ЭКОЛОГИЯ популяций

популяций и экологические стратегии выживания
Факторы динамики численности и гомеостаз
Колебания численности

популяций в природе

датским ученым В.Иогансеном для обозначения «естественной смеси особей одного и

того же вида, неоднородной в генетическом отношении», в отличии от чистой линии
В дальнейшем значение термина несколько изменилось

проживающая на одной территории в течение ряда поколений
(стая голубей, зайцы

одного леса,
стадо оленей,
тараканы одного
общежития)

характерна полная панмиксия (свободное скрещивание)
Экологические популяции (2) – совокупности

смежных элементарных популяций, проживающие в экологически сходных условиях (белки сосновые, еловые …), изолированы слабо
Географические популяции (3) – занимают большую территорию, хорошо изолированы
Ареал вида (4) = область распространения вида

1

2

3

4

в популяции),
плотность (число особей вида, приходящееся на единицу площади или

объема),
пространственная структура,
возрастная структура,
половая структура (соотношение полов - ♂ : ♀ ),
экологическая структура (экотипы - генетические варианты, различающиеся по требованиям к условиям среды или по срокам развития ).

особи удалены друг от друга на максимально возможное расстояние

Случайное –встречается на однородных участках, когда конкуренция слаба и особи не стремятся к объединению
Групповое – встречается, если животные живут стаями или стадами, растения вегетативно размножаются или среда очень неоднородна

1

1

2

3

- много молодых особей)
Стабильная популяция
(пирамида в форме столба –

всех возрастов почти поровну)

Сокращающаяся популяция (узкое основание, широкая вершина - преобладают старые особи)

(кривая дрозофилы и человека) - смертность в большинстве возрастов мала,

а к старости резко возрастает, и все особи погибают за короткий срок (крупные копытные, насекомые, гибнущие после откладки яиц)
II – диагональная (кривая гидры) - смертность одинакова во всех возрастах (пресмыкающихся, птицы, многолетние травы)
III – вогнутая (кривая устрицы) - у видов, не заботящихся о потомстве и выживающих за счет огромного количества икринок, семян и т. д.
IV - ступенчатая кривая –у видов, выживаемость которых неоднократно меняется в разные периоды жизни

Кривые выживания

особей (ΔNd/Δt) (семян, яиц, детенышей /ед. врем.)
максимальная рождаемость достигается в

идеальных условиях
экологическая или реализованная рождаемость, наблюдается в фактических условиях среды
удельная рождаемость (b) – число рождений за единицу времени, приходящихся на одну особь родительского поколения (N), чтобы сравнить по рождаемости популяции разного размера

времени ( ΔNb/Δt )
Теоретическая (= минимальная) смертность наблюдается в идеальных

условиях
Экологическая наблюдается в реальных условиях среды
Удельная смертность (d) – число смертей за единицу времени, деленное на численность (N), чтобы сравнить по смертности популяции разного размера

роста численности, характерная для каждого вида;
Nt – численность популяции в

момент времени t
Nо – численность популяции в нулевой момент времени
е – основание натуральных логарифмов

родители производят на свет свое потомство (для насекомых - время

от яйца до яйца)

Ro- чистая скорость воспроизводства –показывает, во сколько раз увеличится численность популяции за одно поколение

r – биотический потенциал растет при увеличении плодовитости и уменьшении времени генерации

пустынном
острове
8
оленей
2 тыс.
оленей
30 см слой бактерий
по всей планете
за 750 лет
за

36 часов

через 27 лет

через 12 лет

3. Рост численности популяций

Теоретический рост (зависит только от биотического потенциала)

Реальный рост (влияет и биотический потенциал и среда)

которое может стабильно жить в данной среде

(теоретическая)
(реальная)
Теоретическая и реальная
кривые роста

численности популяции

S-образную под действием лимитирующих факторов



Отсутствие стабилизации (вспышки размножения сменяются резкими

снижениями численности)

(численность колеблется слабо)
Оппортунистические популяции живут в нестабильной среде и регулярно

погибают, а затем снова восстанавливают численность

Типы колебаний численности популяций

Число особей

ту же долю особей в популяции, независимо от ее плотности

(погодные и космические явления, разного рода катастрофы, обработки ядохимикатами)

Регулирующие - это биотические факторы, действующие по принципу отрицательной обратной связи: чем выше плотность популяции, тем сильнее работает снижающий ее механизм, и наоборот (конкуренция, хищники, паразиты, болезни, биометод борьбы с вредителями)

(Г.А.Викторов, 1967)
Такая многоуровневая регуляция нужна фитофагам и хищникам (чтобы не

подорвать кормовую базу)
Растения и детритофаги не могут подорвать кормовую базу
основной фактор один – конкуренция

обратной связи
Рождаемость
Способность к расселению
Защитные механизмы
Способность выдерживать неблагоприятные условия
Нехватка ресурсов
Неблагоприятные погодные

условия
Хищники, паразиты
Болезни

рысь в Северной Америке

изменений солнечной активности;
Колебания в системе "хищник-жертва" могут самоподдерживаться тем, что

реакция хищника запаздывает;
Стресс (возникает из-за скученности грызунов, повышает у них агрессивность, снижает размножение, вызывает гибель от «шоковой болезни»);
Снижение питательности растительных пищевых ресурсов от сильного выедания и др.
Генетический контроль: на разных фазах вспышки массового размножения отбор благоприятствует генотипам с разной плодовитостью и выживаемостью

и другие структуры
Биотический потенциал любой популяции обеспечивает ей возможность неограниченного

роста, который сдерживается сопротивлением среды
Для одних популяций характерна стабильная численность, у других периодические вспышки массового размножения сменяются депрессиями