Возрастные группы могут быть подразделены и на более мелкие категории

Например, у растений выделяют следующие состояния:

• покоящееся семя,

• проростки и всходы,

• ювенильное состояние,

• имматурное состояние,

• виргинильное состояние,

• раннее генеративное,

• среднее генеративное,

• позднее генеративное,

• субсенильное,

• сенильное (старческое),

• состояние полутрупа.

Возрастную структуру популяции выражают при помощи возрастных пирамид (рис.).

В зависимости от соотношения в популяции количества особей разных возрастных групп различают три основных типа популяций:

• растущие,

• стабильные и

• сокращающиеся популяции.

Типы популяций в зависимости от соотношения в них количества особей разных возрастных групп: 1 — растущая, 2 — стабильная, 3 — сокращающаяся (различная штриховка — разные возрастные группы).

Пространственно-этологическая структура — характер распределения особей в пределах ареала.

Она зависит от особенностей окружающей среды и этологии (особенностей поведения) вида.

Различают три основных типа распределения особей в пространстве (рис.):

• равномерное (регулярное) распределение характеризуется равным удалением каждой особи от всех соседних. Свойственно популяциям, существующим в условиях равномерного распределения факторов среды или состоящих из особей, проявляющих друг к другу антагонизм.

• неравномерное (агрегированное, групповое, мозаичное) распределение проявляется в образовании группировок особей, между которыми остаются большие незаселенные территории. Характерно для популяций, обитающих в условиях неравномерного распределения факторов среды или состоящих из особей, ведущих групповой (стадный) образ жизни.

• Случайное (диффузное) распределение выражается в неодинаковом расстоянии между особями. Является результатом вероятностных процессов, неоднородности среды и слабых социальных связей между особями.

Основные типы распределения особей в пространстве:

а — равномерное; б — групповое; в — случайное (по Ю. Одуму).

По типу использования пространства все подвижные животные подразделяются на оседлых и кочевых.

Оседлый образ жизни имеет ряд биологических преимуществ, таких, как

свободная ориентация на знакомой территории при поиске пищи или укрытия,

возможность создать запасы пищи

(белки, полевые мыши).

К его недостаткам относится

истощение пищевых ресурсов при излишне высокой плотности популяции.

По форме совместного существования животных выделяют одиночный образ жизни, семейный, колониями, стаями, стадами.

Одиночный образ жизни проявляется в том, что особи в популяциях независимы и обособленны друг от друга (ежи, щуки и др.). Однако он характерен только для определенных стадий жизненного цикла. Полностью одиночное существование организмов в природе не встречается, так как при этом было бы невозможно размножение.

Семейный образ жизни наблюдается в популяциях с усилением связей между родителями и потомством (львы, медведи и др.).

Колонии — групповые поселения оседлых животных, как длительно существующие, так и возникающие лишь на период размножения (гагары, пчелы, муравьи и др.).

Стаи — временные объединения животных, облегчающие выполнение какой-либо функции: защиты от врагов, добывания пищи, миграции (волки, сельдь и др.).

Стада — более длительные, чем стаи, или постоянные объединения животных, в которых, как правило, выполняются все жизненные функции вида: защита от врагов, добывание пищи, миграции, размножение, воспитание молодняка и т.д. (олени, зебры и др.).

Генетическая структура — соотношение в популяции различных генотипов и аллелей. Совокупность генов всех особей популяции называют генофондом. Генофонд характеризуют частоты аллелей и генотипов. Частота аллеля — это его доля во всей совокупности аллелей данного гена. Сумма частот всех аллелей равна единице:

р + q = 1,

где р — доля доминантного аллеля (А); q — доля рецессивного аллеля (а).

Зная частоты аллелей, можно вычислить частоты генотипов в популяции:

(p + q)2=p2 + 2pq + q2 = 1,

где p и q — частоты доминантного и рецессивного аллелей соответственно, p2 — частота гомозиготного доминантного генотипа (АА), 2pq — частота гетерозиготного генотипа (Аа), q2 — частота гомозиготного рецессивного генотипа (аа).

