Численность и плотность популяций

Определение численности популяции имеет важное значение для природного или направленного воспроизводства организмов. Для этого необходимы данные о влиянии факторов окружающей среды на размножение и выживание данного вида, обеспеченность ресурсами и т.д..

 

В естественных условиях существует такое количество особей в популяциях, которая в наибольшей степени отвечает потребностям воспроизводства.

 

В одних популяциях может быть сотня организмов, в других - десятки тысяч. Это зависит как от естественных биологических особенностей вида, так и от факторов среды. Данные о количестве организмов в популяциях, конечно, являются ориентировочными, так как численность некоторых организмов трудно поддается подсчетам, поэтому знание закономерностей воспроизводства численности популяций крайне важной для их изучения и использования.

 

Одной из задач популяционной экологии является составление прогноза колебаний потоков, "наполняют" популяцию и потоков "утечки" из нее. Мощность этих потоков довольно редко совпадает по времени, поэтому численность популяций все время колеблется. Полный перечень видов организмов осуществляется периодически и является основанием для оценки состояния видов, а информация о колебаниях численности популяций нужна для разработки мероприятий по оптимального их использования и защиты.

 

! Популяции, численность которых незначительна, более экологически уязвимы.

 

Для сравнения численности популяций или характеристики изменений внутри них в течение определенного времени, используют показатель плотности популяции, под которой понимают количество особей популяции на определенном участке территории: для крупных животных это количество особей на 20000 га, для почвенных беспозвоночных - на 1 м2. Этот показатель особенно важен тогда, когда невозможно сделать перечень особей популяции или когда границы ареала популяции определены не четко.

 

Плотность популяции может уменьшаться или увеличиваться, а динамика этих процессов отражает сложные взаимосвязи между различными группами организмов, поскольку они являются биотическими факторами относительно друг друга. Например, птицы, питающиеся рыбой, строят гнезда и откладывают яйца так, чтобы период выкармливания птенцов совпадал с периодом максимальной экологической плотности популяции вида рыбы, которой они питаются.

 

Плотность популяции зависит также от абиотических факторов. Различают максимальную и минимальную плотность популяции. Максимальной является плотность, большую которую среду уже не может поддерживать, а минимальной - наименьшее количество особей на единицу площади, при которой воспроизводство популяции еще возможно. Для каждого вида существуют оптимальные пределы плотности его популяции.

 

Численность популяции не бывает постоянной, а варьирует в определенных пределах (флуктуации). Динамику колебания численности популяции необходимо знать для регулирования развития популяции.

 

Периодические колебания численности популяции зависят как от факторов среды, так и от особенностей самой популяции. У некоторых видов организмов наблюдается естественная периодичность колебания численности, когда значительное увеличение количества особей чередуется со спадом их размножения.

 

Период в развитии популяций, когда количество особей практически не меняется, что бывает очень редко, называется фазой равновесия. На колебания численности и животных обратил внимание еще Ч. Дарвин, который отметил, что границы и частота этих колебаний зависят, прежде всего, от вида организмов.

По динамическими изменениями популяций различают следующие основные типы их численности (см. рис. 1.5):

 

- Показательное. Для такого типа изменения численности популяций характерен рост численности особей по геометрической прогрессией, а после достижения максимума, количество особей резко уменьшается. Если численность популяции превышает оптимальную границу, наблюдается истощение ресурсов ареала и она погибает!

 

- Гиперболический. Для такого типа характерен рост численности особей после чего наступает стадия равновесия с незначительными колебаниями численности популяций (флуктуациями). Характерен для популяций, только заселили новое место за ресурсами питания.

 

- Стабильный. Характерен для популяций, находящихся в постоянных условиях существования и имеют совершенные регуляционные механизмы. В естественных условиях встречается очень редко.

 

В естественных условиях организмы не могут размножаться бесконечно. Как правило, фактическая численность потомков намного меньше потенциально возможной. Взаимосвязь между организмами и факторами среды определяет численность организмов в популяции в тот или иной момент времени как равнодействующую всех факторов среды. Динамика популяций отражает соответствие требованиям особей популяции реальным условиям. Особое значение имеет состояние популяций тех организмов, которые являются или источником питания (жертвой), или средой обитания для других.

 

Среди распространенных экологических явлений, влияющих на численность природных популяций, важную роль играют миграции особей определенного вида. Они могут быть в пределах ареала популяции (инвазии) или за его пределами. С экологической точки зрения все миграции целесообразно разделять на периодические, например, осенние и весенние перелеты птиц, и непериодические. Сезонные миграции могут происходить и в почвах, при которых жители почв, в зависимости от температуры окружающей среды перемещаются на разные глубины: летом к поверхности почвы, а зимой - вглубь его.

 

Непериодические миграции возникают вследствие разного рода катастроф. Но чаще всего причиной непериодических миграций диких животных может быть изменение факторов окружающей среды или стечение неблагоприятных обстоятельств, при которых увеличивается плотность популяции и животные вынуждены переселяться в другие места.

 

Существуют и миграции, причины которых не имеют удовлетворительного объяснения. Например, периодическое появление, один раз в 2-4 года, в тундре значительного количества норвежских леммингов - грызунов с мехом ярко-рыжего цвета и черными пятнами. Они мигрируют в западном направлении, пересекая все препятствия на своем пути, при преодолении которых погибает более 80% особей и, после достижения Атлантического океана, начинается обратная миграция животных. Существует поверье, что лемминги ищут пропавший материк - Атлантида.

 

Итак, поведение животных и других живых организмов не всегда поддается логическому объяснению.

 

Иногда в новых условиях популяция находит исключительно благоприятные для своего существования и развития условия, и тогда размножения вида может приобретать характер катастрофы, например, периодические нашествия саранчи на юге СЕЛА и т.д..