Динамічні показники популяції

Чисельність - це кількість особин, з яких складається попу­ляція. Вона може бути більш-менш постійною або різко змі-нюватися в різні сезони чи протягом декількох років. За опти-мальних умов середовища чисельність організмів, як правило, змінюється не так різко, як при нестабільних та часто неспри-ятливих умовах життя.

Щільність - це співвідношення чисельності організмів попу-ляції до одиниці площі чи об’єму простору. Зазвичай її визнача-ють числом особин або біомасою популяції на одиницю площі або об'єму. Наприклад, 150 сосен на 1 га соснового бору, 8 млн синьо-зелених водоростей на 1 мз води, 20 кг лося на 1 км2 угідь або 200 г планктону на 1 мз води.

Розрізняють середню та екологічну (чи специфічну) щіль-ність. Середня щільність означає число особин (або біомаси) на одиницю всього простору. Екологічна щільність - число особин (або біомаси) на одиницю заселеного простору. Організми за певних умов простору можуть концентруватися у відповідних частинах ареалу. При цьому середня щільність популяції незмінна, а екологічна - може сильно відрізнятися в різних частинах простору. Зростання щільності впливає на швидкість росту популяції, як правило викликаючи його спо-вільнення. Вона також впливає на перерозподіл ресурсів між органами рослин, в основному, в бік зменшення репродуктив-них органів, на їх інтенсивність, негативно впливає на при-ріст фітомаси особин.

Народжуваність - це кількість особин популяції, що народи-лася за одиницю часу, її вираховують за такою формулою:

В = Nb I (t2 - tι)

де В - народжуваність, Nb - кількість організмів, що народи-лися, (t2 - tι) - певний проміжок часу (∆t), що залежить від темпів розмноження даного виду.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ

В екологічних дослідженнях мало знати, з яких організмів складається угруповання чи екосистема. Передусім треба мати точні дані щодо щільності тих чи інших популяцій орга-нізмів. Вплив, який чинить популяція на середовище взагалі та на окремі його види організмів зокрема, залежить від її щільності. Так, випасання десятка овець на 1 км2 степу не приведе до великих змін у довкіллі, але 1000 овець на цій же площі можуть враз зруйнувати рослинний покрив (випа-сання, витоптування) та створити умови для ерозії ґрунтів.

Кожний організм має свої фізіологічні можливості розмно-ження (плодючість), але за різних умов (у тому числі й екологіч-них) вони реалізуються по-різному. Тому для кожної популяції в певні періоди існує свій показник народжуваності. У перена-селених популяціях народжуваність, як правило, зменшується, і навпаки, коли щільність популяції менша від оптимальних показників, народжуваність може зростати. Чим більша наро-джуваність, тим скоріше збільшується чисельність організмів у популяціях і пов'язано це з турботою про потомство. Обернена залежність: чим вища турбота, тим нижча народжуваність.

Народжуваність визначають як здатність популяції до омо­лоджування та збільшення чисельності. Розрізняють такі види цього показника:

- максимальна (абсолютна або фізіологічна) народжуваність як теоретично максимальна швидкість появи нових особин в ідеальних умовах за відсутності лімітуючих факторів, тобто наро­джуваність, обумовлена фізіологічними можливостями орга-нізму. Ця характеристика є постійною для популяції певного виду;

- екологічна або реалізована народжуваність (або просто „народжуваність”) означає омолодження, збільшення чисельно-сті популяції в реальних умовах. Вона варіює залежно від зміни останніх, а також від вікового стану популяції та інших факторів.

Але немає вічноживих організмів - рано чи пізно вони гинуть чи відмирають, звільняючи місце для нащадків. Тобто для попу-ляцій характерна певна смертність організмів.

Смертність.

Смертність - це кількість організмів популяції, які вмирають чи гинуть за різних причин в певний проміжок часу, її визнача­ють за такою формулою:

де D - смертність, Nd - кількість організмів, що загинули чи померли, (tι - t2) - певний проміжок часу (найчастіше 1 рік).

