Раздел 1. Тема №7

1. Структура популяций

s  Любой вид животного, растения, микроорганизма утверждает себя во внешней среде, приспосабливается к постоянно изменяющимся условиям не как простая сумма особей (видов), а в форме своеобразных группировок организмов представляющих единое

функциональное целое – популяцию (от лат. populus – народ, население).

s  Популяция – группировка особей одного вида с общим генофондом, сходной морфологией и единым жизненным циклом.

s  Во – первых, это плотность популяции, т.е. число особей на единицу площади или объема. Плотность популяции колеблется с течением

времени. Она определяется потоком вещества и энергии, проходящим через популяцию, что влияет на продуктивность трофического уровня и интенсивность метаболизма (обмена веществ). Максимальный и

минимальный пределы плотности четко не выражены.

s  Во – вторых, возрастная структура популяции – соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные

приплоды одного или несколько поколений. (или количественное соотношение особей разного возраста. Возрастная структура определяет способность популяции к размножению). Поколение

может состоять из особей одного приплода и из особей разных приплодов (например у мелких млекопитающих).

s  Возрастная структура популяции отражает интенсивность размножения, уровень смертности, скорость смены поколений. Анализ возрастной структуры популяций и выделение возрастных групп у растений и животных происходит по разному.

s  Возрастная структура у популяций животных зависит от особенностей размножения вида и продолжительности вида и продолжительности жизни особей. В связи с этим в популяции может быть одна генерация (поколение) или две, три и более генераций. Отдельные генерации являются потомками предыдущих поколений. Разница в возрасте (сроках рождения) определяется длительность репродуктивного периода.

s  Популяция, включающая в себя много возрастных групп, в меньшей степени подвержены влиянию факторов, определяющих успешность размножения.

s  Различают три основных типа возрастных структуры:

1.Стабильная популяция, где число особей разных возрастов равномерно меняется и носит характер нормального распределения (в качестве примера можно назвать население стран Западной Европы).

2.Возрастающая популяция, в которой преобладает молодые особи, такая популяция растет в числе или внедряется в экосистему. (например страны «Третьего мира»).

3.Уменьшающаяся (или отмирающая) популяция, в которой преобладают особи старших возрастов (в качестве примера –Россия 90х годов ХХ века.

s  Генетическая структура популяции определяется изменчивостью и разнообразием генетиков, частотами вариаций отдельных генов, а также разделением популяции на группы генетически близких особей, между которыми происходит постоянный обмен

s  Пространственная структура популяции - это характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок на популяционной территории (ареале). В популяции реализуется принцип территориальности: все особи и их группы обладают индивидуальным и групповым пространством, возникающим в результате активного физико — химического или поведенческого разобщения.

s  Широкое распространение в экологии получила концепция иерархии популяций в зависимости от размеров занимаемой ими территории. Н.П.Наумов, например, различает элементарную, экологическую и географическую популяции, (рис.1)

1 - ариал вида

2 - географическая популяция

3 - экологическая или местная популяция

4 - элементарная (микропопуляция)

s  Элементарная (локальная) популяция - это совокупность особей вида, занимающих какой - то небольшой участок однородной площади.

s  Экологическая популяция формируется как совокупность элементарных популяций. В основном это внутривидовые группировки, приуроченные к контрастным биогеоцентам. Например, белка заселяет различные типы леса. Поэтому могут быть четко

выделены «сосновые», «елово - пихтовые» и другие экологические популяции её. Они слабо изолированы друг от друга, и облом генетической информацией между ними происходит довольно часто,

но реже, чем между элементарными популяциями.

s  Географическая популяция слагается из экологических и охватывает группу особей, заселяющих территорию с географически

однородными условиями существования. Географические популяции довольно основательно разграничены и относительно изолированы. Они различаются плодовитостью, размерами особей, рядом

экологических, физиологических, поведенческих и других особенностей. Примером могут служить популяции белки в заенесейской тайге и смешанных лесах России, степная и кедровая

популяция узкочерепной полевки.

s  Если под влиянием ряда факторов географическая популяция приобретает устойчивые особенности, отчетливо выделяющие её из

соседних, такая популяция называется географической расой или подвидом. В целом такие понятия, как география популяции, географическая раса, подвид, часто рассматриваются как синонимы.

s  Выделяют два способа «социального» распределения особей:

1)семейный, (одиночный), когда на одном участке обитает семья (прайд львов) или отдельная особь, при этом границы участка метятся, что гарантирует использование ресурсов (в первую очередь пищевых) всеми членами семьи, предотвращают перенаселение, однако границы проницаемы (или отсутствуют) в период размножения;

2)групповое размещение, при котором организмы способны изменять внешнею среду в благоприятном для себя направлении (например, пчелы).

s  Экологическая структура популяции - это подразделенность всякой популяции на группы особей, по разному воздействующие с факторами среды. Легко выделяются группировки по питанию, так как особи разного

пола возраста обладают различным пищевым предпочтением. Различные члены популяции отличаются друг от друга по ориентировочному поведению и двигательной активности.

2. Динамика популяций

s  Популяция — явление чрезвычайно динамичное, и её плотность, величина, и другие параметры изменяются с определенной скоростью. Основными параметрами популяции прежде всего является её численность и плотность.

s  Численность популяции - это общее количество особей на данной территории или в данном объеме.

s  Численность никогда не бывает постоянной и зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности.

s  Плотность популяции определяется количеством особей либо биомассой на единицу площади или объема.

s  В зависимости от внешних и внутренних факторов численность и плотность популяций колеблется во времени - по годам,

сезонам, от поколения к поколению.

s  Численность популяции определяется соотношением рождаемости и смертности, на которые оказывают влияние внешние и внутренние популяционные факторы.

s  Общая (абсолютная) рождаемость - это число новых особей (∆Nn) добавляющихся в единицу времени (∆t). В свою очередь, удельная рождаемость зависит от числа уже имеющихся особей - N.

s  Удельная рождаемость в = ∆Nn/∆t x N.

s  Максимально возможная рождаемость реализуется только в идеальных условиях (например, в лаборатории или при заселении ранее свободного места обитания. Сопротивление среды К (нехватка пищи, мест для обитания и размножения, неблагоприятная погода и т.п.) сводит идеальную рождаемость к экологической (реальной).

s  То же, но с обратным знаком справедливо и для смертности (Nm).

s  Общая смертность - это число особей, погибающих в единицу времени, а удельная смертность получается, если

эту величину отнести к численности популяции:

s  Удельная смертность d = ∆Nm/∆t - N.