Колебания численности и гомеостаз популяции кратко

Обновлено: 07.07.2024

Основные свойства популяций. Особенности размещения особей в пространстве. Динамика, колебания численности и гомеостаз популяций. Механизм действия факторов, зависящих от плотности. Абсолютная скорость роста численности, рождаемость и смертность.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	01.04.2013
Размер файла	19,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Введение

Живые организмы в природе, как правило, не живут поодиночке, а образуют более или менее постоянные группы. Причин для образования таких групп достаточно много, но главные из этих заключаются в том, что организмы, принадлежащие одному виду, скапливаются в местах, наиболее благоприятных для их существования и размножения.

Таким образом, в генетическом смысле популяция-это пространственно-временная группа скрещивающихся между собой особей одного вида. Связи потомков с родителями обеспечивают непрерывность популяции во времени, а скрещивания особей из разных частей популяции обеспечивает ей пространственное единство. Численность популяции может меняться в результате изменений условий среды обитания, колебаний смертности и рождаемости, а также притока или оттока особей из других популяций. Наконец, популяции могут объединяться или разделяться, возникать и умирать. Важно при этом, что популяции постоянно изменяться и эти изменения представляют собой элементарные эволюционные процессы.

1. Понятие популяции в экологии

Природные сообщества состоят из популяций различных организмов. Популяция - любая способная к самовоспроизведению территориальная группировка особей одного вида.

Можно например говорить о популяции дафний в пруду; голубей в городе. Но нередко дело обстоит иначе: ведь личинки и взрослые особи или разные стадии жизненного цикла могут населять разные местообитания и даже разные среды. Так головастики живут в пруду, а травяные лягушки - в окружающем лесу. Эколог, изучающий связи между лягушками и другими видами в биоценозе, может рассматривать головастиков и взрослых лягушек как две разные популяции. Если же изучаются изменения численности, то приходится рассматривать и головастиков, и лягушек как единую популяцию.

2. Основные свойства популяций

а) популяционная структура вида

Вид, как правило, включает множество популяций. Изоляция между ними почти никогда не бывает абсолютной: между отдельными популяциями происходит обмен особями благодаря миграциям. Степень изолированности популяций зависит от способности особей к расселению, от наличия географических преград в пределах ареола вида, а также от характера местообитаний. Например, растение, обитающее под пологом деревьев, в лесостепной зоне будет представлено отдельными изолированными популяциями; в лесной зоне тот же вид может иметь сплошное распространение и здесь границы между его популяциями провести трудно. Изолированность популяций может зависеть от численности вида. Например, при вспышках численности грызунов происходит их активное расселение, и территории, занятые отдельными популяциями, могут сливаться.

б) структура и динамика численности популяций

Особи в популяциях сложным образом взаимодействуют между собой. Специфические внутривидовые взаимодействия - это отношения между особями разного пола и между родителями и потомками, связанные с продолжением рода. Кроме этих отношений в популяциях наиболее развиты два противоположных типа взаимосвязей - конкуренция и взаимопомощь; иногда может иметь место хищничество внутри вида (каннибализм) и другие формы взаимодействия особей. От взаимоотношений особей в популяции между собой и со средой обитания зависят структура популяции и динамика численности.

Структура популяции - это ее подразделенность на части (или группы) и соотношение этих частей. Структура популяции может изучаться в разных аспектах. Возрастная структура - соотношения численности особей разного вида. Половая структура - соотношение количества самцов и самок. Генетическая и фенетическая структура - соотношение в популяции особей с разными генотипами и фенотипами.

Пространственная структура популяции - особенности размещения особей в пространстве. Она зависит от свойства местообитания и от биологических особенностей вида. Часто особи одного вида образуют скопления или группы. У многих животных семейные группы, стаи или отдельные особи постоянно держатся на определенной территории. Таким животным свойственно территориальное поведение. С помощью специальных сигналов животные показывают, что участок занят, и часто охраняют его, изгоняя вторгшихся особей того же вида. Другие животные (например, северные олени, куланы) кочуют по обширным пространствам, придерживаясь определенных путей миграции. При этом территории, используемые отдельными стадами, могут сильно перекрываться. Пространственная структура популяции может изменяться во времени; она зависит от сезона года, от численности популяции, от возрастной структуры и др.

