Н.Н. Роева
Экология
Учебно-практическое пособие. – М.: МГУТУ, 2005
Глава 3. Элементы экологических систем и их характеристики
3.2. Популяция и характерные для нее взаимосвязи
В жизни любого живого существа большую роль играют
отношения о представителями собственного вида. Эти отношения осуществляются в популяциях.
Различают следующие разновидности популяций:
Элементарная (локальная) популяция ‑ это группа особей
одного вида, занимающих какой-то небольшой участок однородной площади.
Экологическая популяция ‑ совокупность
элементарных популяций. В основном, это внутривидовые группировки, приуроченные
к конкретным экосистемам. Напр., "сосновые" и "елово-пихтовые"
белки.
Географические популяции ‑ совокупность
экологических популяций, заселяющих территорию с географически однородными условиями
существования.
Например, белки Белоруссии и белки Дальнего Востока.
Соседние популяции сообщаются друг с другом в
процессах расселения, переноса семян, сезонных миграций. У некоторых видов
такая связь соседних популяций постоянная, у других ‑ эпизодическая.
Отношения в популяциях ‑ это внутривидовые
взаимодействия. По характеру этих взаимодействий популяции разных видов чрезвычайно разнообразны. В
популяциях встречаются все типы связей, присущих живым организмам, но
наиболее распространены взаимовыгодные и конкурентные – 12 ‑ отношения. У
некоторых видов особи живут поодиночке, встречаясь лишь для размножения. Другие
создают временные или постоянные семьи. Некоторые, в пределах популяций,
объединяются в крупные группы ‑ стаи, стада, колонии. Другие образуют в
неблагоприятные периоды скопления, вместе переживая зиму или засуху, Популяция
обладает признаками, которые характеризуют группу как целое, а не отдельные особи в
группе. Такими характеристиками являются: структура, численность и плотность
популяции.
Структура популяции ‑ это
количественное соотношение особей разного пола, возраста, размеров, генотипов и
т.п. Соответственно, различают половую, возрастную, размерную,
генетическую и другие структуры популяции.
Структура популяции зависит от различных причин. Напр.,
возрастная структура популяции зависит от двух причин: 1) от особенностей жизненного
цикла вида; 2) от внешних условий. Есть виды с очень простой возрастной структурой популяции,
которые состоят практически из представителей одного возраста (однолетние
растения, саранча). Сложные возрастные структуры популяций возникают тогда, когда в них
представлены все возрастные группы (стая обезьян, стадо слонов).
Неблагоприятные внешние условия могут изменить возрастной
состав популяции за счет гибели наиболее слабых, но самые устойчивые возрастные
группы
выживают и затем восстанавливают структуру популяции, Пространственная структура
популяции определяется характером распределения особей в пространстве и зависит
как от особенностей окружающей среды, так и от особенностей поведения самого
вида. Любой популяции свойственна тенденция к расселению. Расселение
продолжается до тех пор, пока популяция не встретится с какой-либо преградой. Основными
параметрами популяции являются ее численность и плотность.
Численность популяции ‑ это общее
количество особей на данной территории или в данном объеме. Уровень численности
популяции, гарантирующий ее сохранение зависит от конкретного биологического вида.
Например, для крупных
позвоночных ‑ это 500 особей;
для мелких позвоночных ‑ 10 000
особей; для беспозвоночных ‑ 50
000 особей.
Плотность популяции ‑ это число особей, приходящихся на единицу площади или объёма,
например, 150 сосен на 1 гектар, или 0,5 грамм циклопов в 1я воды характеризуют
плотность популяции этих видов. Чем выше численность, тем выше
приспособляемость организмов данной популяции. Численность популяции никогда не
бывает постоянной и зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и
смертности, т.е. количества особей, погибших за определенный период. Плотность
популяции также изменчива и зависит от численности. При возрастании численности плотность
не
увеличивается только в том случае, если возможно расширение ареала популяции. В природе
численность любой популяции чрезвычайно динамична. Выделяют три типа
популяционной динамики численности:
1) стабильный; 2) изменчивый; 3) взрывной. Типы популяционной динамики численности регулирует свою численность и приспосабливается к изменяющимся условиям среды путем обновления и
замещения особей. Особи появляются в
популяции благодаря рождению и иммиграции, а исчезают в результате смерти и эмиграции.
