Популяционные волны

Популяционные волныПопуляция зайцев

Популяционные волны. Численность и плотность популяций, даже с устойчивыми условиями существования, непостоянны во времени, они могут периодически или не периодически изменяться под влиянием различных факторов. Варьирование численности популяций получили название популяционных волн, или волн жизни. Это понятие впервые ввел русский биолог С. С. Четвериков.


Популяционные волны могут быть сезонными или сезоном. Сезонные популяционные волны обусловлены особенностями жизненных циклов или сезонным изменением климатических факторов. Так, в средах с четко выраженными сезонными изменениями условий существования, размножения организмов, как правило, приходится на благоприятное время года, в неблагоприятные периоды, наоборот, наблюдают повышенную смертность организмов, особенно с непродолжительным периодом жизни. Например, большинство насекомых в течение года дает одно или несколько поколений, причем появление различных фаз развития приходится на определенные сезонные периоды.

Не сезонные популяционные волны могут быть вызваны изменениями различных экологических факторов: абиотических, биотических, антропогенных (направлены на протяжении значительного исторического периода изменения климатических факторов, интенсивное воздействие хищников или паразитов, хозяйственная деятельность человека).

Регуляция численности популяций. Вы знаете, что численность популяции зависит от интенсивности рождаемости и смертности особей, разница между которыми определяет ее прирост. Если интенсивность рождаемости будет превышать смертность, то прирост популяции будет положительным, если наоборот - отрицательным. Когда прирост популяции длительное время отрицательный, это может стать причиной ее исчезновения.

Рождаемость и смертность особей популяции зависят от многих факторов, прежде всего от ресурсов, необходимых для нормального функционирования (наличие пищи, воды, местосуществований т.д.). Очень важным показателем состояния популяции является ее плотность. При низкой плотности, когда есть избыточные ресурсы, необходимые для существования, рождаемость будет превышать смертность, за слишком высокой - наоборот. Если плотность популяции падает ниже определенного уровня, способного обеспечить встречу особей разного пола для размножения, то такая популяция обречена на гибель. Чрезмерный рост плотности приводит к истощению ресурсов существования, роста давления естественных врагов и т.д. и также является негативным явлением. Поэтому определение оптимальной густоты популяции определенного вида необходимо для определения ее состояния, а при угрозе исчезновения - для внедрения средств его охраны.

Теоретически для каждого комплекса условий среды обитания является определенная оптимальная густота популяции того или иного вида, при которой рождаемость и смертность уравновешивать друг друга и не наблюдаться ни роста, ни сокращения численности особей. Такой уравновешенный состояние популяции соответствует понятию емкости среды.

Емкость среды обитания - это его способность обеспечить нормальную жизнедеятельность определенному числу особей популяции без заметных нарушений условий окружающей среды. При этом уровень потребления ресурсов должно уравновешиваться их восстановлением. Как только плотность популяции становится выше или ниже определенного уровня, в ней возникают процессы саморегуляции, приводящие этот показатель в соответствие с емкости среды и проявляются в виде волн жизни.

Повышение уровня рождаемости не всегда является показателем того, что в среде обитания является избыток необходимых ресурсов. Оно может быть вызвано высокой смертностью особей популяции в условиях интенсивного воздействия неблагоприятных факторов (воздействие паразитов, хищников, ионизирующего излучения и т.д.). Подобным образом популяция пытается выжить при неблагоприятных для нее условиях.

Плотность популяций зависит и от изменений интенсивности климатических условий. Популяции растений и животных, имеющих длительный период жизни, как правило, характеризуются относительно медленными темпами размножения и сравнительно низкой чувствительностью к изменениям климатических факторов. Изменения в численности таких популяций значительно растянуты во времени: высокий и самый низкий ее уровне регистрируют раз в несколько лет. Так, исследование динамики численности популяций рыси показали, что ее пик наблюдается раз в десять лет (после пика численности популяций зайца, который является кормовой базой для рыси).

Организмы с непродолжительными периодами жизни, как правило, способны быстро размножаться (имеют высокий репродуктивный потенциал). Такие организмы (например, насекомые, мышевидные грызуны) чувствительны к изменениям условий существования и их численность может значительно (в десятки, сотни и даже тысячи раз) варьировать в течение непродолжительного периода.

На изменения в численности популяции также влияют взаимосвязи с популяциями других видов. Так численность популяций паразитов зависит от численности популяции хозяев, популяции хищников-от популяции добычи подобное. Регуляция численности популяций животных, особенно оптовых, может осуществляться и благодаря общественном поведении. Вы уже знаете, что в популяциях различных позвоночных животных есть определенная иерархия, т.е. каждая особь занимает определенное положение в стае, стаде подобное. Через иерархичность в размножении участвуют не все особи, а лишь те, которые занимают более высокий ранг. В общественных насекомых (термитов, медоносной пчелы, шмелей, муравьев) в размножении участвуют только самцы и отдельные самки - царицы, а рабочие особи (недоразвитые самки, у термитов также и самцы) к размножению способны.

Регуляции густоты популяций способствует и территориальность животных. Например, у некоторых млекопитающих (бурых медведей, тигров, зубров и т.д.) отдельные особи или семьи занимают определенные участки, которые они метят с помощью пахучих веществ или царапин на стволах деревьев и охраняют от других особей вида. Благодаря этому плотность популяции обусловлена ??количеством таких участков.

Регуляции численности популяций животных способствуют и физиологические процессы, в частности стрессовая поведение. Она может наблюдаться в тех случаях, когда плотность популяции превысит определенный уровень. При таких условиях у особей происходят задержания роста, полового созревания, повышенная агрессивность, поедание особей своего вида (каннибализм). У половозрелых особей стрессовое состояние приводит к гормональному блокировки половой функции.

Избежанию перенаселенности способствует расселению: при превышении определенного критического уровня плотности популяции часть особей мигрирует на незанятые территории или в других популяций с низкой плотностью. Особенно интенсивное расселение наблюдают в годы массового размножения организмов. Например, перелетная саранча в это время образует огромные стаи, способные преодолевать значительные расстояния и уничтожать на своем пути всю растительность.

Понятие о гомеостаз популяций. Итак, вследствие длительного приспособления к условиям существования в видов выработались самые разнообразные механизмы, позволяющие избежать неограниченного роста численности и, таким образом, перенаселение и истощение ресурсов среды. Они способствуют поддержанию плотности популяций на относительно постоянном уровне, особенно у видов с длительным жизненным циклом.

Поддержания численности популяции на определенном, оптимальном для данной среды существования, уровне получило название гомеостаза популяции. На гомеостаз популяций влияют абиотические факторы, а также межвидовые и внутривидовые взаимосвязи.

ВЫВОДЫ

Численность популяций меняется под влиянием различных факторов. Ее колебания называют популяционными волнами, или волнами жизни. Бывают сезонные (периодические) популяционные волны, обусловленные приспособлениями к сезонным изменениям климатических факторов, и несезонные. Плотность популяций регулируется наличием необходимых для ее существования ресурсов, благодаря взаимосвязям с популяциями других организмов, общественным поведением животных и тому подобное. Уравновешенный состояние популяции соответствует понятию емкости среды, то есть его способности обеспечить нормальную жизнедеятельность определенному количеству особей популяции без заметных нарушений окружающей среды. Поддержания численности популяции на оптимальном для данной среды обитания уровне, получило название гомеостаза популяции.