3. Структура популяций

Как отмечалось, структура популяции является одним из признаков популяции. Выявление структурных элементов популяции, дает возможность более четко сформировать современные представления о популяции. Кроме того, выделение структурных элементов популяции дает возможность проводить более эффективный анализ состояния популяции того или иного вида. Особенно это касается видов, которые находятся в свободном состоянии, но эксплуатируются человеком.

Пространственная структура - закономерное размещение особей данной популяции в пространстве в определенный период времени существования популяции. Анализ любой популяции показывает, что особи размещаются по разному.

В растительных группировках пространственная структура популяций выявляется через характерное размещение особей данного вида: они могут выступать поодиночке, парами, группами или же сообществами. Их размещение зависит от биологических особенностей вида, стадии развития популяции, условий местопроизростання. Относительно же животных, то здесь важным фактором является пора года (куколка зимует в лесной подстилке, гусеница живет в кроне дерева).

Во многих случаях происходит сосредоточение особей одной вида в биогруппы или парцели. В грабово-буковом лесу такую горизонтальную структуру создают береза, граб, липа, жостер, а из травяных растений - яглица, печеночница, копитень, плющ, осока волосистая. Такое сосредоточение особей дает им возможность выдержать действие неблагоприятных условий среды, а также межвидовую конкуренцию.

Распределение особей популяции может быть:

Случайное распределение в природе встречается очень редко только в тех случаях, когда среда однородная, а организмы не стремятся объединяться в группы.

Равномерное распределение может встречаться там, где между особями очень сильная конкуренция или существует антагонизм, который оказывает содействие равномерному распределению в пространстве.

Групповой - если особи в популяции стараются образовывать группы определенного размера. Порой такая структура напоминает случайное распределение. Такое распределение встречается довольно часто при образовании пар, или сообществ.

Такие сообщества возникают:

• как следствие изменения условий среды (предмиграционные сообщества, миграционные сообщества),

• как реакция на суточные и сезонные изменения погоды.

• в связи с процессом размножения.

Любое из таких сообществ имеет большое биологическое значение. У особей, которые объединяются в определенную группу, по сравнению с одинокими особями, наблюдается снижение смертности благодаря способности группы противодействовать неблагоприятным условиям среды.

Важным признаком территориальной структуры популяции есть особенность особи занимать определенный участок, который является индивидуальным признаком, и для каждого вида разный. Поддержание границ участка достигается благодаря территориальности. Считается (Ю. Одум), что территориальность это любой метод поддержания границ участка, который необходим для полноценного функционирования особи. Существуют разные механизмы поддержания территориальных границ. У низших растений и животных это преимущественно алелопатия, у высших животных - защита территории. Ярким примером территориальности есть пение птиц, меченность территории млекопитающими и т.п. Явление территориальности оказывает содействие регуляции численности популяции на уровне, который является низшим относительно уровня насыщения. При увеличении плотности включаются регулирующие механизмы - снижение репродуктивной активности, агрессивность, бесплодие и т.п. Интересным фактом является то, что даже искусственное поддержание пищевого ресурса (в лабораторных условиях это возможно) не может компенсировать явление территориальности.

Возрастная структура - закономерное соотношение разных возрастных групп популяции.

При анализе возрастных категорий оказывается, что данное явление имеет определенную закономерность и касается преимущественно организмов, которым присуще половое размножение. Вместе с тем, реально существующими являются одновозрастные популяции искусственных систем - агроэкосистемы, где человек высеивая определенные культуры, создает равновозрастные популяции. В природе (при учете возраста семян) такого не существует.

Нарушение возрастной структуры ведет к снижению репродуктивных свойств популяции а как следствие-снижение численности. Игнорирование возрастной структуры популяции ведет к деструктивным изменениям системы (буреломы, эрозии, сдвиги, миграции и т.п.).

Половая структура - закономерное распределение особей данной группы по полу.

Теоретически, соотношение полов одинаковое 1:1, но в природе редко встречается такое соотношение. Вообще возраст особей популяции можно разделить на три периода: дорепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный. Показатели соотношения полов являются индивидуальной характеристикой популяций разных видов. Подмечено, что половая структура находится во взаимосвязи с возрастной структурой. То есть, если мы разграничим популяцию по возрасту, то разные возрастные группы будут представлены разным соотношением пола

На одном из примеров отмечается, что при общей численности 1526 особей разных возрастных групп представлены разные соотношения полов. В дорепродуктивный период оно близкое к соотношение 1:1. но в репродуктивный период оно приближается к соотношению 1:3, а в пост-репродуктивный период опять близкое к 1:1.

Основная функция поддержания численности особей ложится на особей репродуктивного периода. Благодаря этому обеспечивается относительное постоянство численности популяции. Рост численности популяции может происходить при увеличении количества особей репродуктивного возраста, но в последующем в такой популяции, в определенный период своего существования, будет идти задержка роста численности, рост смертности и только при установлении оптимального соотношения полов численность особей данной популяции будет колебаться в определенных границах.

Иерархическая структура проявляется в степени доминантности особи и функциональных обязанностях, которые выполняет данная особь. Вообще вопрос иерархической структуры многими исследователями сбрасывается. Но, вместе с тем, любую популяцию можно разграничить по иерархическим признаком, так как каждая особь в популяции выполняет свою, только ей присущую функцию. Иерархия популяции проявляется в форме организации популяции: одиночный образ жизни, семейный образ жизни, стая, стадо, колония, прайд. Как отмечал К.Лоренц, отец этологии (науки о поведении), иерархия популяции построена на принципе доминантности и подчиненности. Все особи популяции подчинены этому принципу, а при выбывании особи из какого-то звена идет быстрая перестройка иерархической структуры популяции. Много организмов имеют очень сложную иерархическую структуру (пчелы, мурашки и т.д.). Знание иерархической структуры популяции дает человеку мощный механизм управления популяцией.

Знание о структуре популяций является основой для рационального природопользования. Контроль за возрастными, половыми, иерархическими показателями популяций в природе дает возможность эксплуатировать природные ресурсы без существенных перемен численности особей. К сожалению, нужно отметить, что во многих случаях анализ структуры популяции вида бывает поверхностным и, как следствие, идет перерасход и последующее угнетение популяции и реконструкция системы, составным элементом которой и есть популяция.