Закономерности динамики популяции - Предмет и задачи экологии
Численность живых организмов, населяющих ту или иную экологическую систему, не бывает постоянной, а всегда колеблется в более или менее широких пределах. Эти колебания имеют очень важное значение для человека, поскольку многие животные и растения служат объектами его хозяйственной деятельности или причиной какого-либо ущерба. Поэтому знание закономерностей динамики численности популяций необходимо для прогнозирования возможных нежелательных явлений и внесения в случае необходимости корректив в эту динамику с целью управления ею.
Под рождаемостью понимают численно выраженную способность популяции к увеличению. Эта способность зависит от многих факторов: числа самок в популяции, количества половозрелых особей, их плодовитости, числа поколений в году, условий размножения и др. Например, некоторые насекомые способны давать 2-3 поколения в год, т. е. дважды в год откладывать яйца в количестве нескольких сотен; мышевидные грызуны, с периодом беременности около месяца и коротким периодом становления половой зрелости, дают 5-6 поколений; крупные теплокровные животные вынашивают плод несколько месяцев, достигают способности к воспроизводству на 3-4-й год и рождают всего 1-2 детенышей. Бактерии и простейшие, размножающиеся делением, повторяют этот акт многократно в течение нескольких часов.
Понятно, что темпы размножения и темпы рождаемости различны. Рождаемость может быть нулевой или положительной величиной, но не может быть отрицательной. Однако скорость роста может иметь любой знак (см. рис. 1.).
Рис. 1. Некоторые типы динамики популяций: А - j-образная кривая экспоненциального роста; Б - S - образная (логистическая) кривая; В - экспоненциальный рост и такое же падение численности (N); М и К - нижний и верхний пределы возможной численности.
Рождаемость, или скорость рождаемости, - это число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. При рассмотрении экосистем пользуются другим динамическим показателем - продукцией, т. е. суммой прироста массы всех особей (независимо от того, сколько они прожили) из множества популяций биогенного сообщества за определенный промежуток времени.
Смертность, или скорость смертности, - это число особей, погибающих в популяции за единицу времени. Но убыль или прибыль организмов в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от скорости иммиграции и эмиграции, т. е. от количества особей, прибывших и убывших в популяции в единицу времени. Увеличение численности, прибыль зависят от количества рожденных (за какой-то период времени) и иммигрировавших особей, а уменьшение, убыль численности - от гибели (смертности в широком смысле) и эмиграции особей.
Факторы иммиграции и эмиграции на численность влияют несущественно, поэтому ими при расчетах можно пренебречь. Рождаемость, или скорость рождаемости, выражают отношением:
Nn / t, (3.1)
Где N - число особей (яиц, семян и т. п.), родившихся (отложенных, продуцированных и т. д.) за некоторый промежуток времени t. Но для сравнения рождаемости в различных популяциях пользуются величиной, удельной рождаемости, т. е. отношением скорости рождаемости к исходной численности (N):
Nn / Nt. (3.2)
За бесконечно малый промежуток времени (t 0) мы получим мгновенную удельную рождаемость, которую обозначают латинской буквой "b". Эта величина имеет размерность единицы времени (-1) и зависит от интенсивности размножения особей: для бактерий - час, для фитопланктона - сутки, для насекомых - неделя или месяц, для крупных млекопитающих - год.
Смертность - величина, обратная рождаемости, но измеряется в тех же единицах и вычисляется по аналогичной формуле. Если принять, что Nm - число погибших особей (независимо от причины) за время t, то удельная смертность определяется формулой
Nm / Nt. (3.3)
При 0 имеем мгновенную удельную смертность, которую обозначают буквой "d".
Величины рождаемости и смертности, по определению, могут иметь только положительное значение либо равное нулю. Мгновенная скорость изменения численности может быть рассчитана следующим образом:
R = b - d. (3.4)
Анализ уравнения показывает, что если b = d, то r = 0, и популяция находится в стационарном состоянии; если же b d, то r может быть величиной положительной (b > d) - имеется численный рост популяции, или отрицательной (b < d), что свидетельствует о снижении численности на данном отрезке времени. Эта формула важна как раз для определения смертности, которую трудно измерить непосредственно, а определить r достаточно просто непосредственными наблюдениями, тогда d = b - r.
Похожие статьи
-
Динамика популяций - Общая экология
Динамика популяций - это процессы изменения ее основных биологических показателей (численности, биомассы, структуры) во времени в зависимости от...
-
Популяция, ее структура и динамика - Экология
Все живые организмы существуют только в форме популяций. Изучение структуры и динамики популяций имеет большое практическое значение. Не зная...
-
Современная концепция автоматического регулирования численности популяций базируется на сочетании двух принципиально различных явлений: модификаций, или...
-
Динамика численности и плотности популяций находится в тесной зависимости от рождаемости или плодовитости и смертности. Рождаемость - это способность...
-
Показатели популяций - Общая экология
Являясь групповыми объединениями особей, популяции обладают рядом специфических показателей, которые не присущи каждой отдельно взятой особи. Основными...
-
Плотность и численность популяций - Предмет и задачи экологии
В любой природной системе поддерживается та численность особей в популяциях обитающих здесь животных и растений, которая в наибольшей степени отвечает...
-
Популяция (populus - от лат. народ. население) - одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает...
-
Численность популяции определяется в основном двумя противоположными явлениями - рождаемостью и смертностью. Пусть N - численность популяции. Тогда...
-
Основными показателями структуры популяций является численность и распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей. В связи...
-
Популяция - Предмет и задачи экологии
Под популяцией понимают совокупность особей одного вида, населяющих определенное пространство, внутри которого осуществляется та или иная степень обмена...
-
Среда обитания и экологический (лимитирующий) фактор - Предмет и задачи экологии
Среда - это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие, рост, выживаемость, размножение и т. д. Среда каждого...
-
Экология популяций - Основы экологии
Раздел общей экологии, изучающий популяции, называется демэкологией. Важнейшей задачей демэкологии является изучение условий формирования популяций,...
-
ВЫЖИВАЕМОСТЬ В ПОПУЛЯЦИИ. КРИВЫЕ ВЫЖИВАНИЯ - Основы экологии
Выживаемость есть параметр, обратный смертности. Если смертность на N особей обозначить через М, то выживаемость определяется разностью N - M. Большой...
-
ВОЗРАСТНАЯ, ПОЛОВАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ - Основы экологии
Рождаемость и смертность, динамика численности напрямую связаны с возрастной структурой популяции. Популяция состоит из разных по возрасту и полу особей....
-
ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ, Предмет и задачи экологии - Предмет и задачи экологии
Предмет и задачи экологии Подобно всем другим областям знаний, экология развивалась непрерывно, но неравномерно. Труды Гиппократа, Аристотеля и иных...
-
Экологическая ниша - Предмет и задачи экологии
Для определения роли, которую играет тот или иной вид в биогеоценозе, И. Гриннел ввел в 1917 г. понятие "экологическая ниша". Под экологической нишей...
-
Современная экология - фундаментальная комплексная наука о природе, объединяющая знание основ нескольких классических естественных наук. Для выявления...
-
Предмет и задачи экологии. История развития экологии - Основы экологии
Термин "экология" был предложен в 1866 г немецким зоологом Э. Геккелем (труд "Всеобщая морфология организмов"). В буквальном смысле он означает наука о...
-
Пространственная и этологическая структуры популяций - Общая экология
Каждая популяция занимает пространство, обеспечивающее условия жизни для ограниченного числа особей. При этом важно не только численность популяции, но и...
-
Экономика природопользования - отраслевая экономическая наука, исследующая социально-экономические закономерности использования человечеством природных...
-
Предмет и задачи социальной экологии - Социальная экология
В поле зрения социальной экологии попадают не только и не столько естественные процессы взаимодействия живых организмов с природной средой обитания,...
