поняття популяції

Що називається популяцією?

Наведіть основні характеристики популяції.

Популяцією називають групу особин одного виду, що знаходяться у взаємодії між собою і спільно населяють певну територію. Згідно з визначенням С. С. Шварца, популяція - це елементарна угруповання організмів певного виду, що володіє всіма необхідними умовами для підтримання своєї чисельності тривалий час в постійно мінливих умовах середовища.

Слово "популяція" походить від латинського populus - народ, населення. Популяціям властивий зростання, розвиток, здатність підтримувати існування в постійно мінливих умовах, т. Е. Популяції володіють певними генетичними й екологічними характеристиками.

Основні характеристики популяції

Просторовий розподіл особин.

Особи, складові популяцію, можуть мати різні типи просторового розподілу, що виражають їх реакції на сприятливі і несприятливі фізичні умови або конкурентні відносини. Знання типу розподілу організмів дуже важливо при оцінці щільності популяції методом вибірки.

Стан і функціонування популяції залежить як від загальної чисельності популяції, так і від просторового розміщення особин. Розрізняють випадкове, рівномірне і групове розподіл особин і їх груп. Розглянемо приклад, в якому за допомогою математичної обробки результатів експериментів можна визначити характер розподілу особин в популяції.
Під вибіркою ми будемо розуміти серію експериментів по оцінці щільності популяції. Позначимо кількість вибірок n. Якщо через m позначити середнє число особин в кожній вибірці, то дисперсію s2, за допомогою якої можна судити про характер просторового розподілу особин, визначають за формулою

,

де s2 - міра розсіювання, або відхилення, значень x від середнього m (дисперсія); х - число особин в кожному експерименті.

Припустимо, ми провели 3 серії експериментів (n = 3), дані цих експериментів наведені в таблиці.

У разі рівномірного розподілу s2 дорівнює нулю, оскільки число особин в кожному виборі постійно і дорівнює середньому. При випадковому розподілі середнє m і дисперсія s2 ​​рівні (при достатній кількості вибірок n). При груповому розподілі дисперсія s2 ​​вище середнього, і різниця між ними тим більше, чим сильніше тенденція організмів до утворення скупчень.

Групове розподіл в популяції морських котиків

У нашому випадку s2> m, значить ми маємо групове розподіл особин.

Рівномірний розподіл особин зустрічається в природі вкрай рідко. Воно частіше пов'язане з гострою конкуренцією між різними особинами. Такий тип розподілу характерний, наприклад, для хижих риб і колюшек з їх територіальним інстинктом. Приклад рівномірного розподілу дає також пластінчатожаберних молюск, що живе на піщаних пляжах по берегах Ла-Маншу.

Випадковий розподіл зустрічається тільки в однорідному середовищі та у видів, що не виявляють схильності до накопичення. Спочатку розподіл мучного хрущака в борошні цілком випадкове.

Розподіл групами - набагато більш поширене. Групи в свою чергу можуть розподілятися випадково або утворювати скупчення. Особливо добре вивчено просторове розміщення дерев в лісі. Якщо дерева в лісі складаються з однієї породи, то спочатку вони зазвичай розподіляються скупченнями, і тільки згодом їх розміщення стає більш рівномірним, а густота в результаті внутрішньовидової конкуренції зменшується. Таким рівномірним просторовим розподілом відрізняються, наприклад, соснові і букові ліси. У змішаних природних рослинних угруповань придушуються види зазвичай утворюють "букети" (групове розподіл), а домінуючі види мають рівномірний розподіл.

Чисельність популяції -
це загальна кількість особин на даній території або в даному обсязі. Воно ніколи не буває постійно і залежить від співвідношення інтенсивності розмноження (плодючості) і смертності. У процесі розмноження відбувається зростання популяції, смертність же призводить до скорочення її чисельності.

Щільність популяції визначається кількістю особин (або біомасою) на одиниці площі або в одиниці об'єму, займаного популяцією. Наприклад, 150 рослин сосни на 1 га або 0,5 г циклопів в 1 м3 води характеризують щільність популяції цих видів.

Пустельна сарана (Schistocerca gregaria) в західній частині Індії
в польоті просто затуляє сонце

Народжуваність як показник популяції

Народжуваність - кількість нових особин, що з'явилися в одиницю часу в результаті розмноження. В живих організмах закладена величезна можливість до розмноження. Підраховано, що бактерії діляться кожні 20 хв. При такому темпі одна клітина за 36 годин може дати потомство, яке покриє суцільним шаром всю нашу планету. Один кульбаба менш ніж за 10 років здатний заселити своїми нащадками земну кулю, якщо все насіння проростуть. Насправді ж така величезна плодючість організмів ніколи не реалізується.

Смертність - це кількість особин, які загинули за певний період. Розрізняють три типи смертності.
Перший тип характеризується смертністю, однаковою у всіх віках;
другий тип відрізняється підвищеною загибеллю особин на ранніх стадіях розвитку;
третій тип характеризується підвищеною загибеллю дорослих (старих) особин.

Криві виживання (смертності) (по Е. Макфедьену)

Темп зростання - середній приріст за одиницю часу.
Якщо позначити через R0 середнє число нащадків, які досягли репродуктивного віку, вироблених однією особиною даного виду за все життя (чиста швидкість розмноження), то при

R0> 1 популяція росте;
R0 = 1 популяція стабільна;
R0<1 популяция сокращающаяся.

Статева і вікова структура популяції.
Статева структура відображає співвідношення статей популяції; цей показник особливо важливий для видів з переважним статевим розмноженням. Вік і умови настання статевої зрілості самців і самок істотно впливають на підтримання чисельності популяції.

Самці і самки нерідко по-різному проявляють себе в співтоваристві через своєрідність харчування, ритми життя і поведінку. Наприклад, самки багатьох комарів, деяких кліщів і мошок є кровососущими, самці ж харчуються нектаром. Через своїх порівняно малих розмірів самка куниці виявляється більш всеїдною в порівнянні з самцем, в раціоні якого переважають білки і великі птахи.

Вікова структура відображає не тільки співвідношення різних вікових груп в популяції, але і те, як змінюється це співвідношення в різні сезони року, при зміні біогеоценозів, яка швидкість відновлення популяції і яке взаємодія вікових груп з навколишнім середовищем.

Існує безліч класифікацій живих організмів за віком. Наприклад, Г. А. Новіков виділяє п'ять вікових груп тварин:

новонароджені - до моменту прозрівання;

молоді - підростаючі особини, ще не досягли статевої зрілості;

напівдорослі - близькі до статевої зрілості;

дорослі - статевозрілі тварини, які розмножуються або фізіологічно здатні до цього;

старі - перестали розмножуватися особини.

Зазвичай в популяції присутні всі вікові групи, між ними спостерігаються поступові переходи, і регулярне відновлення забезпечує підтримання оптимального рівня чисельності. Іноді це співвідношення може бути порушено: скорочення чисельності якийсь вікової групи може привести до деградації популяції або навпаки, до надмірного її збільшення. Кількісне співвідношення вікових груп може служити індикатором стану популяції та її майбутнього в біогеоценозах. Приклади основних типів вікових пірамід наведені на малюнку.

Людську популяцію також можна охарактеризувати статево-віковою структурою. Приклад такої структури для населеніяУкаіни наведено на стор. 85.

Чим складніше половозрастная структура, тим вище пристосувальні можливості популяції.

Основні типи вікових пірамід

В даний час вУкаіни тривалість життя чоловіків становить в середньому 54-56 років, а жінок 68-69 років.