Динамика численности популяций

Динамика численности и плотности популяции, если оставить в сто­роне процессы иммиграции и эмиграции, определяется внутренними факторами - соотношением рождаемости и смертности, на которые, в свою очередь, влияют внешние абиотические и биотические факторы.

В идеальных условиях (при максимальной рождаемости и минималь­ной смертности) скорость роста популяции всегда принимает положительное значение, так как при этом организмы дают больше способного к размножению потомства, чем было бы необходимо, чтобы заменить родителей. Численность популяции в оптимальных условиях, т.е. при отсутствии сопротивления среды, под которым в экологии понимают любое неблагоприятное воздействие, увеличивается в экспоненциальной зависимости, а в самой популяции устанавливается стабильная возрастная структура. Указанная способность к экспоненциальному росту численности популяции в идеальных условиях среды свойственна всем живым организмам. Эту закономер­ность можно выразить математически, определив специфичный для каждого вида биотический потенциал, отражающий потенциальную «силу» размножения при оптимальных условиях. Если dN - число особей нового поколения, появившихся в популяции за время (dt), то показатель рождаемости – dN/dt (d - показатель, изменяющийся во времени). В равной мере, если dN - число умерших, то dN/dt- коэффициент смертности.

Показатели общей рождаемости и смертности зависят от исход­ной численности особей в популяции. Поэтому для удобства сравне­ния динамики численности различных по величине популяций ис­пользуют показатели удельной рождаемости и удельной смертнос­ти, которые показывают соответственно число новорожденных и умерших на одну особь за единицу времени. Удельные показатели рождаемости (а) и смертности (b) могут быть представлены в виде следующих выражений:

a = (dN / dt) · N; b = (dN / dt) · N

Разница между показателями удельной рождаемости и удельной смертности, означающая скорость изменения численности популя­ции в расчете на одну особь за единицу времени в идеальных услови­ях, соответствует математическому выражению биотического потен­циала (г):

г = а - b

В общем виде математическое выражение биотического потенциа­ла можно представить в следующей форме:

r = dN

dt·N

где dN - число особей, на которые увеличивается популяция за время t;

N - исходная численность популяции; dt - время.

Буква d означает показатель, изменяющийся во времени. Для сравнительной оценки биотических потенциалов разных популяций их значения удобно выражать в логарифмическом масштабе:

r = InNt – InN₀

t

Указанная способность к экспоненциальному росту численности популяции в идеальных условиях графически может быть представ­лена разными способами (рис.4).

время, сутки время, сутки

Рис. 4. Кривая экспоненциального роста одной и той же популяции, построенная разными способами. Число особей (N) отложено в линейном (слева) и логарифмическом (справа) масштабе. Рассматривается гипотетическая популяция микроорганизмов, в течение 6 суток растущая по экспоненте, так что каждые двое суток популяция увеличивается в 10 раз.

Поиск по сайту: