фитофагов при условии, что для них тоже есть соответствующие растительные кормовые ресурсы. Такие колебания численности в системе хищник-жертва свойственны для всех без исключения пар хищник-жертва от беспозвоночных до позвоночных животных.

Изучая популяцию, изменения ее численности, эколог должен проанализировать все те процессы, отражающие взаимодействие ее особей с окружающей средой, способность популяции к воспроизведение, адаптацию к неблагоприятным условиям. При определении численности популяции необходимо учитывать основные параметры, от которых она зависит в конкретной среде.

Для этого можно воспользоваться формуле:

 

Nn = Nt + B - D + C - E (7.3)

где Nn - количество особей популяции на данный время;

Nt - количество особей, проживающих на данной территории раньше (например, год назад);

В - количество особей, родившихся в течение данного отрезка времени;

D - число особей, погибших за это время;

С - количество особей, которые вселились из других популяций;

Е - число особей, эмигрировавших в другие популяции.

Сравнивая данные исследований популяции в различных экологических условиях, можно делать вывод о механизмах влияния внешних факторов на рождаемость, смертность, характер миграции, которые определяют численность и состояние популяции.