Рост популяций и кривые роста

Если рождаемость в популяции превышает смертность, то популяция будет расти, если, конечно, изменения в результате иммиграции и эмиграции незначительны. Чтобы понять закономерности роста популяций, полезно вначале рассмотреть модель, описывающую рост популяции бактерий после посева их на свежую культуральную среду. В этой новой и благоприятной среде условия для роста популяции оптимальны и наблюдается экспоненциальный рост. Кривая такого роста- это экспоненциальная, или логарифмическая кривая. Но, в конце концов достигается такая точка, когда по нескольким причинам, в том числе из-за уменьшения пищевых ресурсов и накопления токсичных отходов метаболизма экспоненциальный рост становится невозможным. Он начинает замедляться так, что кривая роста приобретает сигмоидную (S-образную) форму. Такой тип роста называют зависимым от плотности, так как скорость роста зависит от плотности популяции, которая влияет на истощение пищевых ресурсов и накопление токсичных продуктов, а потому на рост. С увеличением плотности скорость роста популяции постепенно снижается до нуля, а кривая выходит на плато. При нулевом росте популяция стабильна, т.е. размеры ее не меняются (напомним, что отдельные организмы при этом могут расти и размножаться; нулевая скорость роста популяции означает лишь то, что скорость размножения, если оно происходит, уравновешена смертностью). Такая сигмоидная кривая роста получена для ряда одноклеточных и многоклеточных организмов, например для клеток водорослей в культуральной среде, для фитопланктона озер и океанов весной, для насекомых, таких, как мучные хрущаки или клещи, интродуцированные в новое местообитание с обильными запасами где нет хищников.

Кривая другого типа получается, когда рост продолжается вплоть до внезапного падения плотности популяции в результате исчерпания ресурсов среды. Эту кривую называют "J-образной" или кривой типа "бум и крах". Такой рост не зависит от плотности, так как его регуляция не связана с плотностью популяции до самого момента катастрофы. Крах может происходить с тем же причинам, например из-за истощения пищевых ресурсов, которое в случае сигмоидной кривой роста заблаговременно оказывало регулирующее влияние на рост. Миграция или расселение, так же как и внезапное снижение скорости размножения может способствовать уменьшению численности популяции. Расселение может быть связано с определенной стадией жизненного цикла, например с образованием семян.

Для обоих типов характерна экспоненциальная фаза в начале роста.

Рассматривая вопрос об оптимальных размерах популяции в данной среде, важно учитывать поддерживающую емкость, или "кормовую продуктивность", этой среды. Чем выше поддерживающая емкость, тем больше максимальный размер популяции, который может существовать в данном местообитании неопределенно долгое время. Дальнейшему росту популяции будет препятствовать один или несколько лимитирующих факторов. Это зависит от доступности ресурсов для данного вида. Как показано на рисунке, в случае J-образной кривой роста популяция внезапно выходит за пределы поддерживающей емкости среды. Эту величину обозначают символом К, который можно использовать также для обозначения максимальных размеров стабильной популяции в данных условиях

Сигмоидная и J-образная кривые - это две модели роста популяции. При этом предполагается, что все организмы очень сходны между собой, имеют равную способность к размножению и равную вероятность погибнуть, так что скорость роста популяции в экспоненциальной фазе зависит только от ее численности и не ограничена условиями среды, которые остаются постоянными. Но в отношении природных популяций эти предположения часто неверны. Например, скорость роста популяции в естественном местообитании будет зависеть от климатических изменений, от снабжения пищей и от того, ограничено ли размножение определенным

Задача 3 (4 балла). Численность популяции.

В 1940 году учёным Келкером был предложен метод оценки численности популяций, который хорошо подходит для отслеживания численности охотничьих животных, когда ведётся отбор из популяции преимущественно особей одного пола. Это изменяет соотношение полов в ходе охотничьего сезона, а по этому изменению можно найти исходную численность. Математическое выражение метода таково:

N₁ = общая численность популяции до охоты;

р₁ = доля самцов в популяции до охоты;

р₂ = доля самцов в популяции после охоты;

R_x = изменение численности самцов за период проведения охоты;

R = изменение общей численности популяции в результате охоты.

(Обратите внимание, что последние две величины имеют отрицательное значение.Например, если убито 100 косуль, то R= -100).

До начала охотничьего сезона в национальном парке был проведен учет рябчиков. Из 1500 особей 422 оказались самцами. После сезона охоты аналогичный учёт выявил 163 самца на 1500 учтённых птиц. Всего за период было добыто 6500 самцов и 1500 самок.

Определите, сколько рябчиков осталось в национальном парке к концу периода охоты. Ответ округлите до 500 особей.

Тогда, N = -6500-0,11х(-8000) / 0,11-0,28= -6500+880/-0,17=33000 исходная, тогда 33000-8000=25000 или 24500 особей

Ответ: 24500 особей

Задача 4 (2 балла). Численность популяции. Метод Петерсона.

В небольшом озере с целью определения численности окуня отловили и пометили 300 особей длиной 15 см и более. Через неделю провели повторный отлов, и из 450 окуней 39 несли метку. Какова численность окуней данной размерной категории в озере?

Поиск по сайту: