Структура и динамика популяций

1. Структура и динамика популяций

2. Понятие о популяции

Термин «популяция» был впервые введен в 1903 г.
датским ученым Иогансеном.
Популяция – это совокупность особей одного вида,
занимающая определенную территорию, генетически
однородная, способная свободно скрещиваться и давать
плодовитое потомство.

3. Понятие о популяции

В зависимости от размеров занимаемой территории
выделяются
три
типа
популяций:
элементарные,
экологические и географические.
1 – ареал вида;
2 – географическая популяция;
3 – экологическая популяция;
4 – элементарная популяция

4. Статические показатели популяции

Статические показатели популяций характеризуют состояние
популяции на данный момент. К ним относят численность, плотность и
показатели структуры (половой, размерный, возрастной).
Численность популяции – это общее количество особей на данной
территории или в данном объеме. Зависит от соотношения интенсивности
размножения (плодовитости) и смертности. В период размножения
происходит рост популяции. Смертность же, наоборот, приводит к
сокращению ее численности.
Плотность популяции определяется количеством особей или
биомассы на единицу площади либо объема, например: 400 деревьев на 1
га, 0,5 г циклопов в 1 м3 воды. Нередко важно различать среднюю
плотность, т. е. численность или биомассу на единицу всего
пространства, и удельную или экологическую плотность – численность
или биомассу на единицу обитаемого пространства, доступной площади
объема, которые фактически могут быть заняты популяцией.

5. Статические показатели популяции

Особи,
составляющие
популяции,
имеют различные
типы
пространственного распределения, выражающие их реакции на различные
влияния, например, добычу и благоприятные физические условия или
конкурентные реакции. Различают три типа распределения или расселения
особей внутри популяции:
Равномерное
распределение
расстояние
между
особями,
составляющими популяцию, более или менее одинаковое. (размещение
деревьев в саду, птиц, которые разделяют территорию на охотничьи наделы).
Случайное распределение особей в популяции, при котором
расстояние между ними неодинаковое, местонахождение одной особи
не зависит от другой, особи располагаются беспорядочно.
Групповое распределение встречается наиболее часто и характерно
для популяций в мозаичных экосистемах, например в саваннах деревья
распределены группами, и соответственно группами распределены
обитающие в них популяции птиц и насекомых.

6. Статические показатели популяции

Возрастная структура популяции – это статический
параметр популяции, характеризующий соотношение различных
возрастных групп в популяции, определяющий ее способность к
размножению.
Для описания возрастной
структуры в популяции выделяют
возрастные группы, состоящие из
организмов одного возраста, и
оценивают численность каждой
из этих групп. Результаты
представляют в виде диаграмм
или пирамиды.
а) классическое изображение; б) изображение с учетом погибших особей в
каждой группе (на рисунке слева - самцы, справа – самки)

7. Статические показатели популяции

Половой
состав
популяции.
Генетический механизм определения
пола
обеспечивает
расщепление
потомства по полу в отношении 1:1,
так называемое соотношение полов. В
силу
разной
жизнеспособности
мужского и женского организмов это
первичное соотношение отличается от
вторичного и третичного. У человека
вторичное соотношение полов - 100
девочек на 106 мальчиков, к 16-18
годам
это
соотношение
из-за
повышенной мужской смертности
выравнивается и к 50 годам
составляет 85 мужчин на 100 женщин,
а к 80 годам - 50 мужчин на 100
женщин.

8. Динамические показатели популяции

.
Динамические показатели популяции
Динамические
показатели
характеризуют
процессы,
протекающие в популяции за какой-то промежуток (интервал)
времени. Основными динамическими показателями популяций
являются рождаемость, смертность и скорость роста популяций.
Рождаемость – способность популяции к увеличению
численности. Характеризует частоту появления новых особей в
популяции.
Различают
рождаемость
абсолютную
и
удельную.
Абсолютная (общая) рождаемость – число новых особей ( Nn),
появившихся за единицу времени ( t). Удельная рождаемость
выражается в числе особей на особь в единицу времени:
Nn
b
tN

9. Динамические показатели популяции

.
Динамические показатели популяции
Смертность популяции – количество особей, погибших за
определенный период.
Абсолютная (общая) смертность – это число особей, погибших
в единицу времени ( Nm).
Удельная смертность (d) выражается отношением абсолютной
смертности к численности популяции:
Nm
d
.
tN

10. Динамические показатели популяции

.
Динамические показатели популяции
Скорость роста популяции. Если рождаемость в
популяции превышает смертность, то популяция, как правило,
будет расти. С увеличением плотности скорость роста
популяции постепенно снижается до нуля. При нулевом росте
популяция стабильна, т. е. размеры ее не меняются. Отдельные
организмы при этом могут расти и размножаться. Нулевая
скорость роста означает лишь то, что скорость размножения,
если оно происходит, уравновешена смертностью.
Миграция, или расселение, так же как и внезапное
снижение скорости размножения, может способствовать
уменьшению численности популяции.

11. Динамические показатели популяции

.
.
Динамические показатели популяции
Экспоненциальная
(Jобразная)
модель
роста
популяций. Отражает рост
численности в неизменных
условиях.
Характерна
для
популяций, не испытывающих
ограничений в росте при
неограниченности
всех
ресурсов.
Отражает
потенциальные
возможности
размножения популяции. В этом
случае плотность популяции
увеличивается с возрастающей
скоростью до тех пор, пока не
начнут
действовать
факты,
ограничивающие ее рост.

12. Динамические показатели популяции

.
.
Динамические показатели популяции
Логистическая
(Sобразная)
модель
роста
популяций
(модель
Ферхюльста). Характерна для
популяций при ограниченных
ресурсах,
скорость
роста
снижается и становится нулевой
при достижении предельной
численности популяции (К).