Тема № 5.Динамика численности популяции. Формы существования особей в популяциях

План лекции: Динамика численности популяции: экспоненциальный и логистический рост численности популяции; рост популяции. Флуктуации – колебания численности популяции под действием абиотических и биотических факторов. Осцилляции – колебания численности популяции под влиянием биотических факторов. Периодические и непериодические колебания численности популяции. Гомеостаз или равновесное состояние в популяции. Формы существования особей в популяциях.

Скорость роста популяции определяется как удельный прирост численности за единицу времени. Еще в 17 веке было установлено, что численность популяции растет по закону геометрической прогрессии

Различают два типа роста численности популяций (рис. 12): экспоненциальный (логарифмический) и логистический. Экспоненциальный рост описывается J-образной кривой, а логистический S-образной.

Рисунок 12 – Экспоненциальный (А) и логарифмический (Б) рост численности популяции

У каждой популяции существует характерный для нее репродуктивный потенциал, который характеризуется скоростью роста ее численности при наличии неограниченного пространства, обилия пищи и других ресурсов и полном отсутствии лимитирующих факторов. Например, самка косули способна за жизнь произвести 10-15 козлят, а луна-рыба до 3 млрд. икринок. Если бы все потомство сохранялось, численность любой популяции увеличивалась бы в геометрической прогрессии.

Однако в природе рост численности популяции ограничен комплексом факторов внешней среды (хищники, погодные условия и т.д.) и реально складывается как результат соотношения рождаемости и смертности. r= b-d.

У животных, вероятность выживания потомства которых мала, эволюционно развита высокая норма плодовитости. А появление каких-либо форм заботы о потомстве четко коррелирует со снижением видовой нормы плодовитости.

Биологическая емкость среды – способность природного окружения обеспечивать нормальную жизнедеятельность (дыхание, питание, размножение, отдых и т.п.)

Однако плато S-образной кривой не всегда бывает гладким, т.к. постоянно происходят колебания численности.

Флуктуации численности – могут быть сезонными – обусловлены действием абиотических факторов (например, сезонной сменой температур и освещения), могут быть годовыми – вызванными совместным действием биотических и абиотических факторов (например, холодное или слишком жаркое лето, неурожай кормов и т.д.).

Осцилляции – это колебания численности популяций, вызванные биотическими факторами (например, взаимная зависимость численности популяций хищников и жертв), отличаются высокой регулярностью и даже называются циклами.

Различают непериодические и периодические колебания численности естественных популяций.

К непериодическим можно отнести резкий подъем численности организмов в новом местообитании. Например, размножение кроликов в Австралии, колорадского жука в Европе.

Периодические колебания совершаются обычно в течение одного сезона или нескольких лет. Например, в среднем через 4 года они наблюдаются в тундре у песца, полярной совы, у мышевидных грызунов, некоторых насекомых.