Виживаність особин

У найбільшій мірі вона залежить від характеру й темпу росту. Відповідно до конкретних умов середовища й стану популяції швидкість росту і його характер в особин можуть істотно змінюватися, забезпечуючи маневреність використання життєвих ресурсів і найбільшу ефективність виживання організмів. Вона, як правило, підвищується із прискоренням росту. Швидкість розвитку звичайно корелює з ростом, тому високий темп останнього скорочує тривалість життєвого циклу особин, зменшуючиймовірність загибелі кожної з них, і, отже, знижує смертність у популяціях. Коли умови сприятливі, темп росту підвищується і популяція швидко збільшує свою біомасу. У несприятливих умовах ріст особин уповільнюється й популяція може повністю вимикатися із процесу свого відтворення. Так виникає періодичність росту в особин популяцій, що живуть не тільки у високих, але й у низьких широтах. Наприклад, у тропічних коралів ріст уповільнюється в період випадіння дощів, коли вода більш каламутна й опріснена, і під час ослаблення пасатних вітрів, що тягне за собою зниження проточності води з відповідним погіршенням умов дихання й харчування. Із просуванням до полюсів і наростанням сезонних контрастів у природі періодичність росту в популяціях гідробіонтів здобуває все більше масовий і різкіше виражений характер, особливо в континентальних водоймах, де умови середовища змінюються особливо сильно.

Ріст популяцій

Під ростом популяцій розуміється зміна їхньої чисельності (або біомаси) у часі: N=N(t). Якщо народжуваність переважає над смертністю, величина популяції зростає, у протилежному випадку буде мати місце негативний ріст. Різниця між величиною популяції на початку й кінці якогось проміжку часу (ΔN) називається приростом, що може бути як позитивним, так і негативним. Приріст за одиницю часу (ΔN/Δt) характеризує швидкість росту популяцій. Вона може бути постійною (необмежений ріст) або загасаючою, коли зі збільшенням чисельності особин умови їхнього існування погіршуються й темп відтворення падає. Іноді швидкість росту спочатку зростає зі збільшенням щільності популяцій, а потім знижується. Перший випадок у природних популяціях гідробіонтів спостерігається рідко, другий характерний для росту популяції, що не досягла стаціонарного стану. Після його досягнення відбувається осциляція (коливання) чисельності щодо деякої величини, однак, при цьому можуть спостерігатися істотні зрушення у зв'язку із різними змінами у водоймах.

Необмежений ріст

Якщо харчові, просторові й інші життєві ресурси популяції безмежні, а смертність зі зростанням чисельності особин не збільшується, швидкість росту популяції описується рівнянням:

dN/dt = rN; r = [lnN2 – lnN1]/(t – t1) (2)

де r – миттєва швидкість росту популяції. Крива росту в цьому випадку має J-подібний вигляд і описується рівнянням Nt = N0∙ert, де N0 і Nt – чисельність особин початкова й у момент t. Коефіцієнт r – характерна для виду величина, що відбиває різницю між народжуваністю й смертністю. Рівняння (2) характеризує потенційні можливості збільшення чисельності популяцій. У цьому плані коефіцієнт r («специфічна швидкість природного збільшення») має певну порівняльну цінність. У деякому ступені рівняння (2) придатне для опису росту популяцій у лабораторних умовах (наприклад, бактерій), коли фактори, що гальмують розмноження знімаються експериментатором (пересівання та ін.). У водоймах, де запаси їжі обмежені, так само як лімітоване надходження кисню, винос метаболітів і швидкість інших процесів, що забезпечують існування популяції, експонентний (необмежений) ріст протягом скільки-небудь тривалого часу неможливий. До цього варто додати, що коефіцієнт r зазнає сильних змін навіть у постійних умовах середовища, наприклад, коли плідність особин пов'язана з їхнім віком. Таким чином, експонентний ріст – абстракція, що допомагає моделювати зміни чисельності популяцій у деяких умовах. Зокрема, знання коефіцієнта r виявляється дуже важливим для прогнозу можливих спалахів чисельності, коли треба знати потенційну здатність популяції до росту.