Территориальная иерархия популяций

Популяции находятся в соподчиненных (иерархических) взаимоотношениях. Различают:

Элементарная (локальная) популяция - совокупность особей одного вида, занимающая небольшой участок однородной по условиям обитания площади.

Экологическая популяция - совокупность элементарных популяций, обитающих в различных экологических нишах (белка в сосновом лесу, в елово-пихтовом и т.д.).

Географическая популяция - совокупность экологических популяций, заселяющих территорию с географически однородными условиями существования (например, тундра, тайга).

Чем ниже ранг (иерархический уровень) популяции, тем более тесна связь между соседними популяциями, происходит обмен особями и сглаживание отличительных особенностей. Раздробление вида на множество территориальных группировок приводит к приспособлению популяции к разнообразию местных условий среды. Увеличивается генетическое многообразие вида, происходит обогащение его генофонда, улучшается приспособляемость к изменяющейся среде.

Таким образом, ареал обитания вида - это область географического распространения его особей независимо от постоянства их обитания в данной местности, но исключая места случайного попадания.

Ареал -это фундаментальная экологическая характеристика популяции. Ареал может изменяться в зависимости от численности популяции, активности ее особей.

Вид -это сложная биологическая система, состоящая из популяций, обладающих характерными особенностями строения, физиологии и поведения.

Конкретной популяции присуща определенная организация, структура. Распределение особей популяции по возрасту, полу, морфологическим, физиологическим, поведенческим, генетическим особенностям отражают соответствующую структуру популяции, например, возрастная и половая структура популяции. В любой популяции можно выделить три экологические группы - предрепродуктивную (особи, возраст которых не достиг способности к воспроизведению), репродуктивную, пострепродуктивную. Есть виды с простой возрастной структурой популяций - все особи вида в данный момент времени находятся в одном возрасте (однолетние растения) и погибают одновременно. Сложная возрастная структура - в популяции есть особи разных возрастов и поколений.

Есть структура по типу использования пространства, в этом случае понимается распределение популяции в пространстве, имеющем необходимые для нее жизненные условия. На степень использования природных ресурсов в данном случае влияет численность популяции и тип размещения особей в пространстве. По этой структуре все подвижные животные подразделяются на кочевые и оседлые.

Существует этологическая (поведенческая) структура популяции, при которой формы совместного существования особей в популяции могут различаться. Одиночный образ жизни характерен для многих видов, но лишь на определенных стадиях жизненного цикла. В чистом виде одиночного существования нет, иначе погибли бы многие популяции. Можно говорить о преимущественно одиночном образе жизни, потому что и такие животные в определенное время собираются в группы для определенных целей (размножение, зимовка).

Большинство видов предпочитает существование в группе. Проживание в группе формирует так называемый эффект группы, реакция отдельной особи на присутствие других особей своего вида. При этом происходит оптимизация физиологических процессов, повышение жизнеспособности животных. Эффект группы не проявляется у видов, ведущих преимущественно одиночный образ жизни. Эффект группы свойственен и человеческому виду.

Семейный образ жизни резко усиливает связи между родителями и их потомством. Ярко выражено территориальное поведение животных, различные сигналы и даже прямая угроза обеспечивают семье владение участком, пищевая емкость которого достаточна для содержания семьи.

Группы, которые могут образовываться при семейном образе жизни, называют колонии.

Колония - групповое поселение животных, может существовать длительно или определенный период (размножение). Различают виды колоний - семьи (пчелы, термиты), стаи (насекомые, птицы, рыбы), стадо (олени).

Основу группового поведения составляют взаимоотношения доминирования-подчинения, которые обусловлены индивидуальными различиями особей. В экстремальных условиях (отсутствие корма и т.д.) группа в целом получает преимущества, подчиняясь более сильным и опытным особям. Гибнут наиболее слабые особи, но под защитой группы у них больше шансов выжить, чем в одиночку.

Внутри вида существует особая конкуренция – внутривидовая. У растений это конкуренция из-за света и воды, у животных - борьба за участок территории, куда, кроме самки, не допускается ни одна особь своего вида. В ряде случаев внутривидовая конкуренция приводит к дифференциации вида, он распадается на несколько популяций, занимающие отдельные территории. У представителей одного вида встречается явление - каннибализм, поедание себе подобных. Каннибализм встречается и у нехищных организмов в экстремальных ситуациях (отсутствие пищи или воды). Существует паразитирование - самки глубоководных рыб носят на себе самцов, те питаются телом самки как паразиты. Внутривидовый паразитизм носит приспособительный характер, снижает остроту конкуренции при недостатке пищи, снижает энергозатраты на встречу полов.

Значительное внимание в демэкологии уделяется динамике популяций. Динамика популяции - это изменение ее основных показателей во времени. Особое значение имеют численность популяции, ее биомасса и популяционная структура. В динамике полностью проявляется жизнь популяции. Любая популяция способна (но только теоретически) к неограниченному росту численности, если ее не лимитируют факторы внешней среды. В действительности рост численности всегда ограничен, поскольку ресурсы любой территории, особенно пищевые, имеют пределы. Эти пределы называют емкостью среды для конкретной популяции.

Среда может выступать как ограничитель популяции, характеризуясь неоптимальными экологическими факторами. Совокупность всех ограничителей роста популяции (неоптимальные температура, присутствие хищников и т.д.) называют сопротивлением среды. Наиболее сильно сопротивление среды действует на молодое, неокрепшее поколение. Таким образом, динамика численности популяции зависит от соотношения между биотическим потенциалом (емкостью) среды и ее сопротивлением. В связи с этим, различают стабильные, растущие и сокращающиеся популяции. Согласно правила пищевой корреляции, сохраняются только те популяции, скорость размножения которых скоординирована с количеством пищевых ресурсов среды. Малая численность, равно как и высокая, могут быть лимитирующим фактором для выживания популяции.

Для популяций характерен гомеостаз - способность поддерживать определенную численность своих особей. В основе этого важного свойства лежат изменения определенных особенностей особей в ответ на изменение численности популяции. Механизмы популяционного гомеостаза определяются экологическими особенностями вида. Одни животные из-за перенаселения популяции принимают жесткие поведенческие формы и уничтожают физически избыток особей. Другие выбирают более мягкие формы - снижают плодовитость особей при перенаселении и наоборот.

При увеличении скорости роста популяции, когда хищники-регуляторы не успевают выедать особей, возрастает количество паразитов этих организмов. Когда и они не успевают за размножением популяции, возрастает возможность инфекционных заболеваний среди особей. Вплоть до образования внутривидовой конкуренции в самой жесткой форме - поедание или физическое уничтожение избытка особей своего вида. Все это говорит о том, что в природу популяции заложено важнейшее свойство - способность к саморегуляции своей численности.