Динамика численности - это изменения числа особей в популяции. Численность, или поголовье - это общее число особей в данной популяции. Чаще всего на практике определить общую численность популяции невозможно, и определяют плотность популяции - число особей, приходящихся на единицу площади (или объема, если особи обитают в толще воды или почвы).

Даже при постоянной численности популяция обновляется вследствие смены поколений и миграций. Изменения численности зависят от соотношения прибыли новых особей благодаря рождению и вселению из других популяций и убыли в результате гибели и выселения особей. Изучая эти процессы и их зависимость от факторов среды, экологи пытаются установить, чем определяются изменения численности или ее сохранение на том или ином уровне. Результаты этих исследований имеют важное практическое значение: они ложатся в основу предсказаний вспышек численности вредителей, позволяют оптимально использовать популяции промысловых животных и др.

3. Динамика численности популяций

а) биотический потенциал и экспоненциальный рост численности

Все животные организмы теоретически способны к очень быстрому увеличению численности. При неограниченных ресурсах и отсутствии гибели от болезней, хищников и т.п. даже при низкой исходной численности популяция любого вида за сравнительно короткий промежуток времени может так вырасти, что покроет весь земной шар сплошным слоем. Способность к увеличению численности за данный промежуток времени называют биологическим потенциалом вида.

У разных видов биологический потенциал резко различается. У крупных млекопитающих даже при самых благоприятных условиях численность может возрастать лишь в 1,05 - 1,1 раза в год. У мелких насекомых и о ракообразных (например, тлей, дафний) численность за год может вырасти в 10 10 - 10 30 раз. Еще быстрее растет численность у бактерий или одноклеточных водорослей. Однако во всех этих случаях в идеальных условиях численность будет расти в геометрической прогрессии (за определенный интервал времени увеличивается во столько раз, а не на столько).

Рост численности в геометрической прогрессии называется экспоненциальным ростом. График зависимости численности популяции от времени при экспоненциальном росте представляет собой кривую, которая называется экспонентой. Величина изменения численности за единицу времени называется абсолютной скоростью роста численности.

Экспоненциальный рост реально наблюдается, когда популяция растет в условиях избытка ресурсов (пищи, места для размножения) и не испытывает воздействия неблагоприятных факторов. Экспоненциально может расти численность популяций, вселенных в новую местность, где у них мало врагов и много пищи.

б) рост численности при ограничении ресурсов

Емкость среды. По мере увеличения плотности популяции рост численности замедляется, так как условия для роста и размножения особей становятся менее благоприятными. Например, животным при высокой плотности популяции может не хватать пищи. Растения начинают затенять друг друга или им не хватает влаги. В пробирке с культурой микробов накапливаются продукты обмена, замедляющие темп деления клеток. По мере ухудшения условий удельная скорость роста снижается, и при некоторой плотности численность популяции перестает расти. Эту предельную плотность, которой может достигать популяция в данных условиях, называют емкостью среды.

Емкость среды зависит от наличия ресурсов для данного вида. Например, там, где пищи больше, популяция может достигать более высокой плотности. При плотности популяции, равной емкости среды, скорость потребления ресурсов равна скорости их возобновления. Если плотность становится больше емкости среды, то ресурсов становится слишком мало, в популяции возрастает смертность или резко снижается рождаемость, и ее плотность начинает понижаться.

в) рождаемость и смертность

В популяциях микроорганизмов удельная скорость роста зависит от скорости деления клеток.

В популяциях многоклеточных организмов удельная скорость роста зависит от рождаемости и смертности.