Согласно закону Харди - Вайнберга, относительные частоты аллелей в популяции остаются неизменными из поколения в поколение.

Закон Харди - Вайнберга справедлив, если соблюдаются следующие условия:

1) популяция велика;

2) в популяции осуществляется свободное скрещивание;

3) отсутствует отбор;

4) не возникает новых мутаций;

5) нет миграции новых генотипов в популяцию или из популяции.

Очевидно, что популяций, удовлетворяющих этим условиям в течение длительного времени, в природе не существует.

На популяции всегда действуют внешние и внутренние факторы, нарушающие генетическое равновесие.

Длительное и направленное изменение генетического состава популяции, ее генофонда получило название элементарного эволюционного явления.

Без изменения генофонда популяции невозможен эволюционный процесс.

Вопрос 17.

Динамические показатели популяции

Для характеристики динамических показателей популяции используют следующие обозначения:

• N — число организмов;

• t — время;

• DN/Dt — средняя абсолютная (общая) скорость изменения числа организмов за определенный период времени;

• (DN/Dt)/N — средняя удельная скорость изменения числа организмов в расчете на 1 особь за определенный период времени.

При математическом моделировании в экологии часто необходимо знать не только среднюю скорость, но и мгновенную скорость изменения числа организмов в тот или иной момент времени (за бесконечно малый промежуток времени).

Когда Dt стремится к нулю (Dt ® 0) символ D заменяют на d. Тогда

• dN/dt — мгновенная абсолютная (общая) скорость изменения числа организмов за единицу времени в некоторый момент;

• (dN/dt)/N — мгновенная удельная скорость изменения числа организмов в расчете на 1 особь за единицу времени в некоторый момент.

Рождаемость(скорость рождаемости) — число новых особей, появившихся в популяции за единицу времени в результате размножения.

Различают максимальную и фактическую рождаемость.

Максимальная рождаемость — максимальная реализация возможности рождения при отсутствии лимитирующих факторов среды.

Фактическая рождаемость — реальная реализация возможности рождения.

Различают абсолютную и удельную рождаемость.

Абсолютная (общая) рождаемость, или скорость рождаемости, выражают отношением:

Смертность(скорость смертности) — число особей, погибших в популяции за единицу времени (от хищников, болезней, старости и других причин).

Смертность — величина обратная рождаемости.

Различают минимальную и фактическую смертность.

Минимальная смертность — минимально возможная величина смертности.

Фактическая смертность — реальная величина смертности.

Различают абсолютную и удельную смертность.

Абсолютная (общая) смертность, или скорость смертности, выражают отношением:

dNm /dt,

где dNm — число особей, погибших за промежуток времени dt.

У дельная смертность (d) — отношение скорости смертности к исходной численности (N):

d=(dNm /dt)/N.

Скорость роста популяции — изменение численности популяции за единицу времени.

Скорость роста популяции может быть

• положительной,

• нулевой и

• отрицательной.

Скорость роста популяции зависит от показателей

• рождаемости,

• смертности и

• миграции (иммиграции — вселения и эмиграции — выселения).

Увеличение (прибыль) численности происходит в результате рождаемости и иммиграции особей.

Уменьшение (убыль) численности происходит в результате смертности и эмиграции особей.

Различают абсолютную и удельную скорость роста популяции.

Абсолютная (общая) скорость роста выражают отношением:

dN/dt,

где dN — изменение численности популяции за промежуток времени dt.

У дельная скорость роста — отношение скорости роста к исходной численности (N):

(dN/dt)/N.

При отсутствии лимитирующих факторов среды удельная скорость роста равна величине r, которая характеризует свойства самой популяции и называется удельной (врожденной) скоростью роста популяции или биотическим потенциалом вида.

r=(dN/dt)/N или dN/dt=rN.

Величина биотического потенциала очень различается у разных видов. Например, самка косули способна произвести за жизнь 10–15 козлят, трихина отложить 1,8 тыс. личинок, самка медоносной пчелы — 50 тыс. яиц, рыба-луна — до 3 млрд икринок.

Поиск по сайту: