Численность особей в популяции
Численность особей в популяции — это общее количество популяционных счетных единиц, которое в нее входит. Для оценки численности особей в популяции нужно прежде всего определить занимаемую ею площадь.
На этой площади производится полный пересчет всех особей растений. Естественно, что такой метод используется только для популяций редких растений, находящихся на грани вымирания и имеющих популяционные поля небольшого размера. Для массовых растений применяют другой метод: оценивают общий размер популяционного поля, определяют среднюю популяционную плотность путем пересчета особей на пробных площадках и затем ва основе этих данных находят среднюю общую численность особей в популяции.
Численность особей в популяции варьирует у разных видов растений в очень широких пределах. Есть популяции, представленные всего несколькими десятками особей, а есть такие, численность которых достигает многих и многих миллионов экземпляров , В определенной степени это зависит от характера репродук- хибного процесса. И.В. Царик с соавторами (1995) на примере большой группы видов растений Карпат показали, что для амфи- миктических видов свойственны более крупные популяции, чем для автогамных. Еще более мелкие популяции характерны для ачомиктических видов.
С.С. Четвериковым (1926) было высказано предположение, что численность особей в популяциях определяется уровнем генетического внутрилопуляционного разнообразия. Чем оно выше, тем больше численность особей в популяции. Но за длительный промежуток времени с 1926 года по настоящее время эта гипотеза не нашла фактического подтверждения.
Численность особей в популяции у некоторых видов стабильна на протяжении вегетационного периода, но во многих случаях за счет появления молодых растений (иногда процесс появления всходов растянут на длительное время) численность популяции весной, летом и осенью оказывается неодинаковой. Изменяется численность на протяжении вегетационного периода и в результате смертности особей как по естественным причинам, так и под влиянием фитофагов или других внешних воздействий.
Источник
Численность и плотность особей в популяции
Численность популяции, как и остальные популяционные характеристики, варьирует. В любой природной системе поддерживается та численность особей в популяциях обитающих здесь животных и растений, которая в наибольшей степени отвечает вопросам воспроизводства. Режим численности зависит от постоянно действующих регулирующих (т.е. управляющих) экологических факторов.
Численность популяции – общее количество особей на данной территории или в данном объеме, относящихся к одной популяции. Различают непериодические (редко наблюдаемые) и периодические (постоянные) колебания численности популяции. Популяции могут быть более или менее многочисленными.
У насекомых и мелких растений отрытых пространств численность особей в отдельных популяциях может достигать сотен тысяч и миллионов особей. С другой стороны, популяции животных и растений могут быть сравнительно небольшими по численности.
С вопросами о численности популяций связана проблема минимальных численностей. Минимальная численность – это такая численность, ниже которой популяция неизбежно исчезает по разным эколого-генетическим причинам. В каждом конкретном случае минимальная численность популяции является специфической для разных видов. Проблематичным является эволюционно длинное существование популяции с численностью, меньшей нескольких сот особей. Это имеет отношение к такой важной проблеме, как сокращение численности многих видов и последующее их исчезновение.
Для описания динамики популяции животных применяется уравнение, которое вполне применимо и к растениям, если прорастание семян рассматривать как рождение особей.
| Численность популяции в данный момент времени | = | Численность популяции в предшеству-ющий момент | + | Рождаемость | — | Смертность | + | Иммиграция | — | Эмиграция |
Рождаемость (плодовитость) – число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения. Средняя величина плодовитости каждого вида определилась исторически как приспособление, обеспечивающее восполнение убыли популяции.
Смертность – характеризует гибель особей в популяции. Как рождаемость выражается числом новых особей, так смертность отражает число особей, погибших за данный период, к числу особей, составляющих всю популяцию или ее часть.
На численные показатели рождаемости и смертности популяций существенное значение оказывает эмиграция (выселение), иммиграция (пополнение) и общая миграция особей. Обычные первые два из названных потоков мигрантов уравновешивают друг друга, но массовые перемещения особей между популяциями могут изменить их структуру и основные свойства (предотвратить гибель популяции, находящейся на грани вымирания, лило наоборот, привести к ее катастрофическому сокращению).
Миграции (суточные, сезонные) позволяют организмам использовать оптимальные условия среды в таких местах, где постоянное их проживание невозможно. Немигрирующие виды с наступлением неблагоприятного периода обычно переходят в неактивное состояние (диапауза — период покоя в развитии животных, характеризующийся резким снижением обмена веществ и остановкой формообразовательных процессов, зимняя спячка у животных, состояние покоя у растений).
При сравнении численности отдельных популяций или при изучении изменчивости численности одной и той же популяции в разные годы используют такой относительный показатель, как плотность популяции – среднее число особей на единицу площади или объема. Зная изменение плотности во времени и пространстве, можно установить, увеличивается или уменьшается численность особей, представляет или нет данная популяция угрозу хозяйственным интересам. Динамика плотности популяций отражает сложные закономерности взаимоотношений между различными животными, между животными и растениями (биотические факторы). Плотность популяции может зависеть также и от колебаний абиотических факторов среды.
