4.2 Динамика роста численности популяции

На математическом языке эта кривая отража­ет экспоненциальный рост численности организмов и описыва­ется уравнением:

N_t = N₀e^rt,

Экспоненциальный рост возможен только тогда, когда r имеет постоянное численное значение, так как скорость роста популяции пропорциональна самой численности:

N/t = rN, где r — const.

Таким образом, экспоненциальный рост численности по­пуляции — это рост численности ее особей в неизменяющихся условиях.

Условия, сохраняющиеся длительное время постоянными, невозможны в природе. Если бы это было не так, то, напри­мер, обычные бактерии могли бы дать такую массу органиче­ского вещества, которая могла покрыть весь земной шар слоем толщиной в два метра за два часа.

Однако такого в природе не происходит, так как существу­ет множество ограничивающих факторов. Чтобы иметь полную картину динамики численности по­пуляции, а также рассчитать скорость ее роста, необходимо знать величину так называемой чистой скорости воспроизвод­ства (R₀), которая показывает, во сколько раз увеличивается численность популяции за одно поколение, за время его жиз­ни — Т.

R₀ = N_т/N₀,

где N_т — численность нового поколения;

N₀— численность особей предшествующего поколения;

R₀ — чистая скорость воспроизводства, показывающая так­же, сколько вновь родившихся особей приходится на одну особь поколения родителей. Если R₀ = 1, то популяция стационар­ная, — численность ее сохраняется постоянной.

4.3 Регуляция плотности популяции

Факторы, регулирующие плотность популяции, делятся на зависимые и независимые от плотности. Зависимые изменя­ются с изменением плотности, а независимые остаются посто­янными при ее изменении. Первые — это биоти­ческие. а вторые — абиотические факторы.

Непосредственно от плотности может зависеть и смертность в популяции. Смертность, зависимая от плотности, может регулировать численность и высокоразви­тых организмов. Помимо регуляции существует еще само­регуляция, при которой на численности популяции сказывает­ся изменение качества особей. Различают саморегуляцию фенотипическую и генотипическую.

Фенотипы — совокупность всех признаков и свойств орга­низма, сформировавшихся в процессе онтогенеза. Дело в том, что при большой плот­ности образуются разные фенотипы за счет того, что в орга­низмах происходят физиологические изменения.

Генотипические причины саморегуляции плотности попу­ляций связаны с наличием в ней мере двух разных генотипов.

Циклические колебания можно также объяснить саморегу­ляцией. Климатические ритмы и связанные с ними изменения в пищевых ресурсах заставляют популяцию вырабатывать ка­кие-то механизмы внутренней регуляции. Таким образом, саморегуляция обеспечивается механизма­ми торможения роста численности.

Контрольные вопросы

1. Каково место популяций в биоте Земли?

2.Что отражают статические показатели популяции?

3.Что отражают динамические показатели популяции?

4.Что понимается под продолжительностью жизни вида?

5. «Демографические таблицы» и кривые выживания.

6.Как классифицируются экологические факторы, регули­рующие плотность популяции?

Тесты для самоконтроля:

1. Число особей вида на единицу площади или на единицу объема жизненного пространства показывает:

а) видовое разнообразие

b) плодовитость

c) плотность популяции

d) общие популяции

2. Совокупность свободно скрещивающих особей одного вида, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида называют..

а) родом

b) породой

c) популяцией

d) сортом

3. Какие свойства не характеризуют популяцию:

а) рождаемость

b) численность, плотность

c) среда обитания

d) возрастная структура

4. Особенности состояния популяции не определяют такие показатели, как:

а) возрастной спектр

b) устойчивость

c) плотность

d) индекс численности

5. Общее число особей популяции на определенной территории - это:

а) индекс численности

b) общие популяции

c) плотность популяции

d) экологическая пирамида