Смертність як показник популяції може змінюватися за різ-них причин. Вона може зрости при різкій зміні оптимальних умов існування на екстремальні, при збільшенні щільності популяції і навпаки. Порівнюючи величини народжуваності та смертності, можна передбачити темпи зміни чисельності в попу­ляції. Якщо смертність буде перевищувати народжуваність, то популяція буде зменшуватися чисельно. При однакових величи-нах смертності і народжуваності популяція буде мати стабільну чисельність. Коли ж народжуваність буде перевищувати смерт-ність, то популяція зростатиме чисельно.

Смертність відображає загибель особин у популяції. Подібно народжуваності, смертність можна виразити кількістю особин, які загинули за даний період (кількість смертей за одиницю часу). Вона має закономірний характер і неоднакова в особин різних статей і віку; причини її та ступінь закономірно зміню-ються із зміною середовища або самої популяції.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ

Ступінь смертності визначає тривалість життя та послідов-ність відмирання окремих генерацій, а також характер віко-вого складу популяції.

Рис. 9. Різні типи кривих виживання (за Ю. Одумом)

1 - тип (випукла крива І) - висока смертність у кінці життя (кит, слон, слизень, гідра, людина);

2 - тип (ступінчаста крива II) - різка зміна виживання у різ-ному віці і фазах розвитку (голометаболічні комахи);

3 - тип (похила пряма III) - постійне виживання у будь-якому віці, реально нездійсненна, може бути приближення до неї (ящірка);

4 - тип (S-подібна крива IV) - найбільша смертність на початку і в кінці життя (пінгвін, довговічні деревні породи); 5 - тип (ввігнута крива V) - різні за таксономічним положен­ням популяції з найбільшою смертністю на початку життя (багато рослин, безхребетні, риби).

Переміщення організмів. Поруч знароджуваністю та смерт-ністю організмів розселення, або переміщення, визначає харак-тер росту популяції та її щільність. Розрізняють три типи перемі-щення організмів: еміграцію, імміграцію та міграцію:

- Еміграцією називають масове виселення організмів з пев-ної території внаслідок перенаселення чи інших причин.

- Імміграцією називають зворотний процес - вселення орга-нізмів на певну територію чи в популяцію.

- Міграціями називають регулярні та спрямовані перемі-щення організмів (туди і в зворотному напрямку) з однієї терито-рії на іншу.

Здебільшого деяке число особин постійно іммігрує в популя-цію або емігрує з неї. Зазвичай це слабо відбивається на попу-ляції в цілому (особливо якщо популяція має значні розміри) оскільки переміщення або врівноважують одне одного, або ком-пенсуються змінами народжуваності та смертності. Однак коли розселення має масовий характер і здійснюється швидко, це сильно відбивається на популяції. Характер розселення особин великою мірою залежить від різноманітних перешкод і від врод-женої здатності дорослих особин або зародкових форм до пере-

міщень, яку називають вагільністю (рухливість). Розселення є засобом захоплення нових або звільнених територій і встанов-лення збалансованого різноманіття. Воно служить також одним з факторів, що сприяє потоку генів та видоутворенню.

ЦІКАВО

Розселення істотно залежить від природних перешкод, а також від вагільності, тобто вродженої здатності організмів до переміщень. Рухомість багатьох видів набагато більша ніж ми гадаємо. Здатність птахів та комах „знаходитися всюди” добре відома, хоча фактично значно більшою здатні-стю до розселення характеризуються рослини і більш дрібні тварини. Дослідження завислих у повітрі форм („повітря-ний планктон”) дало змогу зрозуміти, що не тільки спори, насіння і мікроорганізми, але й тварини, наприклад, павуки, здатні перелітати на багато кілометрів, прикріпившись до власної павутини.

7.2.