A populációdinamika alapvető biológiai jellemzőinek időbeli változásának folyamata.

A populációdinamika az egyik legjelentősebb biológiai és ökológiai jelenség. Elmondható, hogy egy populáció élete annak dinamikájában nyilvánul meg, hiszen egy populáció nem létezhet állandó változások nélkül, amelyeknek köszönhetően mintegy alkalmazkodik a külső körülmények állandóan bekövetkező változásaihoz.

A népességszámok fő dinamikus mutatói a születési ráta, a halálozási arány és a népességnövekedés üteme.

2.3.1. Termékenység, halandóság, egyedek vándorlása.

A populációk számának és sűrűségének dinamikája szorosan függ a termékenységtől és mortalitástól, valamint az őket alkotó egyedek migrációs folyamatok végrehajtási képességétől.

termékenység- ez a népesség szaporodási ütemét jellemző mutató, azaz a szaporodási ütemet jellemző mutató.

Megkülönböztetni abszolút és fajlagos termékenység

Az abszolút vagy teljes termékenység (P) az egyedek számát jelenti (∆ N P ) született a populációban egy bizonyos ideig (∆ t ):

P =∆ N P / ∆ t

fajlagos születési ráta ( b ) az egyedek aránya (∆ N P ) egy bizonyos idő alatt született (∆ t N ):

b = ∆ N P / ∆ t · N

Ez a mutató a termékenység egymás közötti összehasonlítására szolgál a különböző méretű populációkban.

Például:

ha a populációban 500 költő egyed található (N=500) és 10 napon belül ( ∆ t ) 50 új egyed született ( ∆ N P =50),

akkor az abszolút vagy teljes születési arányszám: P =∆ N P / ∆ t = 50/10 = 5,

és fajlagos születési arányszám: b = ∆ N P / ∆ t · N = 50/10 500 = 0,01 vagy 1%

Megkülönböztetni maximális és tényleges születési arány.

A maximális (fiziológiai) születésszám az új egyedek születésének elméleti maximális aránya ideális körülmények korlátozó környezeti tényezők hiányában.

A maximális születésszám egy adott populációnál állandó, és csak az élőlények élettani jellemzői (a nőstények fiziológiai termékenysége) határozzák meg.

Az élő szervezetek hatalmas szaporodási potenciállal rendelkeznek, ezért korlátlan erőforrások és ideális természeti feltételek mellett a fajok a maximális születési arányt realizálják.

Mindegyik populációt jellemzik biotikus (vagy szaporodási) potenciál, i.e. a populáció egyedszámának növekedési üteme korlátozó környezeti tényezők hiányában.

A biotikus (vagy szaporodási) potenciált elméletileg úgy határozzák meg, mint azt a sebességet, amellyel egy adott faj egyedei folyamatos szaporodás mellett (ideális ökológiai létfeltételek mellett csak elméletileg lehetséges) fedezni tudják. föld egyenletes réteg.

Például:

- elefántok esetében ez a sebesség 0,3 m/s;

- egyes mikroorganizmusok esetében - másodpercenként több száz méter.

Ez azt jelenti, hogy korlátozó környezeti tényezők hiányában a gyorsan szaporodó fajok, például baktériumok, rovarok, egerek és egyes halak száma megszaporodhat, és rövid időn belül benépesítheti a Föld teljes felületét.

A számítások szerint:

- A baktériumok 20 percenként osztódnak. Ilyen ütemben 36 órán belül egy sejt hoz létre utódokat, amelyek egy összefüggő rétegben beboríthatják egész bolygónkat;

- egy pitypang kevesebb, mint 10 év alatt képes benépesíteni a földkerekséget leszármazottaival, ha minden mag kicsírázik.

A valóságban az élőlények ekkora születési aránya soha nem valósul meg, és a tényleges születési arány sokkal alacsonyabb, mint a maximum.

A tényleges (vagy ökológiai) születésszám jellemzi a népesség szaporodásának ütemét tényleges életkörülmények között, azaz. meghatározott környezeti feltételek között.

A halandóság a termékenység reciprokja.

Halálozás- ez egy olyan mutató, amely az egyedpusztulás következtében bekövetkező népességfogyás folyamatának ütemét jellemzi.

Megkülönböztetni teljes és fajlagos halálozás.

A teljes mortalitást (C) az egyedpopulációban elhunytak számaként határozzuk meg (∆ N m ) egy bizonyos ideig (∆ t ):

C =∆ N m / ∆ t

Fajlagos halálozás ( d ) az egyedek aránya (∆ N m ), aki egy bizonyos idő alatt meghalt (∆ t ), a populáció összes egyedének számához ( N ):

d = ∆ N m / ∆ t · N

Megkülönböztetni minimális és tényleges halálozás.

A minimális (fiziológiai) mortalitás a halandóság lehető legkisebb értéke, amely az egyedek fiziológiás idős kora következtében ideális környezeti feltételek mellett is megnyilvánul.

Ebben az esetben az egyének végrehajtják a szervezet teljes genetikailag meghatározott életciklusát.

Meghatározott környezeti feltételek mellett tényleges (környezeti) halálozás , általában, a minimális szint felett, mivel az abiotikus és biotikus környezeti tényezők hatására az élőlények további halálozási okai keletkeznek.

A mortalitás befolyásolja az élőlények élettartamát egy populációban, és így annak korösszetételét is.

A népesség korösszetételétől függően vannak háromféle halandóság.

A mortalitás első típusát a felnőttek, főként az idősek fokozott elhalálozása jellemzi.

Az ilyen típusú halálozás megfigyelhető:

- olyan rovarokban, amelyek lárvái talajban, vízben, fában vagy más, kedvező feltételekkel rendelkező helyen élnek;

- a legtöbb nagytestű emlősben, amely hosszú ideig gondoskodik utódairól;

- megfelelő táplálkozással és egészséges életmóddal rendelkező embereknél.

A második típusba tartozik a halálozás, amely minden korcsoportban azonos.

Az ilyen mortalitás nagyon ritka, és csak azokban a populációkban, amelyek folyamatosan szélsőséges körülmények között vannak:

- egyes énekesmadároknál, hüllőknél és kisemlősöknél megfigyelhető.

A halálozás harmadik típusát az egyének fokozott elhalálozása jellemzi fejlődésük korai szakaszában.

Ez a típusú mortalitás a legtöbb tengeri állat- és növényfajra jellemző:

- a tengeri állatfajok (osztriga vagy más kéthéjú kagylók, valamint halak) hatalmas utódokat hoznak, de csak néhány egyed éli túl a felnőttkort;

- olyan növények, amelyek nagyszámú mag kiszórásával szaporodnak, és amelyeknél a legnagyobb pusztulás a mag csírázásának és a palántázásnak a szakaszában következik be.

A halandóságot általában grafikusan ábrázolják "túlélési görbék" amelyek a 100 vagy 1000 egyedből túlélők számának életkortól való függőségét fejezik ki.

A halandóság három típusa szerint azt kapták háromféle túlélési görbe (1. ábra):

1. ábra. A túlélési görbék három típusa

1 túlélési görbe a halandóság enyhe csökkenése a természetes („fiziológiás”) halandóság koráig, majd ezt követi éles csökkenés, ami a kritikus kort elért egyedek kihalását tükrözi;

2 túlélési görbe - ez egy ideális átlós túlélési görbe - átlósan csökkenő egyenesként jelenik meg, és a mortalitás egyenletes eloszlása ​​jellemzi az életkor szerint;

3 túlélési görbe a mortalitás meredek visszaesését mutatja a régióban fiatalabb korosztályok, amit hamarosan felvált a „kritikus” kort túlélő élőlények mortalitásának fokozatos, viszonylag egyenletes csökkenése.

A túlélési görbékben is vannak intraspecifikus különbségek. Az okok különbözőek lehetnek, és gyakran a nemhez kapcsolódnak. Például a nők tovább élnek, mint a férfiak, így a férfiak túlélési görbéje kevésbé konvex, mint a nőké.

Ezenkívül a 2. túlélési görbe, amely az ókori Rómában az i.sz. 1-1. században élt emberek sírkövein található feliratokra épült, csak az ókori rómaiakra jellemző, más nemzetiségekre pedig az 1. túlélési görbe.

A különböző korcsoportok túlélési és halálozási görbéinek elemzése lehetőséget ad ebbe a korcsoportba tartozó egyének várható élettartamának kiszámítására. nagyon fontos alkalmazott környezetkutatásban.

A populációk számának és sűrűségének dinamikáját nagymértékben befolyásolja egyéni migráció, amelyek akkor fordulnak elő, amikor az egyedek elköltöznek egy élőhelyről ( kivándorlás) másikba (bevándorlás ).

Migrációk- az élő szervezetek rendszeres mozgása különböző élőhelyek között, egymástól térben elkülönülve. Különféle okok miatt fordulnak elő:

Változó életkörülmények az élőhelyeken;

Az élő szervezetek e feltételekhez való szükségleteinek változása által különböző szakaszaiban fejlődés.

A vándorlások alapvetően a fiatal állatok növekedése és áttelepítése során valósulnak meg.

A legintenzívebb áttelepítés a népesség termékenységi és halálozási folyamatainak kiegyensúlyozatlansága mellett történik. A vándorlás eredményeként a populációk egyedei kicserélődnek, aminek eredményeként az egyik populáció egyedtöbblete megszűnik és a másikban kompenzálódik.

A vándorlások (napi, szezonális) lehetővé teszik az élőlények számára a használatát optimális feltételeket olyan helyeken, ahol állandó tartózkodásuk lehetetlen. Új biotópok kialakulásához, a fajok közös elterjedési területének bővüléséhez, a populációk közötti egyedcseréhez vezetnek, növelik a fajok egységét és általános stabilitását, hozzájárulnak a létért folytatott küzdelem sikeréhez.

A különböző populációkban eltérő a születési ráta, a mortalitás és az egyedek vándorlása. Mindegyik fajra jellemző, és számos olyan tényezőtől függ, amelyek meghatározzák az egyedek termékenységének, mortalitásának és mobilitásának jellemzőit.

Így a négy figyelembe vett változó: születési ráta, halálozási arány, bevándorlás és kivándorlás meghatározza a népességszám változását.

Az egyének a születés és a bevándorlás útján jelennek meg a népességben, és eltűnnek a halál és a kivándorlás következtében:

népességváltozás = (születési arány + bevándorlás) - (halálozás + kivándorlás).

Migráció hiányában a népességszám változása a születési és halálozási ráta arányától függ.

A populációk szerkezetének fő mutatói az élőlények száma és térbeli eloszlása, valamint a különböző minőségű egyedek aránya. A populációk körének nagyságából adódóan a populációk egyedszáma is jelentősen változhat.

A populáció mérete egy adott területen vagy egy adott térfogatban található egyedek összlétszáma. A szaporodási intenzitás (termékenység) és a mortalitás arányától függ. A költési időszakban a populáció növekszik. A halálozás éppen ellenkezőleg, számának csökkenéséhez vezet.

A populációsűrűséget az egységnyi területre vagy térfogatra jutó egyedszám vagy biomassza határozza meg. A népsűrűség változó és nagyságától függ. A szám növekedésével a sűrűség növekedése nem csak abban az esetben figyelhető meg, ha lehetséges a populáció eloszlása ​​és elterjedési területe.

A populációk számának és sűrűségének dinamikája szorosan függ a születési aránytól vagy a termékenységtől és a halálozástól.

A termékenység a népesség azon képessége, hogy szaporodjon. Az új egyedek populációban való megjelenésének gyakoriságát jellemzi.

Egy populáció halálozási rátája az egy adott időszakban elpusztult egyedek száma.

Maximális termékenységi szabály: egy populációban az a tendencia, hogy az elméletileg maximálisan lehetséges új egyedszámot képezzék. Ideális körülmények között érhető el, amikor nincs korlátozás környezeti tényezők a szaporodást pedig csak a faj élettani sajátosságai korlátozzák. Például egy pitypang kevesebb mint 10 év alatt képes benépesíteni a földkerekséget leszármazottaival, ha az összes mag kicsírázik.

22. Populációk elhelyezése a térben. Népességhatárok és -nagyságok.

A populáció által elfoglalt terület vagy tartomány mindkettőnél eltérő lehet különböző típusokés ugyanazon a fajon belül. Egy populáció kiterjedését nagymértékben meghatározza az egyedek mobilitása vagy az egyed aktivitási sugara. Ha az egyed aktivitási sugara kicsi, akkor általában kicsi a populáció tartomány mérete is.

A megszállt terület nagyságától függően háromféle populációt különböztetnek meg:

1.Elementary A mikropopuláció egy faj egyedeinek gyűjteménye, amelyek egy homogén területen kis területet foglalnak el. Összetételük általában genetikailag homogén egyedeket tartalmaz. Azon elemi populációk száma, amelyekre egy faj felbomlik, a környezeti feltételek heterogenitásától függ: minél egységesebbek, annál kevesebb elemi populáció, és fordítva. Az elemi populációk között mindig van némi különbség, ami genetikai eredetiségben, fenológiai sajátosságokban, tápanyag-felhalmozási képességben, anyagcsere intenzitásban, a viselkedés jellegében nyilvánul meg, vagy minden elemi populáció morfofiziológiailag és etológiailag (viselkedésileg) specifikus, a köztük lévő különbségek a következők: genetikai eredetiségük és élőhelyük határozza meg. Az elemi populációk egyedeinek természetben előforduló keveredése azonban gyakran elmossa a köztük lévő határokat.

2.Környezeti a populáció elemi populációk halmazaként jön létre. Alapvetően ezek a fajok más ökológiai populációitól gyengén izolált, fajon belüli csoportok, így a csere genetikai információ közöttük viszonylag gyakran, de ritkábban fordul elő, mint elemi populációk között. Az ökológiai populációnak megvannak a maga sajátosságai, amelyek valamilyen módon megkülönböztetik a többi szomszédos populációtól. Igen, mókusok Sciurus vulgaris) feltölti különböző típusok erdők, valamint a "fenyő", "lucfenyő", "fenyő", "lucfenyő" és egyéb ökológiai populációik jól elkülöníthetők. Az egyes ökológiai populációk tulajdonságainak azonosítása az fontos feladat egy faj tulajdonságainak ismeretében és az adott élőhelyen betöltött szerepének meghatározásában.

3.Földrajzinépesség földrajzilag homogén életkörülményekkel rendelkező területen élő egyedcsoportot takar. A földrajzi populációk viszonylagosan foglalnak helyet nagy terület, meglehetősen jól körülhatároltak és viszonylag elszigeteltek. Termékenységükben, az egyedek méretében, számos ökológiai, fiziológiai, viselkedési és egyéb jellemzőben különböznek egymástól. Egy földrajzi populációt a genetikai csere jellemzi.

Szegélyek és méretek A természetben előforduló populációkat nemcsak a lakott terület jellemzői határozzák meg, hanem elsősorban magának a populációnak a tulajdonságai. Mindig itt rejlik genetikai és ökológiai egységének mértéke. A fajok sok kis területi csoportosulásra való feldarabolódása természeténél fogva alkalmazkodó jellegű nagy változatosság helyi adottságok, ami növeli a faj genetikai diverzitását és gazdagítja génállományát. Így a legtöbb Általános szabály az, hogy bármely élő faj egyedeit mindig nem elszigetelt egyedek, hanem azok meghatározott módon szerveződő aggregátumai képviselik.

A populáció fő paraméterei a szám és a sűrűség.

népesség - az egyedek összlétszáma egy adott területen vagy térfogatban.

Sűrűség- az egyedek száma vagy biomasszája egységnyi területre vagy térfogatra vonatkoztatva. A természetben állandó a bőség és a sűrűség ingadozása.

Népességdinamika a sűrűséget pedig főként a termékenység, a mortalitás és a migrációs folyamatok határozzák meg. Ezek olyan mutatók, amelyek a népesség változását jellemzik egy bizonyos időszak alatt: hónap, évszak, év stb. E folyamatok és okok vizsgálata nagyon fontos a populációk állapotának előrejelzése szempontjából.

A termékenység abszolút és specifikus. Abszolút termékenység az időegység alatt megjelent új egyedek száma, és különleges- ugyanannyi, de hivatkozva bizonyos szám magánszemélyek. Például az emberi termékenység mérőszáma az év során 1000 főre jutó gyermekek száma. A termékenységet számos tényező határozza meg: a környezeti feltételek, a táplálék elérhetősége, a faj biológiája (ivarérési ráta, generációk száma a szezonban, a hímek és a nőstények aránya a populációban).

A maximális születésszám (szaporodás) szabálya szerint ideális körülmények között a populációkban a lehető legnagyobb számú új egyed jelenik meg; a születési arányt a faj fiziológiai jellemzői korlátozzák.

Példa: 10 év alatt egy pitypang betöltheti az egész földgömböt, feltéve, hogy minden magja kicsírázik. Fűz, nyár, nyír, nyár, a legtöbb gyomok. A baktériumok 20 percenként osztódnak, és 36 órán belül egy összefüggő rétegben beboríthatják az egész bolygót. A legtöbb rovarfaj termékenysége nagyon magas, a ragadozóknál, a nagy emlősöknél alacsony.

Halálozás, a születési arányhoz hasonlóan lehet abszolút (egy adott idő alatt elhunyt egyedek száma) és specifikus. Jellemzi a népesség csökkenésének ütemét a betegségek, az öregség, a ragadozók, az élelemhiány és a játékok miatti halálozás miatt vezető szerepet a népességdinamikában.

A halálozásnak három típusa van:

Ugyanaz a fejlődés minden szakaszában; ritka, optimális körülmények között;

A megnövekedett halálozási arány fiatalon; a legtöbb növény- és állatfajra jellemző (a fákon a palánták kevesebb mint 1%-a éli túl érett koráig, halakban - az ivadékok 1-2%-a, rovarokban - a lárvák kevesebb, mint 0,5%-a);

Magas halálozás idős korban; általában olyan állatoknál figyelhető meg, amelyek lárvaállapota kedvező, kevéssé változó körülmények között megy végbe: talaj, fa, élő szervezetek.

Stabil, növekvő és csökkenő populációk

A populáció az egyedek frissítésével és helyettesítésével alkalmazkodik a változó környezeti feltételekhez, azaz. születési (megújulási) és csökkenési (halálozási) folyamatok, kiegészítve a migrációs folyamatokkal. Stabil populációban a születési és halálozási arány közel van és kiegyensúlyozott. Lehet, hogy nem állandóak, de a népsűrűség némileg eltér valamely átlagos értéktől. Ebben az esetben a faj elterjedési területe nem növekszik és nem is csökken.

A növekvő népességben a születési ráta meghaladja a halálozási arányt. A növekvő populációkat tömeges szaporodási kitörések jellemzik, különösen a kisállatoknál (sáska, 28 pettyes burgonya katica, Colorado burgonyabogár, rágcsálók, varjak, verebek; növényekből - ambrózia, Szosznovszkij disznófű az észak-komi köztársaságban, pitypang, himalájai ragacs). , részben tölgy mongol). Gyakran a nagyméretű állatok populációi nőnek a védett rezsim körülményei között (a jávorszarvas a Magadan-rezervátumban, Alaszkában, a foltos szarvas az Ussuri rezervátumban, az elefántok Nemzeti Park Kenya) vagy bemutatkozások (jávorszarvas be Leningrádi régió, pézsmapocok be Kelet-Európa, házimacska külön családban). Amikor a növények túlzsúfolttá válnak (általában egybeesik a takarás, a korona lombkorona közelségének kezdetével), megindul az egyedek méretbeli, ill. életkörülmény, a populációk önritkulása, és az állatoknál (általában egybeesik a fiatal állatok pubertáskorának elérésével) megindul a vándorlás a szomszédos szabad területekre.

Ha a halálozási arány meghaladja a születési arányt, akkor az ilyen népesség csökkenőnek tekinthető. NÁL NÉL természetes környezet egy bizonyos határig lecsökken, majd a születési ráta (termékenység) ismét emelkedik és a népesség a fogyásból növekszik. Leggyakrabban a nemkívánatos fajok populációi rendkívüli mértékben növekszenek, a ritka, reliktum, gazdasági és esztétikai szempontból értékes fajok populációi csökkennek.

A népesség szerkezete

Alatt demográfiai szerkezet a lakosság mindenekelőtt megérti nemi és korösszetételét. Emellett szokás arról beszélni térszerkezet populációk - vagyis az egyedek térbeli populációban való elhelyezésének jellemzőiről.

A populáció szerkezetének ismerete lehetővé teszi a kutató számára, hogy következtetéseket vonjon le jólétére vagy hátrányára vonatkozóan. Például, ha a populációban nincsenek generatív (azaz utódnemzésre képes) egyedek, és ugyanakkor sok idős (szenilis) egyed van, akkor kedvezőtlen előrejelzést lehet készíteni. Lehet, hogy egy ilyen népességnek nincs jövője. Kívánatos a populáció szerkezetének dinamikus vizsgálata: több év alatti változását ismerve bizonyos trendekről sokkal magabiztosabban lehet beszélni.

A népesség korszerkezete

Ez a fajta szerkezet összefügg a különböző korú egyedek arányával a populációban. Az azonos korú egyéneket általában egyesítik kohorszok azaz korcsoportok.

A növénypopulációk korszerkezetét igen részletesen ismertetjük. A következő életkorokat (az élőlények korcsoportjait) különbözteti meg (T.A. Robotnov szerint):

• látens időszak - a mag állapota;
• előgenerációs időszak (beleértve a palánta, a fiatal növény, az éretlen növény és a szűz növény állapotát);
• generatív időszak (általában három alperiódusra oszlik - fiatal, érett és idős generatív egyedek);
• posztgeneratív időszak (beleértve a szubszenilis növény állapotát, egy szenilis növény állapotát és a pusztulási fázist).

Az állatpopulációkban különböző életkori szakaszok is megkülönböztethetők. Például a teljes metamorfózissal fejlődő rovarok a tojás, lárva, báb, imágó (kifejlett rovar) stádiumain mennek keresztül. Más (metamorfózis nélkül fejlődő) állatoknál is különböző életkori állapotok különböztethetők meg, bár a köztük lévő határok nem biztos, hogy ennyire egyértelműek.

A népesség nemi szerkezete

Az ivarszerkezet, vagyis az ivararány közvetlenül összefügg a népesség szaporodásával és annak fenntarthatóságával.

Egy populációban szokás megkülönböztetni az elsődleges, másodlagos és harmadlagos nemek arányát. Elsődleges nemi arány genetikai mechanizmusok határozzák meg - a nemi kromoszómák divergenciájának egységessége. Például az emberekben az XY kromoszómák határozzák meg a férfi nem, és az XX - a női nem fejlődését. Ebben az esetben az elsődleges nemek aránya 1:1, vagyis ugyanolyan valószínű.

Másodlagos nemek aránya- ez a nemek aránya a születéskor (újszülöttek között). Számos okból jelentősen eltérhet az elsődlegestől: a peték szelektivitása az X- vagy Y-kromoszómát hordozó spermiumok iránt, az ilyen spermiumok egyenlőtlen megtermékenyítő képessége és különféle külső tényezők. Például zoológusok leírták a hőmérséklet hatását a hüllők másodlagos ivararányára. Hasonló mintázat jellemző egyes rovarokra. Tehát a hangyákban a megtermékenyítés 20 C feletti hőmérsékleten és ennél magasabb hőmérsékleten biztosított alacsony hőmérsékletek megtermékenyítetlen petéket raknak. Ez utóbbiakból a hímek, a megtermékenyítettekből a nőstények kelnek ki.

Harmadlagos nemek aránya a felnőtt állatok ivararánya.

A népesség térszerkezete

A populáció térszerkezete tükrözi az egyedek térbeli eloszlásának jellegét.

Az egyének térbeli eloszlásának három fő típusa van:

• egyenruha(az egyedek térben egyenletesen, egymástól egyenlő távolságra helyezkednek el), a típust egyenletes eloszlásnak is nevezik;
• gyülekezeti, vagy mozaik (vagyis "foltos", az egyedek elszigetelt klaszterekbe kerülnek);
• véletlen, vagy diffúz (az egyedek véletlenszerűen oszlanak el a térben).

Az egyenletes eloszlás ritka a természetben, és leggyakrabban intenzív fajon belüli versengés okozza (mint például a ragadozóhalaknál).

Véletlenszerű eloszlás csak homogén környezetben és csak olyan fajoknál figyelhető meg, amelyek nem mutatnak csoportosulási hajlamot. Az egyenletes eloszlás tankönyvi példájaként a Tribolium bogár lisztben való eloszlását szokták megadni.

A csoportosítás sokkal gyakoribb. A mikrokörnyezet sajátosságaihoz vagy az állatok viselkedésének sajátosságaihoz kapcsolódik.

Fontos a térszerkezet környezeti jelentősége. Mindenekelőtt a terület egy bizonyos típusú használata lehetővé teszi a lakosság számára a környezet erőforrásainak hatékony felhasználását és csökkentését fajon belüli versengés. A környezethasználat hatékonysága és a populáció képviselői közötti verseny csökkenése lehetővé teszi, hogy megerősítse pozícióját az ökoszisztémában élő többi fajhoz képest.

Egyéb fontosságát térszerkezet populáció az, hogy biztosítja az egyének interakcióját a populáción belül. Bizonyos szintű intrapopulációs kapcsolatok nélkül a populáció nem lesz képes ellátni mind faji funkcióit (szaporodás, újratelepítés), sem az ökoszisztémában való részvétellel kapcsolatos funkciókat (részvétel az anyagok körforgásában, biológiai termékek létrehozása stb. ).

Lakossági tulajdonságok:önreprodukció, változékonyság, interakció más populációkkal, stabilitás.

33 34 35 36 37 38 39 ..

9.4.

Születési és halálozási arányok populációk

A populációk számának és sűrűségének dinamikája szorosan függ a születési aránytól vagy a termékenységtől és a halálozástól.

Termékenység-a népesség számának növekedési képessége. Az új egyedek populációban való megjelenésének gyakoriságát jellemzi. Vannak abszolút és specifikus születési arányok. Abszolút(teljes) születési ráta – új egyedek száma (DNn), amely időegység alatt jelent meg (Dt). A fajlagos születési arányszámot az egyedenkénti egyedszámban fejezik ki:

. (9.2)

Így az emberi populációk esetében a fajlagos termékenység mutatójaként az 1000 főre jutó évente született gyermekek számát használják. Az élő szervezetekben óriási lehetőség van a szaporodásra, és ez megerősített a maximális termékenység (szaporodás) szabálya: egy populációban az a tendencia, hogy az elméletileg maximálisan lehetséges új egyedszámot képezzék. Ideális körülmények között érhető el, amikor nincsenek korlátozó környezeti tényezők, és a szaporodást csak a faj élettani jellemzői szabják meg. Például egy pitypang kevesebb mint 10 év alatt képes benépesíteni a földkerekséget leszármazottaival, ha az összes mag kicsírázik. Egy másik példa. A baktériumok 20 percenként osztódnak. Ilyen ütemben 36 órán belül egy sejt utódokat adhat, amelyek az egész bolygónkat egy összefüggő réteggel borítják be. Általában létezik egy ökológiai vagy megvalósítható születési arány, amely hétköznapi vagy speciális környezeti körülmények között fordul elő. Az átlagos termékenységi érték történetileg olyan adaptációként alakult ki, amely biztosítja a populációk csökkenése utánpótlását. Természetesen kevésbé alkalmazkodott fajoknál kedvezőtlen körülmények a fiatal (lárva) korban tapasztalható magas mortalitást jelentős termékenység kompenzálja.

A népesség száma és sűrűsége függ a halandóságától is. Egy populáció halálozási rátája azon egyedek száma, akik egy adott időszakban elpusztulnak. Az abszolút (teljes) mortalitás az időegység alatt elpusztult egyedek száma (DNm).

Különleges halandóság ( d) az abszolút halálozás aránya a populáció méretéhez viszonyítva:

Abszolút és fajlagos halandóság jellemezze a populáció csökkenésének ütemét az egyedek elpusztulása miatt a ragadozók, betegségek, öregség stb.

A halálozásnak három típusa van. A halandóság első típusa minden korban azonos halandóság jellemzi. Exponenciális görbeként kifejezve (csökkenő geometriai progresszió). Az ilyen típusú mortalitás ritka, és csak olyan populációkban fordul elő, amelyek állandóan optimális körülmények között vannak.

A halálozás második típusa az egyedek fokozott elhullása jellemzi a fejlődés korai szakaszában, és jellemző a legtöbb növényre és állatra. Az állatok maximális elpusztulása a lárvafázisban vagy az alatt következik be fiatal kor, sok növényben - a magnövekedés és a palánták szakaszában. A rovarok esetében a lerakott tojások 0,3-0,5% -a életben marad a felnőttekig, sok hal esetében - az ívott peték mennyiségének 1-2% -a.

