<<
>>

Популяция как элементарная единица изучения экосистем

  Популяцией называют наименьшую экологическую единицу вида - совокупность особей одного вида, живущих на одной территории длительное время и свободно скрещивающихся.

Основные характеристики: полная численность, плотность расселения, генетическая структура, данные о вероятности выживания, тип пространственного распределения особей, возрастное распределение особей (демографическая пирамида), способ размножения и плодовитость, социальная организация.

Одной из основных задач экологии является прогноз изменений состояния популяций, расчеты их численности в будущем. Этим занимается популяционная экология.

Колебания численности популяций характеризуются такими показателями, как коэффициент рождаемости, коэффициент смертности, эмиграция и иммиграция.

При улучшении условий среды численность возрастает до тех пор, пока не достигнет максимума (количество особей, которое способна прокормить среда обитания популяции). После полного исчерпания ресурсов среды наступает падение численности (коллапс), завершающееся достижением популяцией минимальной численности. С этого момента, вследствие уменьшившейся нагрузки, ресурсные возможности среды обитания возрастают и происходит увеличение численности до нового максимального значения (более низкого, так как среда не успевает восстановиться полностью). Подобные колебания численности продолжаются до тех пор, пока не достигается равновесная численность. Таким образом, вкратце динамку численности популяции в условиях изменения условий среды можно представить так: рост численности ^ коллапс ^ стабилизация.

• Популяция обладает биологическими особенностями, свойственными всем составляющим ее организмам, и групповыми особенностями, которые служат уникальными характеристиками группы.

Влияние популяции на сообщество и экосистему зависит не только от того, из каких организмов она состоит, но и от их численности, которая означает общее количество организмов, населяющих ту или иную территорию.

Кроме численности, важным показателем является плотность популяции - отношение количества особей к единице пространства. Она измеряется числом особей или биомассой популяций на единицу площади или объема. Например, 400 деревьев на 1 га, 2 млн. диатомовых водорос-

л

лей на 1 м воды, 100 кг рыбы на 1 га поверхности водоема. При изучении плотности популяции различают среднюю плотность, то есть число особей на единицу всего пространства, и экологическую, или специфическую, плотность - число особей на единицу заселенного пространства (доступной площади или объема, которые могут быть заселены популяцией).

Популяция изменчива во времени, и при ее изучении определенный интерес представляют не только ее состав и величина в каждый определенный момент, но также и то, как она изменяется. Зная скорость изменения популяции, можно судить о многих ее особенностях, условиях развития и, косвенно, о состоянии экосистемы в целом.

Рождаемость - способность популяции к увеличению численности за счет размножения. Этот термин используется и для популяции человека. Он характеризует частоту появления новых особей вида. Различают максимальную и экологическую рождаемость. Максимальная рождаемость - это теоретический верхний предел, который популяция могла бы достичь в идеальных условиях Максимальная, или абсолютная, физиологическая, рождаемость - появление теоретически максимально возможного количества новых особей в идеальных условиях, то есть при отсутствии лимитирующих факторов. Этот показатель - постоянная величина для данной популяции.

Смертность. Этот показатель характеризует гибель особей популяций за определенный период времени. Так же, как и в случае с рождаемостью, смертность можно выразить числом особей, погибших за определенный период.

Различают специфическую смертность - число смертей по отношению к числу особей, составляющих популяцию; экологическую, или реализуемую, смертность - гибель особей в конкретных условиях среды (величина непостоянная, изменяется в зависимости от состояния природной среды и состояния популяции).

Так как природная среда непостоянна, то флуктуации численности вверх и вниз от уровня равновесия характерны для большинства популяций. Теории, объясняющие цикличность изменений плотности, можно сгруппировать следующим образом: метеорологические, случайные флуктуации; взаимодействия популяций трофических уровней. В простых по структуре экосистемах, которые подвергаются воздействию физических стрессов либо необычных или нерегулярных факторов, численность популяции зависит от погодных условий, химических загрязнений и т. д. В экосистемах, имеющих сложную структуру или не подверженных физическим стрессам, регуляция численности осуществляется за счет биологических факторов.

Выделяют 9 наиболее важных типов взаимодействия между популяциями: нейтрализм (0 0) - ассоциация двух видов популяций не сказывается ни на одном из них; взаимное конкурентное подавление (              ) - обе популяции вза

имно подавляют друг друга; конкуренция из-за ресурсов (              ) - каждая популяция неблаго

приятно воздействует на другую при недостатке пищевых ресурсов; аменсализм (- 0) - одна популяция подавляет другую, но сама при этом не испытывает отрицательного влияния; паразитизм (+ -) - популяция паразита наносит вред популяции хозяина; хищничество (+ -) - одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой; комменсализм (+ 0) - одна популяция извлекает пользу от объединения с другой, а другой популяции это объединение безразлично; протокооперация (++) - обе популяции получают пользу от объединения; мутуализм (+ +) - связь благоприятна для роста и выживания обеих популяций, причем в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой.

Тип взаимодействия определенной пары видов может изменяться в зависимости от условий или от последовательных стадий их жизненных циклов. Иногда отношения двух видов можно охарактеризовать как паразитизм, иногда - как комменсализм, а иногда они могут быть нейтральными. (Примечание. (0) - существенное взаимодействие между популяциями отсутствует, (+) - благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции, (-) - ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.)

Девять описанных видов взаимодействий можно свести к двум более общим типам - отрицательным и положительным.

Наиболее распространен такой тип взаимодействия популяций, при котором одна популяция влияет на скорость роста и смертность другой. Члены одной популяции могут поедать других, конкурировать с ними за пищу, выделять вредные продукты или еще каким-либо образом оказывать влияние на другую популяцию. Взаимодействие популяций может быть взаимно полезным, полезным для одной их них и безразличным для другой. 

<< | >>
Источник: В.М. Малахов, А.Г. Гриценко, С.В. Дружинин. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОЛОГИЯ МОНОГРАФИЯ В трех томах Том 1. 2012

Еще по теме Популяция как элементарная единица изучения экосистем:

  1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИИ
  2. Антропогеоценоз — территориально- антропоэкологпческая система
  3. Понятие о популяционно-видовом уровне эволюции
  4. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ - ОСНОВА СИСТЕМЫ БИОГЕОХИМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ В.В. Ковальский
  5. Регионы биосферы и исследованные биогеохимические провинции СССР, входящие в состав некоторых регионов биосферы
  6. Системность эволюции, или процесс как система
  7. 10.2 Оценка биологического разнообразия
  8. Основы методологии изучения ПТС
  9. Сложные биогенные системы как объект изучения экологических наук. Свойства и законы функционирования сложных систем
  10. Популяция как элементарная единица изучения экосистем
  11. 3.2.3 Биоиндикация на разных уровнях организации живого
  12. 5.1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА В ПОЙМАХ РЕК