Динамические показатели популяции

Динамические показатели популяции отражают процессы, протекающие в популяции за определенный промежуток времени. Основные из них: рождаемость, смертность, скорость роста популяции.

Рождаемость (скорость рождаемости) – число новых особей, появившихся в популяции за единицу времени.

Различают абсолютную и удельную (экологическую) рождаемость.

Абсолютная (общая) рождаемость – число особей (яиц, семян), родившихся (отложенных, продуцированных) за некоторый промежуток времени.

Удельная (экологическая) рождаемость – это отношение абсолютной (общей) рождаемости к исходной численности. Она зависит от интенсивности размножения особей: для бактерий – час, для насекомых – неделя или месяц, для крупных млекопитающих – год.

Смертность (скорость смертности) – число особей, погибших в популяции за определенный период (от хищников, болезней, старости и других причин).

Различают абсолютную и удельную (экологическую) смертность.

Абсолютная (общая) – число погибших в единицу времени.

Удельная (экологическая) смертность – отношение абсолютной (общей) смертности к исходной численности.

Скорость роста популяции – изменение численности популяции в единицу времени. Скорость роста может быть положительной, нулевой и отрицательной.

Она зависит от показателей рождаемости, смертности и миграции (вселения – иммиграции и выселения и выселения – эмиграции). Увеличения численности происходит в результате рождаемости иммиграции особей, уменьшение смертности и эмиграции особей.

Различают абсолютную и удельную (экологическую) скорость роста.

Абсолютная (общая) – изменение численности популяции за определенный промежуток времени.

Удельная (экологическая) – отношение скорости роста к исходной численности.

Скорость роста особей популяции при отсутствии лимитирующих факторов называется врожденной скоростью роста популяции или биотическим потенциалом. Величина биотического потенциала различна у разных видов. Например, самка косули способна произвести за жизнь 10-15 козлят, самка медоносной пчелы – 50 тыс. яиц, рыба-луна – до 3 млрд. икринок. Один одуванчик менее чем за 10 лет способен заселить своими потомками земной шар, если все семена прорастут. Однако в природе, в связи с действием лимитирующих факторов, биотический потенциал популяции никогда не реализуется полностью. Его величина обычно равна разности между рождаемостью и смертностью.

Скорость роста может быть выражена в виде кривой роста популяции. Существуют 2 модели роста популяции: экспоненциальная (J-образная) кривая; логистическая (S-образная) кривая (рис. 5).

J – образная кривая отражает неограниченный экспоненциальный рост численности популяции, не зависящий о плотности. Такой тип возможен, когда биотический потенциал реализуется полностью. Это продолжается до тех пор, пока не начнут действовать механизмы конкуренции за ресурсы. Однако после превышения емкости среды (предельной плотности насыщения, предельной численности), рост популяции внезапно прекращается.

Биологическая емкость среды – способность окружающей среды обеспечивает нормальную жизнедеятельность (дыхание, питание, размножение, отдых и т.п.) определенному числу организмов и их сообществ без заметного нарушения самого окружения.

S – образная( логистическая) кривая отражает логистический тип роста, зависит от плотности популяции, при котором увеличение популяции вначале происходит медленно, затем быстрее, но вскоре под влиянием сопротивления среды рост популяции начинает замедляться, вплоть до нуля при достижении предельной численности.

Рис 5. Кривые роста численности популяций:

1 – J-образная кривая; 2 – S-образная (логистическая) кривая; К – емкость среды

 

Таблица 1 - Сравнительная характеристика J-образной и S-образной кривых роста

J-образная кривая (рост, не зависящий от плотности)	S-образная кривая (рост, зависящий от плотности)
dN/dt = rN	dN/dt = rN (K – N)/K
где N – численность популяции; t – время; r – удельная (врожденная) скорость роста популяции; K – максимальное число организмов, которое может поддерживаться в данных условиях среды
Если r положительно, численность популяции увеличивается экспоненциально. Если r отрицательно, численность популяции уменьшается экспоненциально. Отсюда быстрое увеличение и падение численности популяции. Скорость роста каждого организма не зависит от плотности популяции. Размеры популяции не стабилизируются	Если N > K, скорость роста отрицательна. Если K > N, скорость роста положительна, то величина популяции стремится к K = N, т.е. приводится соответствие с поддерживающей емкостью среды. Когда K = N, скорость роста популяции равна нулю. Размеры популяции остаются постоянными.