Численность популяции это кратко

Обновлено: 03.07.2024

Численность зависит от интенсивности размножения и смертности.

Размножение ведет к росту популяции (ее численности), а смернотность к сокращению численности.

Плотность - определяется количеством особей или биомассой на единицу площади или объема (40 деревьев на 1 гектар земли)

Вид - это совокупность популяций, особи которых способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих определенную территорию (Ареал)

19. Половая структура популяции представляет собой соотношение в ней особей разного пола. В природных популяциях при половом размножении в момент оплодотворения соотношение зигот по половой принадлежности, как правило, близко к 1 : 1 — это первичное соотношение полов. В дальнейшем соотношение полов на эмбриональной стадии может меняться в зависимости от различных факторов среды. Таким образом, в эмбриональный период на генетическую обусловленность пола накладывается влияние факторов среды, что приводит к формированию вторичного соотношения полов. К моменту полового созревания соотношение полов изменяется и формируется третичное соотношение полов. Оно зависит от устойчивости особей разного пола к факторам среды, что связано с физиологическими, экологическими, поведенческими и другими особенностями самцов и самок.

Возрастная структура популяции — соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений. В природных популяциях животных выделяют три возрастные группы. Предрепродуктивные особи — молодые особи, не достигшие полового созревания и еще не способные давать потомство. Репродуктивные особи — половозрелые размножающиеся особи. Пострепродуктивные особи — старые особи, утратившие функцию размножения и уже не дающие потомства. Изучение соотношения возрастных групп в популяциях имеет практическую значимость для человека. Оно позволяет оценить, какую возрастную группу и в каком объеме можно изъять для использования. Или наоборот, какая возрастная группа особей в наибольшей степени нуждается в охране.

Пространственная структура популяции - характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок в ареале. Пространственная структура популяций заметно различается у оседлых и кочующих или мигрирующих животных. В природе популяциям свойственны три типа пространственного распределения особей: случайное, равномерное, групповое. Они формируются в зависимости от степени неоднородности среды обитания, биологических особенностей вида и поведения особей. Равномерное распределение наблюдается у видов, жестко конкурирующих за пищевые ресурсы и территорию. Групповое распределение наиболее распространено в природе. Неоднородность среды, ограниченность мест обитания, биологические особенности вида, способы размножения могут приводить к объединению особей в группы. Случайное распределение происходит, если среда обитания относительно однородна по экологическим условиям.

20. Плотность и численность популяции. Основными показателями структуры популяций является численность и распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей. В связи с размерами ареала популяций может значительно изменяться и численность особей в популяциях.

Численность популяции — это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности. В период размножения происходит рост популяции. Смертность же, наоборот, приводит к сокращению ее численности.

Плотность популяции определяется количеством особей или биомассой на единицу площади либо объема. Плотность популяции отличается изменчивостью и зависит от ее численности. При возрастании численности не наблюдается увеличение плотности лишь в том случае, когда возможно распределение популяции, расширение ее ареала.

Колебание численности популяции. В связи с размерами особей того или иного вида и, следовательно, ареалов его популяций варьируется и численность особей в каждой из них. У насекомых, мелких травянистых растений она может достигать сотни тысяч и более. Популяции же крупных животных и больших древесных растений чаще всего бывают небольшими по численности. Но так как размеры ареала популяции непостоянны, то и численность особей, ее слагающих, претерпевает различные изменения. Нередко эти изменения связаны с деятельностью человека. Но основными причинами их являются изменения условий существования.

Как известно, динамика популяций белок, зайцев, многих птиц в большинстве случаев зависит от урожая кормов. Иногда причины динамики популяций не ясны. Но в природе не отмечено ни одной популяции, которая бы оставалась стабильной даже на протяжении короткого отрезка времени. Это связано, прежде всего, с воздействием абиотических факторов на интенсивность роста и размножения, на смертность, скорость развития. Немалую роль в данном процессе играют уничтожение хищниками жертв, конкурентные взаимоотношения, влияние паразитов на жизнедеятельность хозяев и т. д.

22. Рождаемость и смертность как динамические характеристики популяций.

Рождаемость -это показатель, характеризующий скорость увеличения численности популяции в результате размножения, т. е. показатель, характеризующий скорость размножения.

Различают абсолютную и удельную рождаемость.

Абсолютная или общая рождаемость (Р)определяется как число особей (∆N_п) родившихся в популяции за определенный промежуток времени (∆t):Р = ∆N_п / ∆t

Удельная рождаемость (b) –это отношение особей (∆N_п), родившихся за определенный промежуток времени (∆t), к числу всех особей популяции (N):b = ∆N_п / ∆t · N

Этот показатель применяют для сравнения между собой рождаемости в популяциях, имеющих разную численность.

Различают максимальную и фактическую рождаемость.

Численность - количество особей на данной территории

Численность зависит от интенсивности размножения и смертности.

Размножение ведет к росту популяции (ее численности), а смернотность к сокращению численности.

22. Рождаемость и смертность как динамические характеристики популяций.

Различают абсолютную и удельную рождаемость.

Этот показатель применяют для сравнения между собой рождаемости в популяциях, имеющих разную численность.

Плотность популяции — число особей (животных, растений, микроорганизмов) в расчете на единицу объема (воды, воздуха или почвы) или поверхности (почвы или дна водоема). Плотность популяции — важный экологический показатель пространственного размещения членов популяции, а также динамики численности животных, условий изменчивости и проявления естественного отбора. Плотность популяции определяется преимущественно степенью благоприятности условий существования вида в данном биотоп и либо важными экологическими факторами окружающей среды, особенно находящимися в минимуме и называется лимитирующими. Поэтому по средней плотности популяции можно судить о благоприятности местонахождение для данного вида. За постоянством проживания в биотопе данного вида и пределов колебания его численности в разные сезоны и годы можно выделить места временного и постоянного проживания (стация переживания, или резервации, в которых находятся остатки популяции в особенно неблагоприятные годы). Стации переживания, например у массовых видов грызунов, обычно занимают не более 3-10 % заселенной ими территории. Зная стации переживания вредителей сельского и лесного хозяйства, хранителей и переносчиков болезней человека и полезных животных (в том числе домашних), можно экономно и эффективно бороться с вредными животными в резервациях, избегая таким образом загрязнения и отравления больших участков.

Плотность популяции и характер пространственного распределения животных закономерно меняются при циклических колебаниях численности, регулируемых соответствующими популяционными механизмами. Рост плотности популяции у большинства видов сопровождается выделением ее сочленами и накоплением во внешней среде продуктов обмена, в том числе особых сигнальных веществ, которые тормозят или ускоряют рост и развитие, ограничивают или даже прекращают размножение, могут увеличивать подвижность животных и менять их поведение. В результате при высокой плотности популяции усиливается расселение и может начаться массовая эмиграция. При уменьшении плотности популяции эмиграция прекращается, а подвижность несколько падает, снова увеличиваясь при чрезмерном разряжении популяции, что чревато разрушением внутрипопуляционных группировок (семьи, стаи, стада, колонии и т. д.). Одновременно возрастает интенсивность размножения.

У каждого вида в зависимости от его образа жизни и подвижности (сидячие, оседлые или кочевые, мигрирующие на большие расстояния) существуют оптимальная плотность популяции и допустимые пределы ее колебаний, неодинаковые в разных биотопах (максимальная и минимальная плотность популяции). У неподвижных организмов (растения, микроорганизмы, сидячие животные), получающих пищу и кислород из окружающей среды с потоками воды, воздуха, почвенными растворами, возможно, а во многих случаях и выгодно примыкание организмов друг к другу. Такое же значение колоний или семей у общественных насекомых - пчел, муравьев, термитов. Колониальные гнездовья птиц (особенно птичьи базары) и колонии млекопитающих (сусликов, суроков, пищух и др.). также характеризуются очень высокой плотностью популяции.

Животные большинства видов держатся поодиночке или небольшими группами (семьями), занимая определенные участки (индивидуальные или семейные), которые, как правило, примыкают друг к другу, иногда частично сочетаясь или перекрываясь.

Плотность популяции, соответствующая образу жизни вида и условий его существования, поддерживается и регулируется многими механизмами, эволюционно сложились. Главное значение имеет территориальность, т.е. способность осваивать и охранять от вторжения занятую территорию с помощью активных действий и предупредительных сигналов (химических, визуальных, акустических и др.). Для поддержания групп есть сигналы противоположного значения (привлекающие особей одной семьи или стада).

Численность популяций любого вида в природе не остаётся неизменной. Колебания численности в первую очередь связаны с пищей, убежищами, местами для размножения. Неограниченному росту численности популяции препятствует нехватка ресурсов для существования на любой территории. Отклонения показателей численности от оптимального (среднего) уровня вызывают многие факторы окружающей среды. Возвращение к среднему показателю в биологии называется регуляцией.

Популяции

Для характеристики популяции используются такие показатели, как численность (общее число организмов данного вида в местообитании), рождаемость, смертность. Один из основных параметров — плотность или количество особей на единицу поверхности (в единице объёма).

Важны и другие показатели:

динамика численности (увеличение или уменьшение);
скорость роста;
структура (возрастная, половая, пространственная).

При изучении конкретной популяции обращают внимание на её численность и плотность. Пример: численность волков может быть ограничивающим фактором для зайцев. Волк питается травоядными животными, а при высокой численности хищников им требуется больше корма. Численность популяции зайцев может сильно сократиться. И наоборот, сокращение численности хищников ведёт к увеличению численности популяции жертв — размножению грызунов, распространению среди них инфекционных заболеваний.

При чрезмерном увеличении численности и плотности популяции возрастает сила давления, оказываемая на среду обитания и другие живые организмы. При сокращении численности существует опасность исчезновения данного вида, сокращения биоразнообразия. Кроме того, экологическую нишу исчезающего вида может занять более агрессивный.

Неоднородность популяции — это фактор благоприятный для выживания. Наоборот, внутри- и межвидовая конкуренция в условиях нехватки ресурсов приводят к замедлению роста популяций. В какой-то момент времени численность достигает уровня, когда рождаемость равна смертности. Такое состояние называется равновесной плотностью популяции.

Как регулируется численность популяции

В природе никогда не происходит неограниченный рост численности. Действуют лимитирующие факторы, поэтому виды не размножаются бесконечно. Суммарные потребности особей одного вида в определённом ресурсе могут превышать его количество в экосистеме. Организмы начинают конкурировать за ресурс, а те, что его недополучают, слабеют, перестают размножаться либо гибнут.

Рассмотрим факторы, влияющие на численность популяций: не зависящие и зависящие от её плотности. Не зависящими от плотности считаются такие факторы, на действие которых не влияет изначальная численность и плотность популяции. К этой группе относятся сильные морозы, засухи, ураганы, наводнения. Число погибших и выживших особей в результате природной стихии не зависит от первоначальной численности и плотности популяции.

Перелёты пернатых связаны не с одним фактором, а с природным механизмом регуляции сезонных изменений в жизни птиц. Уменьшается количество корма, его становится недостаточно для всех особей, усиливаются внутри- и межвидовая конкуренции. Сигналом к началу миграции является изменение длины дня, что приводит к гормональным изменениям в организме перелётных птиц.

Факторы, зависящие от плотности, сильнее влияют на популяцию по мере роста её численности и увеличения плотности. К этой группе относятся биотические факторы — внутри- и межвидовые. Чем выше плотность особей, тем сильнее действуют эти факторы.

Зависят от плотности:

внутривидовая конкуренция;
перенаселённость;
межвидовая конкуренция за одни и те же ресурсы;
пресс хищников, паразитов, инфекционных заболеваний.

Действие этих факторов повышается по мере увеличения плотности, что препятствует в дальнейшем неблагоприятному росту численности популяции. Наблюдается отрицательная зависимость или обратная связь.

О.А. Барабанова, И.Н. Безкоровайная, Е.Б. Бухарова [и др.]
Экология: курс лекций
Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 325 с.

Лекция 5. Популяция

5.2. Основные характеристики популяции

Численность и плотность популяций. Численность популяции – это общее количество особей на данной территории или в данном объеме, зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности.

Плотность популяции определяется количеством особей или биомассой на единицу площади либо объема. Плотность популяции зависит от трофического уровня, на котором находится популяция. Чем ниже трофический уровень, тем выше плотность; чем крупнее животные внутри уровня, тем больше их биомасса.

Рис. 3. Три основные типа распределения особей или групп особей в популяции: а – равномерное распределение; б – групповое распределение; в – случайное распределение (по Р. Дажо,1975)

Особи, составляющие популяции, имеют различные типы пространственного распределения, выражающие их реакции на различные влияния, например, добычу и благоприятные физические условия или конкурентные реакции. Различают три типа распределения или расселения особей внутри популяции: равномерное (редко, при острой конкуренции – некоторые хищные рыбы), случайное (только в однородной среде), групповое (наиболее часто) (рис. 3).

В любом из них имеются сгущения, или центры плотности, между которыми население разрежено или отсутствует. Постоянные устойчивые центры плотности населения вида и представляют собой, как правило, популяции. Знание типа распределения организмов имеет большое значение при оценке плотности популяций методом выборки при экологических исследованиях.

Рождаемость и смертность. Динамика численности популяций находится в тесной зависимости от рождаемости или плодовитости и смертности.

Рождаемость – это способность популяции к увеличению численности, характеризует частоту появления новых особей в популяции. Различают рождаемость абсолютную и удельную. Абсолютная (общая) рождаемость – число новых особей (Nn), появившихся за единицу времени (t). Удельная рождаемость выражается в числе новых особей на особь в единицу времени (для человека – число детей в год на 1 000 человек).

В популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного количества новых особей для данного вида. Оно достигается лишь в идеальных условиях при отсутствии лимитирующих факторов. Обычно же существует экологическая, или реализуемая, рождаемость, возникающая в обычных или специфичных условиях среды, выработанная исторически как приспособление, которое обеспечивает пополнение убыли в популяции.

Смертность – это количество особей, погибших в популяции за определенный период. Абсолютная (общая) смертность – это число особей (Nm), погибших в единицу времени (t). Удельная смертность (d) выражается отношением абсолютной смертности к численности популяции.

Абсолютная и удельная смертность характеризуют скорость убывания численности популяции вследствие гибели особей от хищников, болезней, старости и т. д.

Как и рождаемость, смертность, особенно у высших организмов, широко варьирует с возрастом. Полная картина смертности в популяции последовательно описывается статистическими таблицами выживания, специально разработанными в демографических исследованиях. На основе таблиц выживания строятся кривые выживания. Такие кривые, построенные в полулогарифмическом масштабе, причем интервалы времени по оси абсцисс отложены как процент средней продолжительности жизни (или как процент общей продолжительности жизни), позволяют сравнивать виды с очень разной продолжительностью жизни. Кривые выживания подразделяют на три общих типа, показанных на рис. 4.

Рис. 4. Кривые выживания: I – выпуклая кривая; II – ступенчатая кривая; III – теоретическая кривая; IV – сигмоидная кривая, приближающаяся к Ш; V – вогнутая кривая (по Ю. Одуму, 1986)

По оси ординат (см. рис. 4) отложено число выживших на тысячу особей (логарифмическая шкала), по оси абсцисс – возраст в процентах от продолжительности жизни.

Популяция – это объединение живых или растительных организмов единых видов, которые долгое время обитают в одной местности. Особи способны свободно скрещиваться, размножаться, и обладают едиными генами.

Основные характеристики

Характеристика популяции заключается в качествах, которые не наблюдаются у других особей или групп. Основная общность единого генотипа выражается в следующих признаках:

Численности.
Плотности.
Рождаемости и смертности.
В относительном и абсолютном приросте.

Общие черты вида объединяют их в популяцию.

Численность

Различают верхнюю и нижнюю границу количества особей. Падение за низкие пределы грозит риском исчезновения вида. Активное размножение увеличивает его численность. Количество особей генофонда – важный показатель для работы ученых по сохранению вида. Численность зависит от следующих факторов:

ежегодная гибель животных по разным причинам;
способность к размножению в зависимости от плотности;
разрушение ареала обитания.

Справка. Деятельность человека, браконьерство, вырубка лесов, распашка сельскохозяйственных земель становятся причинами, влияющими на изменение численности популяции.

Плотность

Это свойство определяется числом особей на какую-либо единицу площади. Например, количество животных, обитающих на одном гектаре леса или количество рыбы на 1 м 3 водоема.

Плотность – величина не постоянная. Миграция животных, гибель или рождаемость меняют плотность группы. Примером может служить популяция птиц, откладывающая 600 яиц из которых выводятся только 400 птенцов, а выживают 100 из них. Это число реального увеличения плотности.

Рождаемость и смертность

Активное размножение животных влияет на численность генотипа. Прирост количества молодых особей омолаживает животные экосистемы, отодвигая риск исчезновения.

Погибшие за определенный период особи отражают смертность среди группы животных. Развитие процесса зависит от внешних условий – климата, достатка пищи, хищников, антропологической деятельности человека.

Структурная классификация

Популяции представляют собой сложную структуру, которая классифицируется по видам:

Возрастные.
Пространственные.
Половые.
Генетические.
Экологические.

На формирование половой структуры влияют генетические, физиологические, гормональные причины. Структура полов – это соотношение числа особей мужского и женского рода.

