Теоретичний матеріал. Популяції. Класифікація популяцій

2. Характеристики популяцій

Чисельність популяції — загальна кількість особин на даній території або в даному об'ємі (води, ґрунту, повітря), які належать до однієї популяції.

Розрізняють неперіодичні (такі, що рідко спостерігаються) і періодичні (постійні) коливання чисельності популяцій.

Варіювання чисельності популяції:

3.  сезонні: особливості життєвих циклів, або сезонна зміна кліматичних факторів;

4.  несезонні: зміни різних екологічних факторів.

Концепція саморегуляції чисельності популяції: у процесі зростання густоти популяції змінюється не тільки якість середовища, а й якість особин, які утворюють цю популяцію. Ці зміни властивостей особин спрямовані на те, щоб загальмувати подальше зростання чисельності популяції.

 

Щільність популяцій — середня кількість особин на одиниці площі чи об'єму. Розрізняють середню й екологічну щільності. Середня щільність — це кількість особин (або біомаса) на одиницю всього простору. Екологічна щільність — кількість особин (або біомаса) на одиницю заселеності простору(тобто доступної площі або об'єму, які фактично можуть бути зайняті популяцією). При збільшенні чисельності щільність популяції не росте лише у випадку її розселення, розширення ареалу.

Максимальною щільністю особин популяції вважається така, яка вже не може підтримуватися екосистемою. Мінімальна щільність особин на певній території не дає можливостей для їх розмноження, а отже, для існування цієї популяції в екосистемі.

Гомеостаз популяції – це стан внутрішньої динамічної рівноваги, який підтримується регулярним відновленням основних її структур і енергетично-речовинного складу, а також постійною функціональною саморегуляцією у всіх її ланках.

Народжуваність. Народжуваність — це кількість особин популяції, що народилася за одиницю часу. її вираховують за такою формулою:

В = N_b  /  (t₁ – t₂) ,

де В — народжуваність, N_b — кількість організмів, що народи­лися, (t₁ – t₂) — певний проміжок часу (зазвичай 1 рік). Кожний організм має свої фізіологічні можливості розмно­ження (плодовитість), але за різних умов (у тому числі й еколо­гічних) вони реалізуються по-різному. Тому для кожної попу­ляції в певні періоди існує свій показник народжуваності. У перенаселених популяціях народжуваність, як правило, змен­шується, і навпаки, коли щільність популяції менша від опти­мальних показників, народжуваність може зростати. Чим більша народжуваність, тим скоріше збільшується чисель­ність організмів у популяціях. Але немає вічноживих організ­мів — рано чи пізно вони гинуть чи відмирають, звільняючи місце для нащадків. Тобто для популяцій характерна певна смертність організмів.

Смертність. Різні організми (навіть одного виду) мають різну тривалість життя. В ідеальних (оптимальних) умовах живі організми можуть жити досить тривалий час, чого вони не демонструють у природних умовах. Так, наприклад, зви­чайна ропуха в умовах невільного утримання може прожити до 26 років, в той час як у природі вони рідко переживають 6-річний вік. Це означає, що фізіологічно організми можуть жити довше, ніж; вони живуть у певних умовах природного середовища. Саме несприятливі умови навколишнього середо­вища (абіотичні та ряд біотичних, зокрема, хижаки, паразити тощо) не дають організмам можливості дожити до свого мак­симального віку. Тому в популяції спостерігається певна смерт­ність організмів. Смертність — це кількість організмів попу­ляції, які вмирають чи гинуть за різних причин в певний проміжок часу. її визначають за такою формулою:

М = N_m  / (t₁ – t₂)   ,

де М — смертність, N_m — кількість організмів, що загинули чи померли, (t₁ – t₂) — певний проміжок часу (звичайно 1 рік)

Смертність як показник популяції може змінюватися за різних причин. Вона може зрости при різкій зміні оптималь­них умов існування на екстремальні, при збільшенні щільності популяції і навпаки. Порівнюючи величини народжуваності та смертності, можна передбачити темпи зміни чисельності в популяції. Якщо смертність буде перевищувати народжува­ність, то популяція буде зменшуватися чисельно. При однако­вих величинах смертності і народжуваності популяція буде мати стабільну чисельність. Коли ж народжуваність буде пере­вищувати смертність, то популяція зростатиме чисельно.

Переміщення організмів. Поруч з народжуваністю та смерт­ністю організмів розселення, або переміщення, визначає характер росту популяції та її щільність. Розрізняють три типи переміщення організмів: еміграцію, імміграцію та міграцію. Еміграцією називають масове виселення організмів з певної території (популяції) внаслідок перенаселення чи інших при­чин. Зворотний процес — вселення організмів на певну терито­рію чи в популяцію — називають імміграцією. Регулярні та спрямовані переміщення організмів (туди і в зворотному напрямку) з однієї території на іншу називають міграціями.

Здебільшого деяке число особин постійно іммігрує в попу­ляцію або емігрує з неї. Зазвичай це слабо відбивається на популяції в цілому (особливо якщо популяція має значні роз­міри) оскільки переміщення або врівноважують одне одного, або компенсуються змінами народжуваності та смертності. Однак коли розселення має масовий характер і здійснюється швидко, це сильно відбивається на популяції. Характер розсе­лення особин великою мірою залежить від різноманітних пере­шкод і від вродженої здатності дорослих особин або зародко­вих форм до переміщень, яку називають вагільнгстю (рухливість). Розселення є засобом захоплення нових або звіль­нених територій і встановлення збалансованого різноманіття. Воно служить також; одним з факторів, що сприяє потоку генів та видоутворенню.

Розселення істотно залежить від природних перешкод, а також; від вагільності, тобто вродженої здатності організмів до переміщень. Рухомість багатьох видів набагато більша ніж; ми гадаємо. Здатність птахів та комах «влазити всюди» добре відома, хоча фактично значно більшою здатністю до розсе­лення характеризуються рослини і більш дрібні тварини. Дослідження завислих у повітрі форм («повітряний планктон») дало змогу зрозуміти, що не тільки спори, насіння і мікроорга­нізми, але й тварини, наприклад, павуки, здатні перелітати на багато кілометрів, прикріпившись до власної павутини