Рост популяции, кривая роста. Антропогенное влияние на экологию популяции

Процессы увеличения и уменьшения размеров популяции подчиняются определенным законам. Увеличение размеров определяется репродуктивным (биотическим) потенциалом организмов и сопротивлением среды. Максимальный репродуктивный потенциал — это теоретическая скорость размножения при неограниченной доступности ресурсов среды. Он зависит от возрастной структуры популяции и соотношения в ней самцов и самок (в случае полового размножения).

Выделяют две основные формы кривых роста — чисто экспоненциальную (J-образную) и сигмоидную (S-образную).

Сигмоидная, или S-образная, кривая описывает ситуацию, при которой в новом для популяции местообитании ее плотность сначала возрастает медленно а затем быстро, почти экспоненциально. По прошествии некоторого времени скорость роста замедляется и становится в конечном итоге нулевой: рождаемость полностью уравновешивается смертностью. Говорят, что кривая выходит на плато. Замедление роста популяции объясняется увеличением внутривидовой конкуренции за ресурсы, например пищу или места гнездования. В результате по механизму отрицательной обратной связи повышается смертность особей и замедляется их размножение (меньший процент спаривающихся животных, рост числа вызванных стрессом выкидышей и т. п.). Другими словами, растущее сопротивление среды уравновешивает биотический потенциал.

Такой тип популяционного роста называют зависимым от плотности, поскольку для данного набора ресурсов скорость роста определяется числом особей в ограниченном пространстве, занимаемом популяцией. Обилие организмов, соответствующее выходу кривой на плато (нулевая скорость роста), — это максимальная несущая емкость среды для данного вида.

S-образные кривые роста численности свойственны популяциям многих микроорганизмов, растений и животных как в лабораторных, так и в полевых условиях. Наглядным примером может служить рост бактерий на свежей культу-ральной среде (рис. 12.8). S-образный рост численности фитопланктона может наблюдаться весной в озерах и океанах. Он наблюдается также у насекомых (например, мучных хрущаков) и клешей, интродуцированных в новое местообитание с изобилием пищи и отсутствием хищников.

Экспоненциальный рост без выхода на плато (J-образная кривая) соответствует ситуации, при которой после начального адаптационного периода (лаг-фазы) численность особей резко возрастает, но затем рост внезапно прекращается, когда начинает проявляться отс>тствовавшее прежде сопротивление среды. Такой рост популяции называют независимым от плотности, поскольку он ничем не сдерживается до последнего момента, за которым следует массовая гибель особей. Эта гибель в свою очередь может вызываться либо наступлением неблагоприятного сезона, либо окончанием сезона размножения самих организмов или их основных жертв. Иногда гиьель запрограммирована в жизненном цикле особей на момент, непосредственно следующий за размножением (у однолетних растений, лососевых), или вызывается внешним вмешательством, например инсектицидной обработкой посевов для уничтожения насекомых-вредителей. В целом для таких популяций типичны циклические «взлеты» и «падения» численности (демографические взрывы и катастрофы), наблюдаемые, скажем, у некоторых прожорливых насекомых-фитофагов или связанные с водорослевыми «цветениями».

Поиск по сайту: