Лекция 3 Динамические показатели популяции: рождаемость, смертность, скорость роста популяции.
Динамические показатели популяии отражают процессы, протекающие в популяции за определенный промежуток времени. Основные из них: рождаемость, смертность, скорость роста популяции.
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:
DN / dt,
где dN — число особей (яиц, семян и т.п.), родившихся (отложенных, продуцированных и т.д.) за некоторый промежуток времени dt.
Удельная рождаемость (B) - отношение скорости рождаемости к исходной численности (Ndt):
B = dN/(Ndt).
Эта величина зависит от интенсивности размножения особей: для бактерий — час, для фитопланктона — сутки, для насекомых — неделя или месяц, для крупных млекопитающих — год.
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:
dN / dt.
где dN —число особей, погибших за промежуток времени dt.
Сдельная смертность (d) - отношение скорости смертности к исходной численности (Ndt):
D = dN / (Ndt).
Скорость роста популяции — изменение численности популяции в единицу времени. Скорость роста популяции может быть положительной, нулевой и отрицательной. Она зависит от показателей рождаемости, смертности и миграции (вселения — иммиграции и выселения — эмиграции). Увеличение (прибыль) численности происходит в результате рождаемости и иммиграции особей, а уменьшение (убыль) численности — 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.
Сдельная скорость роста — отношение скорости роста к исходной численности (N):
dN/(Ndt).
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/(Ndt) 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.
Однако в природе, в связи с действием лимитирующих факторов, биотический потенциал популяции никогда не реализуется полностью. Его величина обычно складывается как разность между рождаемостью и смертностью в популяции:
R = b - d.
где b — число родившихся, d — число погибших особей в популяции за один и тот же период времени.
Когда b = d, r = 0 и популяция находится в стационарном состояний. Когда b > d, r > 0, численность популяции увеличивается. Когда b < d, r <0, численность популяции сокращается. Формула d = b — r позволяет определить смертность, которую трудно измерить непосредственно, а определить r достаточно просто непосредственными наблюдениями.
Скорость роста может быть выражена в виде кривой роста популяции. Существует две основные модели роста популяции: J-образная и S-образная.
J-образная кривая отражает неограниченный экспотенциальный рост численности популяции, не зависящий от плотности популяции. Такой тип роста возможен пока биотический потенциал популяции (r) реализуется полностью. Это продолжается пока низка конкуренция за ресурсы. Однако после превышения емкости среды (предельной плотности насыщения, предельной численности) (К) произойдет резкое снижение численности.
S-образная (сигмоидная, логистическая) кривая отражает логистический тип роста, зависящего от плотности популяции, при котором скорость роста популяции снижается по мере роста численности (плотности). Скорость роста снижается вплоть до нуля при достижении предельной численности.