Кривые выживания и пирамиды возрастов

Динамика численности любой популяции, как рассматривалось выше, определяется соотношением показателей удельной рождаемос­ти и смертности, на которые в свою очередь влияют многие факторы, как связанные со свойствами самой популяции, так и действующие извне.

Среди факторов, оказывающих влияние на показатели рождаемос­ти и связанных со свойствами самой популяции, важное значение имеет репродуктивный потенциал составляющих ее особей как мера, отражающая потенциальную силу размножения. Величина этого параметра обратно пропорциональна продолжительности жизни. Именно по этой причине у мелких организмов, для которых характер­ны небольшая продолжительность жизни и короткое время генерации, значения репродуктивного потенциала выше, чем у крупных, так как достижение крупных размеров требует большего времени. Указанную закономерность хорошо иллюстрирует следующий пример. В популяции микроорганизмов, которая каждые два дня увеличивается в 10 раз, репродуктивный потенциал равен 1,15 в сутки (в логарифмическом выражении). Для амбарного долгоносика, полевой мыши и человека его значение составляет соответственно 39, 6, 4, 5 и 0,002 в год. Удвоение популяции перечисленных видов при таких значениях репродуктивного потенциала будет происходить соответственно через 1 неделю, 8 недель и 35 лет.

Репродуктивные возможности популяции зависят также от соотно­шения числа особей различного возрастного состава. В жизненном цикле организмов выделяют три возрастных периода: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный. Относительная продолжительность каждого из них у разных видов весьма различна. Например, у американской цикады первый период достигает 17 лет, тогда как большинство бактерий начинают размножаться едва появив­шись на свет. Чем больше в общей численности популяции доля орга­низмов, находящихся в репродуктивном периоде, тем выше показате­ли ее удельной рождаемости.

Наряду с репродуктивными возможностями динамика численности популяции во многом определяется показателями смертности. Показатель удельной смертности, в большой степени зависит от возрастного состава, что позволяет для каждой популяции построить кривую вы­живания или ожидаемой продолжительности жизни. Чем более выпук­лую форму имеет такая кривая, тем ближе она соответствует смертно­сти в идеальных условиях среды. Различные типы кривых выживания представлены на рис.5.

Время

Рис.5. Различные типы кривых выживания (объяснение в тексте).

Сильно выпуклые кривые первого типа наблюдаются в тех случа­ях, когда главным фактором, влияющим на показатели смертности, служат процессы старения. Такие кривые выживания характерны для некоторых насекомых, многих крупных животных и для популяций человека в современных развитых странах с высоким уровнем жизни их населения.

Вогнутые кривые второго типа, напротив, свойственны популяци­ям с высокой смертностью в раннем возрасте. Те же организмы, которые его переживают, в дальнейшем вымирают медленно. Этот тип кривой наблюдается у большинства видов, в том числе и в популяциях населения развивающихся стран, где все еще очень высока детская смертность.

Прямолинейные кривые выживания третьего типа присущи тем популяциям, в которых вероятность гибели составляющих ее особей во все периоды их жизни остается примерно одинаковой. Например, такая кри­вая выживания наблюдается в популяциях пресноводной гидры.

Характер кривой выживаемости во многом определяет возрастную структуру популяции, которая может быть представлена в виде пирамиды возрастов. Различают три типа таких пирамид (рис.6).

Рис. 6. Возрастная структура популяций: А - растущая популяция; В - растущая популяция, в которой основную жизненную форму составляют особи предрепродуктивной стадии; С - стабильная популяция; Д - сокращающаяся популяция.

Каждому возрастному классу соответствует горизонтальная полос­ка, длина которой пропорциональна относительной численности особей данного класса. Возрастную пирамиду составляют, укладывая эти по­лоски в вертикальный штабель в порядке возрастной последовательно­сти. В основании пирамиды лежит полоска, соответствующая самому младшему возрастному классу, а на вершине - самому старшему.

Пирамида с широким основанием (рис.6, А) соответствует быстрорастущей популяции, значительную часть которой составляют молодые особи предрепродуктивного периода. У некоторых организмов (например, насекомых) эта часть популяции является основной жизненной формой, и в этих случаях возрастные пирамиды имеют очень широкое основание (рис.6, В). Колоколообразная пирамида свойственна стабильным популяциям с равномерным распределением особей по возрастам. Относительное обилие особей в репродуктивном периоде свидетельствует о полном расцвете таких популяций и высо­кой скорости их роста (рис.6, С). Пирамида с узким основанием (обра­щенная) характерна для сокращающихся популяций, в которых ста­рые особи преобладают над молодыми (рис.6, Д).

Такими образом, репродуктивный потенциал, кривые выживае­мости и возрастной состав популяции служат важными экологичес­кими критериями оценки ее состояния. Их изучение позволяет прогно­зировать динамику численности популяции и возможные изменения ее состояния в будущем.

Поиск по сайту: