Файл: Рындевич. Основы экологии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.09.2020

Просмотров: 4963

Скачиваний: 27

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

51

 

 

1

 — 

случайное

2

 — 

групповое

— 

равномерное

 

 

Рисунок

 3.1.3 — 

Основные

 

типы

 

распределения

 

особей

  

в

 

пространстве

 

в

 

популяционном

 

ареале

 

 
 

При

 

равномерном

 

распределении

 

особи

 

в

 

популяции

 

удалены

 

друг

 

от

 

друга

 

практически

 

на

 

одинаковое

 

расстояние

как

напри

-

мер

березы

 

в

 

высоковозрастном

 

березняке

 

или

 

сосны

 

в

 

сосняке

.   

Пространственная

 

структура

 

может

 

меняться

 

с

 

течением

 

времени

как

 

например

случайное

 

распределение

 

особей

 

в

 

популяциях

 

молодых

 

древесных

 

растений

 

сменяется

 

равномерным

 

в

 

течение

 

нескольких

 

де

-

сятков

 

лет

а

 

для

 

мелких

 

воробьиных

 

птиц

 

равномерное

 

распределение

 

в

 

период

 

гнездования

 

сменяется

 

групповым

 

на

 

время

 

зимовки

.  

Возрастная

 

структура

 — 

это

 

возрастной

 

состав

соотношение

 

различных

 

возрастных

 

групп

 

в

 

популяции

.  

В

 

популяциях

 

выделяют

 

обычно

 

три

 

основные

 

возрастные

 

группы

предрепродуктивную

репродуктивную

пострепродуктив

-

ную

  (

молодые

зрелые

 

и

 

старые

 

особи

). 

Количество

 

возрастных

 

групп

 

может

 

быть

 

и

 

больше

это

 

зависит

 

от

 

продолжительности

 

жизни

 

вида

Так

для

 

долгоживущих

 

видов

 

можно

 

выделить

 

десят

-

ки

 

возрастных

 

групп

например

у

 

дуба

 

черешчатого

 

(Quercus 

robur)

Длительность

 

существования

 

каждой

 

возрастной

 

группы

 

также

 

зависит

 

от

 

общей

 

продолжительности

 

жизни

 

особей

 

вида

Она

 

может

 

значительно

 

различаться

 

у

 

разных

 

видов

У

 

микроорга

-

низмов

 

индивидуальная

 

жизнь

 

особей

 

не

 

превышает

 

несколько

 

ча

-

сов

у

 

некоторых

 

насекомых

 

и

 

других

 

беспозвоночных

 

продолжа

-

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

52 

ется

 

от

 

двух

-

трех

 

недель

 

до

 

нескольких

 

лет

у

 

крупных

 

рыб

репти

-

лий

птиц

 

и

 

млекопитающих

 

она

 

достигает

 

десятков

 

лет

а

 

у

 

неко

-

торых

 

деревьев

 — 

столетий

Иногда

 

продолжительность

 

жизни

 

у

 

растений

 

составляет

 

несколько

 

тысяч

 

лет

например

у

 

королевской

 

пальмы

 

ломатия

 

(Lomatia tasmanica)

 

с

 

острова

 

Тасмания

возраст

 

которой

 

оценивается

 

в

 43 

тысячи

 

лет

.  

 

 

 

Рисунок

 3.1.4 — 

Поденка

 [3]

 

 

У

 

некоторых

 

организмов

 

особенно

 

длительным

 

бывает

 

предрепродуктив

-

ный

 

период

К

 

примеру

у

 

многих

 

насе

-

комых

 

продолжительность

 

предпродук

-

тивного

 

периода

 

значительно

 

превышает

 

остальные

У

 

поденок

 (Ephemeridae) 

(

рис

. 3.1.4) 

этот

 

период

от

 

яйца

 

до

 

по

-

следнего

 

возраста

 

личинки

продолжа

-

ется

 2,5 

года

репродуктивный

  (

период

 

размножения

 

взрослых

 

особей

состав

-

ляет

 

от

 

одного

 

до

 

нескольких

 

дней

по

-

стрепродуктивный

 — 

практически

 

от

-

сутствует

 (

составляет

 

несколько

 

часов

). 

У

 

некоторых

 

видов

 

жуков

-

точильщиков

 

(

Anobiidae

)  

предпродуктивный

  

период

 

может

 

составлять

 

почти

 40 

лет

а

 

репродуктивный

 — 

всего

 

несколько

 

недель

Популяции

у

 

особей

 

которых

 

короткий

 

предрепродуктивный

 

период

быстро

 

восстанавливают

 

свою

 

численность

например

жуки

-

листоеды

 (Chrysomelidae), 

мышевидные

 

грызуны

 

и

 

др

.    

Кроме

 

общей

 

продолжительности

 

жизни

 

особей

 

и

 

периода

 

дос

-

тижения

 

половой

 

зрелости

на

 

возрастной

 

состав

 

популяции

 

влияет

 

длительность

 

периода

 

размножения

число

 

генераций

 

в

 

сезон

пло

-

довитость

 

и

 

смертность

 

разных

 

возрастных

 

групп

Возраст

 

и

 

усло

-

вия

при

 

которых

 

наступает

 

половая

 

зрелость

 

самцов

 

и

 

самок

влияют

 

на

 

функционирование

 

популяции

 

в

 

составе

 

экосистемы

 

и

 

обеспечивают

 

сохранение

 

основных

 

параметров

 

на

 

определенном

 

уровне

У

 

мелких

 

млекопитающих

например

 

у

 

полевок

 

(Clethrion-

omys)

взрослые

 

особи

 

могут

 

давать

 

потомство

 

три

 

раза

 

в

 

год

 

и

 

бо

-

лее

При

 

этом

 

молодые

 

особи

 

уже

 

через

 

два

-

три

 

месяца

 

способны

 

размножаться

Популяция

 

лосей

 

в

 

любое

 

время

 

года

 

состоит

 

из

  

10-11 

возрастных

 

групп

но

 

размножаться

 

особи

 

начинают

 

только

 

с

 

пятой

 [16].   

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

53

Соотношение

 

возрастных

 

групп

 

зависит

 

от

 

рождаемости

 

и

 

смерт

-

ности

Возраст

 

особей

 

определяет

 

состояние

 

популяции

 

не

 

только

 

в

 

настоящий

 

момент

но

 

и

 

в

 

будущем

В

 

растущих

 

популяциях

 

основ

-

ную

 

часть

 

составляют

 

молодые

 

и

 

зрелые

 (

репродуктивные

особи

что

 

позволяет

 

популяции

 

не

 

только

 

поддерживать

 

свою

 

численность

но

 

и

 

расширять

 

свой

 

ареал

 (

рис

. 3.1.5).  

Примером

 

растущей

 

популяции

 

в

 

Беларуси

 

является

 

популяция

 

он

-

датры

 

(Ondatra zibethica)

в

 

Европе

 — 

элодеи

 

канадской

 

(Elodea 

canadensis)

Очень

 

высокий

 

процент

 

молодых

 

особей

 (

до

 85%) 

свойстве

-

нен

 

популяциям

 

ондатры

подвергающихся

 

на

 

протяжении

 

нескольких

 

лет

 

сильной

 

промысловой

 

нагрузке

 [14]. 

Вызванное

 

таким

 

воздействием

 

об

-

щее

 

снижение

 

численности

 

популяции

 

приводит

 

к

 

увеличению

 

рождаемо

-

сти

 (

см

п

. 3.1.7 

Гомеостаз

 

популяций

у

 

выживших

 

особей

что

 

указывает

 

на

 

гибкость

 

популяций

 

в

 

отношении

 

регуляции

 

численности

 

и

 

состояния

 

возрастной

 

структуры

Популяции

 

могут

 

быстро

 

восстанавливать

 

свою

 

численность

 

после

 

периодов

 

высокой

 

смертности

Сокращающиеся

 

попу

-

ляции

 

имеют

 

противоположное

 

соотношение

 

возрастных

 

групп

В

 

них

 

пре

-

обладает

 

пострепродуктивная

 

группа

т

е

старые

 

особи

которые

 

уже

 

не

 

способны

 

интенсивно

 

размножаться

Такая

 

возрастная

 

структура

 

свиде

-

тельствует

 

о

 

неблагоприятных

 

условиях

 

для

 

популяции

К

 

сокращаю

-

щимся

 

относятся

 

популяции

 

выхухоли

 

(Desmana moschata)

 

и

 

широкопа

-

лого

 

рака

 

(Astacus astacus)

 

в

 

Европе

крапчатого

 

суслика

 

(Citellus suslicus)

 

и

 

летучей

 

мыши

 

малой

 

вечерницы

 

(Nyctalus leisleri)

 

в

 

Беларуси

 [7]. 

Из

 

растений

 

на

 

территории

 

нашей

 

страны

 

сокращается

 

численность

 

популя

-

ций

 

ломоноса

 

прямого

 

(Clematis recta)

кизильника

 

черноплодного

 

(Coto-

neaster melanocarpus)

 

и

 

др

. [8].    

 
 

 

 

1

 — 

растущая

 

популяция

2

 — 

стабильная

 

популяция

;  

— 

сокращающаяся

 

популяция

С

 

— 

старые

 

особи

З

 

— 

зрелые

 

особи

М

 

— 

молодые

 

особи

  

 

Рисунок

 3.1.5 — 

Основные

 

типы

 

возрастной

 

структуры

 

популяций

 

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

54 

При

 

благоприятных

 

условиях

 

в

 

популяции

 

присутствуют

 

все

 

возрастные

 

группы

 

и

 

поддерживается

 

более

 

или

 

менее

 

стабильный

 

уровень

 

численности

В

 

стабильных

 

популяциях

 

это

 

соотношение

 

между

 

разными

 

возрастными

 

группами

 

обычно

 

составляет

 1:1:1. 

Популяции

 

с

 

таким

 

типом

 

возрастной

 

структуры

 

очень

 

редки

 

в

 

природе

К

 

ним

 

могут

 

относиться

 

некоторые

 

популяции

 

человека

 

или

 

промысловых

 

животных

численность

 

которых

 

регулирует

 

че

-

ловек

например

 

у

 

фазана

 [14].  

Нельзя

 

путать

 

популяции

имеющие

 

стабильную

 

возрастную

 

струк

-

туру

 

и

 

стабильную

 

численность

Так

изменение

 

общей

 

численности

 

популяции

 

может

 

не

 

сказаться

 

на

 

соотношении

 

относительного

 

числа

 

особей

 

в

 

разных

 

возрастных

 

группах

На

 

территории

 

Беларуси

 

к

 

попу

-

ляциям

 

со

 

стабильной

 

численностью

 

относятся

 

популяции

 

жука

 

пла

-

вунца

 

каемчатого

 

(Dytiscus circumcinctus)

сони

 

лесной

 

(Dryomis 

nitedula)

 (

рис

. 3.1.6), 

ольхи

 

черной

 (Alnus glutinosa)

.  

Стабильное

 

соотношение

 

между

 

возрастными

 

группами

в

 

принципе

носит

 

временный

 

характер

Возрастная

 

структура

 

не

 

константна

 

и

 

может

 

меняться

 

в

 

течение

 

года

 

или

 

более

 

продолжительного

 

времени

Колеба

-

ния

 

численности

вызванные

 

различными

 

экологическими

 

факторами

не

 

позволяют

 

возрастной

 

структуре

 

популяции

 

долгое

 

время

 

находиться

 

в

 

стабильном

 

состоянии

Изменение

 

структуры

 

может

 

произойти

 

даже

 

без

 

изменения

 

общей

 

численности

 

популяции

Неблагоприятные

 

факторы

 

(

воздействие

 

человека

низкая

 

температура

 

и

 

т

д

.), 

которые

 

вызывают

 

такие

 

колебания

способствуют

 

увеличению

 

рождаемости

 

или

 

смертно

-

сти

 

отдельных

 

возрастных

 

групп

.  

 
 

 

 

Рисунок

 3.1.6 — 

Соня

 

лесная

 

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

55

В

 

период

 

размножения

 

молодые

 

особи

 

в

 

популяции

 

могут

 

соста

-

вить

 

значительную

 

часть

 (

как

например

у

 

мелких

 

воробьинообраз

-

ных

 

птиц

), 

но

 

первая

 

же

 

зимовка

 

при

 

очень

 

низкой

 

температуре

 

и

 

острой

 

нехватке

 

пищи

 

может

 

привести

 

к

 

гибели

 

до

 90% 

молодых

 

особей

что

 

кардинально

 

изменит

 

соотношение

 

между

 

разными

 

воз

-

растными

 

группами

Со

 

временем

благодаря

 

популяционным

 

регу

-

ляторным

 

механизмам

происходит

 

возврат

 

популяционной

 

структу

-

ры

 

к

 

стабильному

 

состоянию

.  

Возрастная

 

структура

 

популяции

 

находится

 

в

 

тесной

 

взаимоза

-

висимости

 

с

 

половой

.  

Половая

 

структура

 — 

это

 

соотношение

 

между

 

самцами

 

и

 

самками

 

в

 

популяции

Оно

 

видоспецефично

 

и

 

напрямую

 

зависит

 

от

 

действия

 

различных

 

экологических

 

факторов

.  

Самцы

 

и

 

самки

несмотря

 

на

 

то

что

 

относятся

 

к

 

одному

 

виду

имеют

 

разную

 

устойчивость

 

к

 

неблагоприятным

 

экологическим

 

факторам

как

 

в

 

определенные

 

периоды

 

жизненного

 

цикла

так

 

и

 

в

 

целом

Половая

 

структура

 

в

 

популяции

также

 

как

 

и

 

возрастная

не

 

константна

 

и

 

может

 

изменяться

 

с

 

течением

 

времени

Так

в

 

популя

-

циях

 

ондатры

 

в

 

Северной

 

Америке

 

при

 

рождении

 

наблюдается

 

чис

-

ленное

 

равенство

 

между

 

самцами

 

и

 

самками

но

 

через

 

три

 

недели

 

это

 

соотношение

 

равно

 

уже

 1,4:1 [2].  

Как

 

правило

самки

 

в

 

популяции

 

преобладают

 

над

 

самцами

 

по

 

числу

 

особей

Это

 

объясняется

 

большей

 

биологической

 

ценностью

 

самок

 

для

 

популяции

по

 

сравнению

 

с

 

самцами

ведь

 

самки

 

потен

-

циальные

 

продолжательницы

 

рода

 

и

 

от

 

них

в

 

первую

 

очередь

за

-

висит

 

поддержание

 

численности

 

в

 

популяции

.  

В

 

популяциях

 

копытных

 

соотношение

 

между

 

самками

 

и

 

сам

-

цами

 

обычно

 

составляет

 

от

 1:2 

до

 1:5, 

у

 

приматов

 — 

от

 1:2 

до

 

1:3.

Показательным

 

является

 

соотношение

 

между

 

полами

 

в

 

попу

-

ляциях

 

общественных

 

насекомых

где

 

один

 

самец

 

приходится

 

на

 

сотню

а

 

то

 

и

 

несколько

 

сотен

 

тысяч

 

и

 

даже

 

миллионов

 

самок

на

-

пример

у

 

некоторых

 

термитов

 (Isoptera). 

В

 

таких

 

семьях

 

только

 

одна

 

размножающаяся

 

самка

 — «

царица

» — 

и

 

один

 

оплодотво

-

ряющий

 

самец

 — «

царь

». 

Такое

 

соотношение

 

поддерживается

 

непостоянно

В

 

определенные

 

периоды

 

в

 

термитнике

 

бывает

 

до

-

вольно

 

много

 

выведшихся

 

крылатых

 

самцов

 

и

 

самок

 (

тысячи

 

осо

-

бей

), 

которые

 

оставляют

 

свой

 

термитник

 

и

 

разлетаются

чтобы

 

основать

 

новые

 

семьи

 (

рис

. 3.1.7).  

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У