A halandóság harmadik típusa amelyet a felnőttek, különösen az idősek fokozott halálozása jellemez. Különbözik azokban a rovarokban, amelyek lárvái a talajban, vízben, fában és más, kedvező feltételekkel rendelkező helyeken élnek. Az ökológiában a „túlélési görbék” grafikus felépítése terjedt el (9.3. ábra).

A termékenység a populáció azon képessége, hogy a szaporodási folyamatban új egyedek megjelenése miatt időegység alatt növelje méretét. Az ökológiában termékenység alatt új egyedek megjelenését értjük (sejtosztódás, magok csírázása, tojásból való kikelés stb.).
A számítási módszer szerint különbséget tesznek a teljes vagy abszolút (B) és a fajlagos (b) termékenység között. Az abszolút termékenységet jellemzik teljes szám egy adott populációban időegység alatt megjelenő egyedek számát a következő képlet határozza meg: B = A Nn/ A t, ahol A Nn az A t idő alatt a populációban megjelent egyedek száma, A t az elemzett időtartam. A fajlagos születési arányszámot a populáció egy egyedére jutó időegység alatt megjelent egyedek átlagos száma jellemzi, és a következő képlet határozza meg: b = ANn / (At x No) = B / Nem, ahol B a abszolút születési arányszám, a No a népesség kezdeti nagysága . A demográfiában a fajlagos termékenységet általában egy reproduktív korú nőre számítják, nem pedig a teljes népességre.
Attól függően, hogy a populáció milyen körülmények között helyezkedik el, fiziológiás vagy maximum termékenységet és ökológiai, vagy megvalósult termékenységet különböztetnek meg. A fiziológiai vagy maximális termékenység elméletileg lehetséges maximális sebességúj egyedek kialakulása ideális körülmények között. Az öröklődéstől függ, és egy adott faj összes populációjára állandó. Az ökológiai, vagy megvalósult termékenység a népesség növekedési üteme meghatározott környezeti feltételek mellett. Attól függ környezeti feltételek közepes
dy, a népesség neme és korösszetétele, ezért ez nem állandó érték különböző populációk ugyanazon a fajon belül. A fiziológiai és ökológiai termékenység közötti különbség a környezet minőségének kritériuma. Például tavasszal a fajhoz tartozó madarak 510 tojást tojtak - ez egy fiziológiás születési arány, amelyből 265 fióka kelt ki és kirepült - ez ökológiai születési arány. Ebben a környezetben az ökológiai születési arány a maximális lehetséges 52%-a.
A születési ráta az évi generációk számától függ. Az évente egy nemzedéket adó rovarokat monovoltinnak, a több nemzedéket adó rovarokat polivoltinnak nevezzük. A termékenység a szaporodási időszakok számától is függ életciklus. Azokat az állatokat, amelyek életük során csak egyszer szaporodnak, monociklikusnak nevezik. lazac, májusbogarak, májusbogarak stb.; többszöri tenyésztés - policiklikus - a legtöbb gerinces és számos gerinctelen; azokat a növényeket, amelyek életében csak egyszer termelnek magot, monokarpikusnak nevezik – szinte minden egynyári, kétéves és néhány évelő növény; többször termő magvak - polikarpikus - néhány egynyári és a legtöbb évelő. A születési arányt a szaporodási időszak és a teljes várható élettartam aránya is meghatározza, és függ a termékenységtől - az egy generáció egyedszámától. A termékenység és a termékenység között azonban nincs közvetlen kapcsolat. arányos függőség. A termékenység függ az utódok gondozásának mértékétől, a tojások elérhetőségétől tápanyagok. Magas termékenységet produkálnak a magasabb mortalitású fajok. A magasabb termékenységű szelekció az egyik olyan adaptáció, amely kompenzálja a populáció magas halálozási arányát. Magas termékenység mellett a teljes születési ráta nagyon alacsony lehet. A termékenység általában minél magasabb, annál kedvezőtlenebb az élőhely.
A születési ráta természeténél fogva előre jelezhető a népességszám jövőbeni változása, ha a halálozási arány
ez állandó marad. Ha egy népességben nő a születési ráta, akkor a jövőben a száma is növekedni fog. Ha a születési ráta nem változik, akkor a népesség állandó marad. És ha egy népesség születési aránya csökken, akkor ez a jövőben számának csökkenéséhez vezet.