Лекция 2.

2. Популяции живых существ. Динамика популяций. Биогеоценоз.

Вопрос 6. Свойства популяционной группы.

1. Свойства популяции;

2. Обилие;

3. Плотность популяции.

1. Популяция обладает не только биологическими свойствами со­ставляющих ее организмов, но и собственными, которые при­сущи группе особей в целом. Как и отдельный организм, по­пуляция растет, дифференцируется, поддерживает сама себя, имеет определенный жизненный цикл.

Однако групповые свойства, например рождаемость, смерт­ность, возрастной состав и численность особей, могут характе­ризовать только популяцию в целом. Отдельный организм ро­ждается, стареет и умирает. А применительно к особи нельзя говорить о рождаемости, смертности, возрастной структуре, численности — характеристиках, имеющих смысл только на групповом уровне.

2. Наилучшим образом популяцию как группу организмов харак­теризует обилие — определенное число особей на данной площади. Мерой обилия особей какой-либо популяции может быть об­щая численность популяции, или ее общая масса. Однако чис­ленность организмов, обитающих в не доступных для прямого наблюдения условиях, трудно определить с высокой долей ве­роятности. В этом случае обычным показателем, который ис­пользуют для суждений об убывании или возрастании числен­ности популяции, является плотность.

3. Плотность популяции — это число особей, или их биомасса, прихо­дящаяся на единицу площади или объема жизненного пространст­ва. Примерная плотность популяции может быть: 500 деревьев на 1 га леса; 5млн особей хлореллы на 1 м³ воды; или 200 кг рыбы на 1 га поверхности водоема. Измерением плотности пользуются в тех случаях, когда важнее знать не конкретную ве­личину популяции в тот или иной момент времени, а ее дина­мику, т. е. ход изменений численности во времени. Плотность в данных случаях служит мерой относительного обилия.

Мерой обилия могут также являться и показатели, отнесенные не к единице пространства, а к единице времени, например число птиц, отмеченных в течение часа, или количество рыб, выловленных за сутки. Относительные показатели такого рода, в т. ч. показатели плотности, называют индексами численности.

Вопрос 7. Динамика популяции

1. Динамика популяции;

2. Рост популяции

3. Колебания численности популяции;

4. Регуляция численности популяции.

1. Динамика популяции — это процессы изменений ее основных био­логических показателей во времени. Главное значение в изу­чении динамики популяции придается изменениям численности, биомассы и популяционной структуры. Динамика популяции — одно из наиболее значимых биологических и экологических яв­лений. Можно сказать, что жизнь популяции проявляется в ее динамике.

Популяция не может существовать без постоянных изменений, за счет которых она как бы приспосабливается к изменяю­щимся условиям жизни.

В ходе эволюции популяции живых организмов обретают раз­личные свойства. Некоторые из них приспособлены к сущест­вованию в суровых, но стабильных условиях, например в пус­тынях (саксаул), полупустынях (тамариск), тундрах (некоторые виды мхов). Популяции таких организмов не приспособлены к резким изменениям условий жизни, они крайне чувстви­тельны к возрастающему воздействию человека, легко уязвимы и трудно поддаются восстановлению.

Популяции других организмов, обитающих в зонах умеренного климата, в особенности популяции однолетних животных (бо­льшинство насекомых) и растений (некоторые виды трав), спо­собны выдерживать значительные нарушения условий жизни.

2. Такие показатели, как рождаемость, смертность и возрастная структура, весьма важны, но ни по одному из них нельзя су­дить о росте популяции в целом. Между тем представления о росте популяций необходимы для понимания их способно­стей к восстановлению численности, а также для уяснения не­которых свойств динамики. Характер увеличения численности популяции может быть раз­личным. В связи с этим выделяют два типа роста популяиии:

• плотность популяции увеличивается с возрастающей скоростью до тех пор, пока не начинают действовать факторы, ограничи­вающие ее рост (ограничение может быть связано с полным использованием потребляемых популяцией ресурсов или с ины­ми видами ограничений);

• популяция вначале увеличивается медленно, затем быстрее, но вскоре под влиянием сопротивления среды рост замедляется. В конце концов достигается равновесие, которое и сохраняется.

3. Когда рост популяции завершен, ее численность начинает со­вершать колебания вокруг некоторой более или менее посто­янной величины. Часто эти колебания бывают вызваны сезон­ными или годовыми изменениями условий жизни (например из­менениями температуры, влажности, пищевой обеспеченно­сти). Иногда их можно рассматривать как случайные.

У некоторых популяций колебания численности носят пра­вильный циклический характер. Наличие подобных колебаний связано с действием механизмов популяционной регуляции.

Причинами резких колебаний численности популяций некото­рых организмов могут быть различные абиотические и биотиче­ские факторы. Иногда эти колебания хорошо согласуются с из­менениями климатических условий. Однако в ряде случаев влиянием внешних факторов невозможно объяснить изменения численности. Причины, вызывающие колебания численности популяций, могут заключаться в них самих; тогда говорят о внут­ренних факторах популяционной динамики.

4. Известны случаи, когда в условиях перенаселения у ряда млеко­питающих происходят резкие изменения физиологического со­стояния. Такие изменения прежде всего затрагивают органы нейроэндокринной системы, сказываясь на поведении животных, изменяя их устойчивость к заболеваниям и другим видам стресса.

Иногда это приводит к повышенной смертности особей и сниже­нию плотности популяции. Такие механизмы несомненно могут быть отнесены к внутренним регуляторам численности: они сра­батывают автоматически, как только плотность превысит неко­торое пороговое значение. В целом все факторы, оказывающие влияние на численность по­пуляции (не важно, ограничивающие или благоприятствующие воспроизводству популяции), разделяют на две большие группы:

• не зависящие от плотности (их влияние не зависит от величи­ны популяции);

• зависящие от плотности (их влияние на популяцию есть функ­ция плотности).

Вторую группу факторов. часто называют регуляторными, или управляющими плотностью.

Действие абиотических, например климатических факторов, часто (но не всегда) не зависит от плотности популяции, тогда как действие биотических факторов (конкуренции, хищничест­ва, паразитизма) часто (но также не всегда) от нее зависит.

Факторы, влияние которых зависит от плотности, действуют подобно регулятору числа оборотов двигателя. По этой причи­не их рассматривают как один из главных механизмов, предот­вращающих перенаселение.

Не следует думать, что наличие регуляторных механизмов дол­жно всегда стабилизировать численность. В некоторых случаях их действие способно приводить к циклическим колебаниям численности даже при постоянных условиях жизни.