Рождаемость характеризует частоту появления новых особей в популяции. Различают рождаемость абсолютную и удельную. Абсолютная рождаемость - число особей, появившихся в популяции за единицу времени. Удельная рождаемость - выражается в числе особей на особь в единицу времени.

Смертность (абсолютная и удельная) характеризует скорость убывания численности популяции вследствие гибели особей от хищников, болезней, старости и т.д.

Рождаемость и смертность, динамика численности напрямую связаны с возрастной структурой популяции. Условия существования особей разного возраста в популяции часто резко различны. Чтобы предсказать изменения численности реальной природной популяции, нужно знать ее возрастную структуру, половой состав, а также плодовитость особей разного возраста.

популяция пространство плотность рождаемость

4. Колебания численности и гомеостаз популяций

а) колебания численности популяций и их причина

В природе численность популяций испытывает колебания. Амплитуда и период этих колебаний зависят от особенностей вида и от условий среды обитания.

Так, наблюдения орнитологов за популяциями серой цапли в ряде районов Англии показали, что после особенно холодных зим численность птиц снижалась, а в последующие несколько лет вновь достигала обычного уровня. В отдельные годы при возникновении особо благоприятных условий возникают резкие вспышки численности.

Кроме подобных нерегулярных колебаний, у ряда организмов выявлены периодические колебания численности. Во всех этих случаях на численность влияют различные факторы.

б) факторы, зависящие и не зависящие от плотности популяций

Разнообразные факторы, влияющие на численность популяций, делят на зависящие и не зависящие от ее плотности.

К не зависящим от плотности относят абиотические факторы. Такие факторы, как суровая зима, сильный шторм или продолжительная засуха. Например, длительные снегопады и жесткий наст приводят к гибели птиц, кормящихся зимой на земле.

К зависящим от плотности относится большинство биотических факторов: конкуренция, воздействие хищников, обеспеченность пищей, распространение инфекций. Чем выше плотность популяции, тем сильнее влияние этих факторов.

в) механизм действия факторов, зависящих от плотности. Обратные связи и гомеостаз в популяциях

Важная особенность зависящих от плотности факторов состоит в том, что их воздействие обычно сглаживает колебания численности; при возрастании плотности популяций способствует возвращению ее к среднему уровню.

При росте плотности популяции снижается обеспеченность пищей. У многих животных от потребления пищи прямо зависит плодовитость: при увеличении плотности популяции плодовитость падает, и это предотвращает дальнейший рост численности.

Важный фактор, зависящий от плотности, - распространение заболеваний. Важную роль в регуляции плотности популяций у животных играют поведенческие факторы.

Другая форма поведения, приводящая к регуляции численности, - территориальность. Часто почти вся территория, занимаемая популяцией, поделена на индивидуальные участки. Молодые особи или слабые особи, не имеющие участка, как правило, не участвуют в размножении.

На численность популяции каждого вида влияют воздействия многих видов - хищников и паразитов. Численность может понижаться вследствие вспышки инфекционных заболеваний. Множественность механизмов регуляции численности приводит к тому, что в природных сообществах очень редко происходит катастрофический рост численности, подрыв ресурсов и гибель популяции.

Список литературы

Подобные документы

Показатели структуры популяций: численность, распределение особей в пространстве, соотношение групп по полу и возрасту, их морфологические, поведенческие особенности. Динамика популяции, ее биотический потенциал, рождаемость, смертность, миграция особей.

доклад [56,2 K], добавлен 13.02.2010

Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность, выживаемость. Пространственное распределение особей, составляющих популяции. Рассмотрение колебания численности популяции как авторегулируемого процесса. Число доступных для жизни мест.

презентация [867,8 K], добавлен 25.03.2015

Свойства популяции – совокупности особей одного вида, населяющих определенную территорию. Типы и закономерности динамики численности популяций. Роль факторов различных категорий в ее регуляции. Плодовитость насекомых и способность их к размножению.

реферат [32,6 K], добавлен 13.08.2015

Популяции и их свойства: самовоспроизводимость, генетическая изменчивость, рождаемость, смертность, эмиграция, иммиграция. Закономерности и типы динамики численности популяций. Плодовитость насекомых и способность их к размножению - биотический потенциал.

реферат [32,5 K], добавлен 12.08.2015

Модификация и регуляция популяций в биоценозах; средний уровень, отклонения и динамика их численности как авторегулируемый процесс. Влияние климатических изменений на организмы: колебания смертности; видовое приспособление к условиям существования.

А.С. Степановских
Экология. Учебник для вузов
М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 703 с.

10.3. Колебания численности и гомеостаз популяций

В природе численность популяций испытывает колебания. В связи с размерами ареала популяций может значительно изменяться и численность особей в популяциях. Так, у насекомых и мелких растений открытых пространств численность особей в отдельных популяциях может достигать сотен тысяч и миллионов особей. Напротив, популяции животных и растений могут быть и сравнительно небольшими по численности. На одном из озер Подмосковья численность популяции стрекоз Leucorrhinia albifrons достигала около 30 тыс. особей, численность популяций прыткой ящерицы Lacerta agilis — от нескольких сотен до нескольких тысяч особей, а численность популяций земляной улитки Cepea nemoralis — лишь 1000 экземпляров.

В связи с тем что любая популяция обладает строго определенной генетической, фенотипической, половозрастной и другой структурой, она не может состоять из меньшего числа индивидов, чем необходимо для обеспечения стабильной реализации этой структуры и устойчивости популяции к факторам внешней среды (рис. 10.14).

Рис. 10.14. Плотность популяций у разных видов

млекопитающих (в килограммах биомассы на гектар)

Закономерно предположить, что если есть минимум размера популяций, то возможен и максимум. Такое предположение помимо логической посылки основывается на соотношении законов максимума биогенной энергии и давления среды. Ю. Одум (1975) формирует закон как правило популяционного максимума. Популяции эволюционируют так, что регуляция их плотности осуществляется на значительно более низкой по сравнению с верхней асимптотой* емкости местообитания, достигаемой лишь в том случае, если полностью используются ресурсы энергии и пространства. При росте плотности популяции снижается обеспеченность пищей. У многих животных от потребления пищи прямо зависит плодовитость: при увеличении плотности популяции плодовитость падает, и это предотвращает дальнейший рост численности (рис. 10.15).

Правило популяционного максимума конкретизирует два обобщения. Первое из них известно как теория X. Г. Андреварты — Л. К. Бирча (1954), или теория лимитов популяциочной численности: численность естественных популяций ограничена истощением пищевых ресурсов и условий размножения, недоступностью этих ресурсов и слишком коротким периодом ускорения роста популяции. Второе обобщение дополняет первое и носит название теории биоценотической регуляции численности популяции К. Фридерикса (1927): регуляция численности популяции есть результат комплекса воздействий абиотической и биотической среды в местообитании вида.

Рис. 10.15. Зависимость плодовитости у одного из видов

дафний (по Ю. Одуму, 1975)

Совокупность всех факторов, способствующих увеличению численности популяции, называется биотическим потенциалом. Несмотря на то что у разных видов составляющие биотического потенциала неодинаковы, имеется общее свойство: у всех видов он достаточно высок для стремительного увеличения численности при благоприятных условиях среды. Рост популяции может быть столь быстрым, что может привести к популяционному взрыву. Однако следует отметить, что повышение плотности популяций сверх оптимальной оказывает на них неблагоприятное воздействие, так как при этом иссякает кормовая база, сокращается жизненное пространство, появляются эпизоотии и т. д. (рис. 10.16).

Рис. 10.16. Факторы, регулирующие численность

насекомых при различной плотности популяции

(по Г. А. Викторову, 1967)

Различают непериодические, редко наблюдаемые, и периодические, постоянные, колебания численности естественных популяций. К непериодическим колебаниям численности, а следовательно, и плотности популяции среди наземных организмов, могут быть отнесены вспышки массового размножения непарного шелкопряда Ocneria dispar в 1879 г. в южной и юго-восточной частях России, златогузки Euproctis chrysorrhoea, непарного и кольчатого шелкопрядов в период с 1948 по 1969 г. на Русской равнине и т. д. Резкий подъем численности нередко наблюдается у популяций, оказавшихся в новом местообитании. Примером этому может служить массовое размножение кроликов в Австралии, колорадского картофельного жука в Европе.

В естественных условиях вероятность того, что все условия окажутся благоприятными для популяции, очень низка. Как правило, один или несколько абиотических (неоптимальная температура, кислотность, соленость, влажность) и биотических (присутствие хищников, паразитов, болезнетворных организмов, нехватка пищи) факторов становятся лимитирующими. Сочетание данных лимитирующих (ограничивающих) факторов называют сопротивлением среды (рис. 10.17).

Рис. 10.17. Сопротивление среды (гго Б. Небелу, 1993)

Сопротивление среды сильнее всего действует на молодых особей, больше других страдающих от нападения хищников, болезней, недостатка воды и пищи или других неблагоприятных условий.

Поддержание определенной численности или равновесное состояние получило название гомеостаза популяций. Рост, снижение или постоянство численности популяций зависит от соотношения между биотическим потенциалом (прибавлением особей) и сопротивлением среды (гибелью особей).

* Асимптота — прямая линия, к которой неограниченно близко стремятся точки некоторой кривой, по мере того как эти точки удаляются в бесконечность.

Численность популяций в природных условиях испытывает постоянные колебания, при этом их амплитуда и период зависят от особенностей вида и от условий среды обитания. Так, у многих крупных позвоночных численность обычно колеблется в несколько раз, в популяциях насекомых — в 40—50 раз, а в особо благоприятных условиях возникают резкие вспышки численности, когда она возрастает в миллионы раз (саранча).

Помимо указанных нерегулярных колебаний у ряда организмов выявлены периодические колебания численности с относительно постоянной длительностью цикла, например, связанные с периодическими колебаниями активности Солнца.

Множество факторов, которые влияют на численность популяции, разделяют на независящие и зависящие от ее плотности. Установлено, что к первым относятся прежде всего абиотические факторы. Продолжительная засуха, суровая зима, ураган и т.п. могут способствовать резкому снижению численности самых разных популяций, причем независимо от их первоначальной плотности. Так, длительные снегопады и жесткий ледовый наст приводят к гибели птиц, которые зимой находят корм на земле. При этом сам фактор, вызвавший указанные изменения, не испытывает влияния первоначальной плотности популяций.

К зависящим от плотности относится подавляющее большинство биотических факторов (конкуренция, хищники, обеспеченность кормом, инфекции и др.).

Здесь имеет место в ряде случаев монотонная зависимость: с повышением плотности популяции сильнее влияют указанные факторы. Так, чем выше плотность популяции растений, тем сильнее они затеняют друг друга. Однако зависимость от плотности может быть и более сложной (рис. 6).

Рис. 6. Влияние различных факторов на динамику численности насекомых

Другой пример. При вспышке размножения жертв (мыши) хищники (лисы) уже не могут контролировать их численность, поскольку скорость размножения хищников обычно существенно ниже, нежели у жертв. В результате этого количество уничтожаемых ими особей становится меньше, чем прирост новых особей.

Еще пример, связанный с внутривидовой регуляцией численности. Ученые обнаружили, что даже у таких медленно размножающихся животных, как африканские слоны, прослеживается связь особенностей размножения с численностью и плотностью популяций. Так, в некоторых заповедниках африканского континента, где насчитывалось по 2—3 особи на площади 2,5 кв. км, интервалы между родами у слоних составляли около 3-х лет, а возраст достижения молодыми половой зрелости — около 12 лет. После принятия более эффективных мер по охране слонов численность их возросла до 6—7 на ту же площадь. Однако самки стали приносить детенышей раз в 5—6 лет, а молодые стали размножаться только в 18 лет.

Особенностью зависящих от плотности факторов является то, что их воздействие обычно сглаживает колебания численности, способствуя при возрастании плотности популяций возвращению ее к среднему уровню. Следовательно, эти факторы действуют как еще один механизм регуляции численности, который способствует поддержанию ее на определенном уровне.

Способность популяции поддерживать определенную численность своих особей называется гомеостазом популяции. В основе этого важнейшего, эволюционно приобретенного свойства лежат изменения физиологических особенностей, роста, поведения каждой особи в ответ на увеличение или уменьшение числа членов популяции, к которой эта особь принадлежит.

Механизмы популяционного гомеостаза определяются экологической спецификой вида, его подвижностью, степенью воздействия хищников, паразитов и др. У одних видов они могут проявляться в жесткой форме, что приводит к гибели избытка особей, у других — в смягченной, например, в понижении плодовитости на основе условных рефлексов.

Примером жестких форм внутривидовой конкуренции может служить явление самоизреживания у растений: при чрезмерной густоте всходов часть растений неминуемо погибает из-за угнетения физиологически более сильными соседями. У животных жесткие формы регуляции плотности популяций проявляются обычно лишь в тех случаях, когда запасы пищи, воды или других ресурсов резко ограничены, а животные либо не способны в данной период к поискам ресурсов на другой территории, либо эти поиски неэффективны. Так, популяции окуня могут поддерживать свою жизнедеятельность и регулировать плотность за счет питания взрослых особей собственными мальками.

На рис. 7 представлена схема поддержания гомеостаза животных, регулируемого доступностью пищевых ресурсов. При этом возникает отрицательная обратная связь: повышение плотности популяции усиливает действие механизмов, снижающих эту плотность.

Любопытно, что среди механизмов, которые задерживают рост популяций, у многих видов существенное значение имеют химические взаимодействия особей. Так, крупные головастики, выделяя в воду частицы белковой природы, способны тем самым задерживать рост других, более мелких головастиков. При этом одна крупная особь может задержать рост всех других в 75-литровом аквариуме.

включаются с тем, чтобы не допустить полного истощения ресурсов среды; это ответ на появление сигналов, которые свидетельствуют об угрозе перенаселения.

Вышеизложенное говорит о том, что популяции присуще важнейшее свойство — саморегуляция. Она осуществляется действующими в

природе двумя взаимно уравновешивающимися буферными силами: способностью к размножению и зависящей от плотности популяции реакции, напротив, ограничивающей воспроизводство.

В последнее время установлено, что важным механизмом регуляции численности, который срабатывает в переуплотненной популяции, является стресс-реакция. При воздействии на популяцию какого- то сильного раздражителя, она отвечает на него неспецифической реакцией, называемой стрессом. Многообразие живой природы порождает и множество форм стресса: антропический (возникает под воздействием человека); нервно-психический (имеет место при несовместимости индивидуумов в группе или в результате переуплотнения популяции); тепловой; шумовой и др.

Так, в результате переуплотнения популяции у отдельных особей возникают существенные физиологические изменения, приводящие к резкому сокращению рождаемости и увеличению смертности. У млекопитающих такое явление носит название стресс-синдрома. В стрессовом состоянии некоторые животные становятся настолько агрессивными, что у них почти полностью прекращается размножение. У самок часто нарушается овуляция, подчас происходит рассасывание эмбрионов, гаснут инстинкты заботы о потомстве. Тем не менее важно подчеркнуть, что даже чрезвычайно высокая плотность или смертность не вызывают резких нарушений в структуре популяции. Этим гарантируется восстановление численности популяции в пределах оптимума в относительно короткие сроки.