-
СПЕЦИФИКА ЭКОЛОГИИ КАК НАУКИ, Предмет, цели и задачи современной экологии - Современная экология
Экология живой организм природный Предмет, цели и задачи современной экологии Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и сообществ между...
-
Популяция как форма существования вида - Общая экология
Правило объединения в популяции было сформулировано в 1903г. С. С. Четвериковым: Индивиды любого вида живого всегда представлены в природной среде на...
-
Возрастная и половая структуры популяций - Общая экология
Любой популяции присуща определенная организация. Распределение особей по территории, соотношение групп особей по полу, возрасту, морфологическим,...
-
Огромную роль в развитии экологических идей сыграл немецкий ученый А. Гумбольдт (1769-1859), заложивший основы биогеографии. В книге "Идеи географии...
-
По характеру реакций на факторы динамики численности следует различать, с одной стороны, равновесные популяции и, с другой - оппортунистические. Первым...
-
ПОНЯТИЕ О ВИДЕ И ПОПУЛЯЦИЙ. АРЕАЛ. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОСОБЕЙ ПОПУЛЯЦИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ - Основы экологии
Популяциейназывают минимальную самовоспроизводящуюся группу особей одного вида, Населяющих определенную территорию (ареал) достаточно долго (в течение...
-
Развитие популяционного подхода - Экология как наука: история становления
Одной из важнейших задач популяционной экологии было выявление общих закономерностей динамики численности популяций - как отдельно взятых, так и...
-
Динамика экосистем. Саморегуляция и устойчивость экосистем - Общая экология
Поступательные изменения в сообществе приводят к смене одного сообщества другим. Причиной подобных смен могут быть факторы, длительное время действующие...
-
Основы демэкологии (экологии популяций), Вид и его экологическая характеристика - Общая экология
Вид и его экологическая характеристика Вид -- элементарная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап в их эволюции. Это...
-
Поведение радионуклидов в почвах и закономерности их поступления в растения - Основы экологии
Загрязнение растениеводческой продукции радионуклидами, прежде всего, зависит от свойств почвы, которые обуславливают поглощение и закрепление...
-
Показатели качества природных и сточных вод - Аспекты безопасности и экологии
Природные воды бывают поверхностные, подземные и биосферные. Поверхностные природные водные объекты разделяются на водоемы, водотоки, моря и океаны....
-
Завершается двадцатое столетие. Похоже, что человечество собственное уничтожение сделало своей целью и стремительно к ней движется. Никакой разум не...
-
Социальный эколог - специалист с высшим образованием (бакалавр или магистр), решающий задачи оптимизации взаимодействия социокультурных систем и их...
-
Определение экологии - Социальная экология: задачи, объекты, функции и значения в современном мире
Широкий круг вопросов, связанных с взаимодействием современного общества с природной средой, объединяется по общим названием экологической проблемы....
-
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ И ЗАДАЧИ ГОРОДСКОЙ ЭКОЛОГИИ - Основы экологии
По мере развития города в нем все более дифференцируются его функциональные зоны - это промышленная, селитебная, лесопарковая. Промышленные зоны - это...
-
Строение оболочек Земли, их структура, зональность, динамика - Общая экология
Земля имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек (геосфер), - внутренних и внешних. К внутренним относится ядро, мантия, а к...
-
Становление предмета социальной экологии
Становление предмета социальной экологии Для того чтобы лучше представить предмет социальной экологии, следует рассмотреть процесс ее возникновения и...
-
АДАПТИВНЫЙ ПОДХОД В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И ЗАДАЧИ АГРОЭКОЛОГИЙ - Основы экологии
Адаптивный подход система получения сельскохозяйственной продукции, обеспечивающая максимальную окупаемость биологической продукцией каждой единицы...
-
Свет Свет необходим для жизни, так как это источник энергии для фотосинтеза, однако есть и другие аспекты его воздействия на живые организмы....
Закономерности динамики популяции - Предмет и задачи экологии