Плотность популяции – видоспецифический показатель. Для каждого вида существуют оптимальные пределы плотности. Варьирование плотности в объеме каждой популяции зависит от состояния всей экологической системы, т.е. от всего комплекса окружающих биотических и абиотических факторов.
Размеры популяции (пространственные и по числу особей) подвержены постоянным колебаниям. Причины динамики популяций в пространстве и времени очень разнообразны и в общей форме сводятся к влиянию биотических и абиотических факторов. Кроме сезонных колебаний численности известны несезонные (периодические и непериодические) изменения численности особей в отдельных популяциях.
Впервые на большое эволюционное значение колебаний численности особей в популяциях обратил внимание С.С. Четвериков (1905), он назвал их волнами жизни. Эти волны играют роль одного из факторов эволюции, резко и ненаправленно изменяющего генетический состав популяции.
Важным показателем, характеризующим состояние популяции, является выживаемость. Она определяется, как число особей (в процентах), сохранившихся в популяции за определенный промежуток времени.
Характер увеличения численности популяции может быть неодинаковым, и в связи с этим выделяют разные типы роста популяции: различают непериодические (редко наблюдаемые) и периодические (постоянные) колебания численности популяций.
Источник
2 Численность и плотность популяций
Основными параметрами популяции, прежде всего, являются ее численность и плотность.
Численность популяции – это общее количество особей на данной территории или в данном объеме.
Численность никогда не бывает постоянной и зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности. В процессе размножения происходит рост популяции, смертность же приводит к сокращению ее численности.
Плотность популяции определяется количеством особей либо биомассой на единицу площади или объема.
Например, 150 растений сосны на 1 га или 0,5 г циклопов в 1 м 3 воды характеризуют плотность популяции этих видов. Плотность популяции также изменчива и зависит от численности. При возрастании численности плотность не увеличивается лишь в том случае, если возможно расселение популяции, расширение ее ареала. Любой популяции свойственна тенденция к расселению. Расселение продолжается до тех пор, пока популяция не встретится с какой-либо преградой.
В связи с размерами особей того или иного вида и, следовательно, ареалов его популяций варьируется и численность особей в каждой из них. У насекомых, мелких травянистых растений она может достигать сотни тысяч и более. Популяции же крупных животных и больших древесных растений чаще всего бывают небольшими по численности. Но так как размеры ареала популяции непостоянны, то и численность особей, ее слагающих, претерпевает различные изменения. Нередко эти изменения связаны с деятельностью человека. Но основными причинами их являются изменения условий существования. Как известно, динамика популяций белок, зайцев, многих птиц в большинстве случаев зависит от урожая кормов. Иногда причины динамики популяций не ясны. Но в природе не отмечено ни одной популяции, которая бы оставалась стабильной даже на протяжении короткого отрезка времени. Это связано, прежде всего, с воздействием абиотических факторов на интенсивность роста и размножения, на смертность, скорость развития. Немалую роль в данном процессе играют уничтожение хищниками жертв, конкурентные взаимоотношения, влияние паразитов на жизнедеятельность хозяев и т. д.
Однако, несмотря на изменчивость, численность популяции колеблется не беспредельно. Популяция, как и любая биологическая система, обладает способностью к саморегуляции. Для популяции каждого вида всегда имеются верхние и нижние пределы плотности, за границы которых она выходить не может. При благоприятном сочетании всех условий плотность популяции удерживается на каком-то оптимальном уровне, незначительно отклоняясь от него в ту или другую сторону. Такие колебания численности обычно носят правильный, регулярный характер и четко отражают реакцию популяции на конкретные условия среды. Тем не менее, сезонные колебания численности, особенно у мелких животных (мышевидные грызуны, насекомые, некоторые птицы), могут быть весьма значительны. Так, численность мышевидных грызунов в течение одного сезона иногда увеличивается в 300 — 500 раз, а некоторых насекомых в 1300 — 1500 раз. Причины вспышек массового размножения бывают самыми различными. Они, как правило, сменяются резким сокращением численности.
Падение плотности ниже оптимальной приводит к ослаблению защитных реакций популяции, снижает ее плодовитость и вызывает ряд других отрицательных явлений. В популяциях с минимальной численностью нередко складываются весьма сложные ситуации. Изменяющиеся совокупности ее легко могут быть сведены к нулю. Это неизбежно приводит к вымиранию популяции. У двуполых видов, например, достаточно, чтобы до нуля сварьировал один из полов. Вот почему популяции с очень малой численностью особей длительно существовать не могут. Такие случаи известны даже в заповедниках со строгим режимом.
Повышение плотности сверх оптимальной также неблагоприятно сказывается на популяции, поскольку при этом иссякает кормовая база, сокращается жизненное пространство, появляются эпизоотии и т. д.
Источник