При сбалансированной интенсивности рождения и смертности формируется стабильная
популяция. В такой популяции смертность компенсируется приростом и численность ее, а
также ареал удерживаются на одном уровне. На численность популяции влияют также
возрастной состав, общая продолжительность жизни особей, период достижения половой зрелости, длительность
периода размножения, число генераций в сезон.
Улучшение питания, увеличение кормовой базы
обычно приводят к повышению плодовитости и рождаемости. Увеличению численности популяции способствуют
также снижение конкурентной напряжённости, сокращение количества хищников и паразитов,
Напротив, ухудшение питания, усиление давления хищников и паразитов, обострение
конкурентных отношений ‑ подавляют плодовитость, повышают смертность и уменьшают
численность
популяции. При особо благоприятных для популяции обстоятельствах, напр., если вид на
время освобождается от врагов ‑ возникают "взрывы" численности. Колебания
численности популяций называются популяционными волнами.
Несмотря на изменчивость, численность популяции колеблется не беспредельно.
Популяция, как и любая биологическая система, обладает способностью к
саморегуляции.
В живых организмах заложена огромная возможность к
размножению. Например, один одуванчик, менее чем за 10 лет, способен заселить
своими потомками
весь земной шар, если все семена прорастут; одна-единственная тля за полтора летних
месяца может оставить более 300 млн. потомков. В действительности такая огромная
плодовитость организмов никогда не реализуется. Истинная плодовитость всегда
оказывается значительно ниже потенциальной.
Для популяции каждого вида имеются верхние и нижние
пределы плотности,
за границы которых она выходить не может. Рост численности популяций любого вида
в природе никогда не бывает бесконечным, потому что ресурсы, за счет которых существуют виды
(пища, убежища, подходящие места для
размножения и т.п.), на любой территории имеют пределы. Эти пределы ресурсов называются емкостью среды для конкретных
популяций. В природных условиях,
благодаря способности к саморегуляции, численность популяций обычно колеблется вокруг определённого
уровня, соответствующего емкости
среды.
Из кустарников (лещина, бересклет, шиповник); IV ‑ подлесок из
высоких кустарничков и крупных трав (багульник, голубика, вереск, аконит, иван-чай);
V ‑ низкие кустарнички и мелкие травы (водяника, клюква, кисличка);
VI ‑ мхи, напочвенные
лишайники, печеночники. Ярусно располагаются и подземные части растений. Растения
каждого яруса и обусловленный ими микроклимат создают определённую среду для специфичных животных.
В почвенном ярусе леса, заполненном корнями растений, обитают бактерии, грибы,
насекомые, клещи, черви. В лесной подстилке среди разлагающихся
растительных остатков, мхов лишайников и грибов живут насекомые, клещи,
пауки, множество микроорганизмов. Более высокие ярусы ‑ травостой, подлесок ‑ занимают растительноядные
насекомые, птицы, млекопитающие. При этом даже птицы, свободно передвигающиеся, обычно придерживаются строго
определенного яруса. Особенно ярко это проявляется в гнездовой период. Одни
и те же виды в силу возрастных различий особей или вследствие частичного
угнетения могут кратковременно находиться в разных ярусах. Например, всходы ели
располагаются в нижних ярусах леса, но по мере роста при благоприятных
условиях, ель займет своё место в верхнем ярусе.
Имеются и внеярусные организмы, напр., лианы, паразиты, а
также многие животные, свободно переходящие из одного яруса в другой. Они затрудняют
чёткое выделение ярусов, что особенно характерно для тропических лесов,
структура которых чрезвычайно сложна. В каждом ярусе складывается своя система взаимоотношений,
поэтому ярус можно рассматривать как структурную единицу биоценоза.
|