Возрастная структура различает животных разного возраста. Он оказывает влияние на рождаемость, смертность генофонда. Группа животных состоит из молодого потомства, репродуктивных членов и старых организмов, не способных к размножению.

Справка. В развивающихся популяциях преобладают первые возрастные группы. Виды, где больше старых животных, близки к вымиранию.

Структуры по генетическим признакам зависят от многообразия близких видов по генной схожести. Разнородность необходима для привыкания к условиям обитания и снижения угрозы исчезновения. Пространственные – распределяются на территориях случайно, по группам или равномерно.

Структуру экологическую определяют по тому, как она взаимодействует с окружающей средой, какую занимает среду обитания. Для одних ареалом обитания становится лесной массив, для вторых – водная среда или степи.

Виды популяции

Популяция животных состоит из нескольких видов, которые объединяются общими чертами, особенностями, способами размножения. Они приспосабливаются к жизни в определенных условиях. Виды – это основная форма жизни живых организмов.

Иногда трудно определить принадлежность к одному виду. Для этого используют следующие критерии:

морфологические признаки определяют внешнее различие;
географические – основываются на том, где проживают определенные особи;
экологические – предполагают тип питания, сроки и способы размножения;

Живые организмы разного вида не способны скрещиваться и не относятся к единому генофонду. Каждый вид представляет группы, которые занимают определенную территориальную единицу. Например, серебристые чайки, живущие на одном или соседних островах, считаются одним генотипом.
Популяции простейших видов более сильно зависят от экологии обитания. Это относится к неподвижным объектам (растениям). Они не могут выбирать место, где им произрастать. Птицы, которые гнездятся на деревьях, тоже образуют популяции.

Но осенью они собираются стаями и кочуют по лесам в поисках пищи. Так же не привязаны к местам обитания виды млекопитающих, рыб. Разные виды образуют группы. Это могут быть стада, стаи, табуны, косяки в зависимости от сезонов, условий среды.

Понятие о популяции в биологии

В биологическом смысле генофонды объединяют животных единого вида, которые населяют одно пространство, связаны между собой потомством. В биологии термином популяция стали пользоваться на заре XX века.

Для сохранения объединений животных путем воспроизводства необходим свободный обмен генной информацией. В биологии, места проживания животных, тропы их передвижения, укрытия, запасы корма играют важную роль для определения генотипа.

Группы, которые образуют единицы одной общности, дают им преимущество перед одиночным существованием. Проживая в сообществе, легче обнаружить хищников, обороняться от них, обучать молодое потомство. Важно общение между членами группы. Информацию они передают звуками, запахами, электрическими разрядами (рыбы). Примером общения служит сорочий гвалт в лесу, который является предупреждением сородичей о приближении чужаков.

Популяция в экологии

Научные понятия популяций представляют собой в экологии особей одной группы, которые делят общие территории. Здесь проявляются разные формы общения – между полами или поколениями.

Внутри объединения действуют определенные законы, позволяющие рациональное использование ресурсов с учетом потомства. Некоторые животные самостоятельно регулируют численность группы. Процесс в экологии получил название гомеостаза.

Дополнительная информация. Важным фактором саморегуляции количества особей являются стрессовые ситуации, которые снижают жизненные силы организма.

Экологические популяции обладают общими признаками:

статистическими – распределение в пространстве, генетика, возраст;
динамическими, к которым относят показатели смертности, рождаемости, рост или уменьшение численности.

Изменение этих признаков, ведет к нарушениям внутри экосистемы живых организмов, приводит к ее исчезновению.

Обособленность популяции

Совокупности живых организмов постоянно перемещаются, смешиваются на больших территориях, так они образуют крупные объединения. Слабо подвижные группы подлежат определению, как мелкие популяции.

Обособленность зависит от видов, условий среды. Разные виды рыб обитают в водоемах с разной глубиной, пресностью или соленостью воды. Долгая изоляция одного вида приводит к появлению новых подвидов.

Изменение среды, пищи, климата заставляет животных приспосабливаться к этим условиям. Меняются вкусы, пища, похолодание делает шерсть гуще. Так появляется новый подвид под влиянием обособленного образа жизни.

Заключение

Популяции состоят из одного или нескольких схожих типов. Характеристика каждой популяции включает определенную численность, плотность, показатели рождаемости и смертности.

Каждое объединение занимает общую территорию, за которую борется с чужаками. Изменение условий обитания приводит к появлению новых видов внутри популяции.

Читайте также: