Ekologia_i_ustoychivoe_razvitie / Teory / T3_6
.htmТ3_6 3.6 Регуляция численности популяций
Функционирование популяций связано с плотностью населения. Рациональное использование территории предусматривает определенное ограничение плотности, рассредоточение особей (групп) в пространстве. Осуществление внутрипопуляционных функций, напротив, требует определенной концентрации особей, обеспечивающей устойчивое поддержание контактов. Под оптимальной плотностью населения можно понимать такой ее уровень, при котором эти две биологические задачи уравновешены.
Поддержание плотности населения на оптимальном уровне – сложный процесс биологического регулирования, действующий по принципу обратной связи.
Плотность населения популяции можно поддерживать на оптимальном уровне через регуляцию плодовитости и смертности. В общем случае, увеличение плотности населения в популяции приводит к снижению скорости роста популяции и повышению смертности вследствие увеличения конкуренции особей внутри популяции. Например, у рыб выживаемость молоди и темпы ее роста снижаются при увеличении суммарного количества икры на местах нереста. У волков Актюбинской области при высокой плотности возрастает смертность молодняка и задерживается размножение взрослых самок.
В процессах регуляции плодовитости и смертности у животных большое распространение имеет химическая регуляция. Например, у мучного хрущака установление определенной плотности идет не по причине нехватки пищи, а связано с регулирующим действием газообразного секрета специфических желез – этилквинона. Интенсивность выделения этого секрета прямо пропорциональна частоте контактов (т.е. плотности населения); действие его проявляется в замедлении роста и развития личинок, а при возрастании концентрации – и в увеличении их гибели. Аналогичные формы регуляции установлены для многих других животных: рыбы, амфибии, простейшие, моллюски, иглокожие, ракообразные.
Регуляция через поведениеболее свойственная высшим животным. У многих животных возрастающая при увеличении плотности населения частота прямых контактов особей приводит к каннибализму. Например, у птиц старшие птенцы при недостатке корма съедают своих собратьев. Поведенческая регуляция часто связана со структурой внутрипопуляционных групп. Например, у цейлонских макаков при нехватке кормов низкоранговые особи не имеют возможности нормально питаться и погибают; в результате размеры популяции этих обезьян четко реагируют на изменение кормовой базы.
Регуляция через структурузатрагивает поведенческие и физиологические механизмы репродукции. Вследствие структурированности взаимоотношений в группах часть особей испытывает состояние напряженности (стресса). При повышении плотности населения общий уровень стресса в популяции возрастает. Стресс влияет на физиологическое состояние особей (например, возрастание концентрации стрессовых гормонов), что может привести, в крайнем случае, к гибели животного. Динамика уровня стресса имеет значение и в регуляции интенсивности размножения: состояние стресса гормонально снижает репродуктивные функции. Большую роль в стимуляции стрессового состояния играет агрессивное поведение, которое возрастает при увеличении плотности населения в популяции. В некоторых случаях агрессия может выступать как прямой фактор ограничения численности. Например, рост численности и плотности населения домовых мышей всегда сопровождается увеличением числа драк. По достижении определенного порога частота драк становилась фактором ограничения дальнейшего роста плотности – из-за увеличения гибели молодняка, а также через развитие стресс-реакции.
Регуляция дисперсии особей в пространстве. Дисперсия в пространстве – выселение особей из состава размножающихся группировок. При этом расширяется занятая популяцией территория, и оптимальная плотность поддерживается без снижения численности.