Вопросы для самоконтроля Какие характеристики популяции относятся ко всей группе, а не к отдельной особи? Укажите значение групповых характеристик популяции для охраны биологического разнообразия. Что нужно знать о виде, чтобы с достаточной вероятностью прогнозировать его численность? Какие изменения в возрастной и половой структуре популяции серой крысы желательны с точки зрения человека, старающегося сократить ее численность? Докажите, что максимальная скорость роста в случае логистического роста достигается при численности, равной половине емкости среды. При регуляции численности популяции действие каких факторов среды не зависит от исходной ее плотности: а) загрязнение экскрементами источников питания; б) повышенное выпадение осадков; в) болезнетворные агенты (вирусы, бактерии); г) хищничество, паразитизм, конкуренция; д) холодный период времени года; е) ураган. Если популяция реагирует на собственную высокую плотность снижением рождаемости, то почему возможно чрезмерное размножение вредителей на полях и в садах? Почему в сообществах, созданных человеком (посевы, лесные насаждения), чаще наблюдаются вспышки численности насекомых-вредителей, чем в природных системах? Длительное время у нас в стране поощрялась охота на волков, и за каждого убитого животного выдавали немалую премию. Затем отстрел волков полностью запретили. В настоящее время в ряде районов этот запрет вновь снят и часть волков разрешают уничтожать. Чем можно объяснить подобные отклонения в распоряжениях природоохранительных органов? Предположим, что по долгу службы вы обязаны установить норму вылова ценного вида рыб. Какую информацию об этом виде вы должны вначале собрать, чтобы рассчитать эту норму? Что можно ожидать: а) в случае завышения нормы вылова? б) ее занижения? У какой популяции растений больше шансов на выживание: у той, которая состоит из одних проростков? Из проростков, молодых и взрослых особей? Ответ обоснуйте. Приведите примеры действия отрицательной обратной связи при регуляции численности. В каких еще биологических системах действуют, по вашему мнению, механизмы отрицательной обратной связи? Что общего у человеческой популяции и популяций других видов?

В связи с тем, что любая популяция обладает строго определенной генетической, фенотипической, половозрастной и другой структурой, она не может состоять из меньшего числа индивидов, чем необходимо для обеспечения стабильной реализации этой струюуры и устойчивости популяции к факторам внешней среды (рис. 10.20).[ . ]

Правило популяционного максимума конкретизирует два обобщения.[ . ]

Первое из них известно как теория X. Г. Андреварты — Л. К. Бирча (1954), или теория лимитов популяционной численности: численность естественных популяций ограничена истощением пищевых ресурсов и условий размножения, недоступностью этих ресурсов и слишком коротким периодом ускорения роста популяции.[ . ]

Второе обобщение дополняет первое и носит название теории биоценотической регуляции численности популяции К. Фри-дерикса (1927): регуляция численности популяции есть результат комплекса воздействий абиотической и биотической среды в местообитании вида.[ . ]

Совокупность всех факторов, способствующих увеличению численности популяции, называется биотическим потенциалом. Несмотря на то, что у разных видов составляющие биотического потенциала неодинаковы, имеется общее свойство. У всех видов он достаточно высок для стремительного увеличения численности при благоприятных условиях среды. Рост популяции может быть столь быстрым, что может привести к популяционному взрыву. Однако следует отметить, что повышение плотности популяций сверх оптимальной оказывает на них неблагоприятное воздействие, так как при этом иссякает кормовая база, сокращается жизненное пространство, появляются эпизоотии и т. д. (рис. 10.22).[ . ]

В естественных условиях вероятность того, что все условия окажутся благоприятными для популяции, очень низка. Как правило, один или несколько абиотических (неоптимальная температура, кислотность, соленость, влажность) и биотических (присутствие хищников, паразитов, болезнетворных организмов, нехватка пищи) факторов становятся лимитирующими. Сочетание данных лимитирующих (ограничивающих) факторов называют сопротивлением среды (рис. 10.23).[ . ]

Поддержание определенной численности или равновесное состояние получило название гомеостаза популяций. Рост, снижение или постоянство численности популяций и зависит от соотношения между биотическим потенциалом (прибавлением особей) и сопротивлением среды (гибелью особей), рис. 10.24.[ . ]

Читайте также: