Экология популяций: структура, динамика численности, стабильность, полиморфизм и экологические стратегии популяций

Популяция- совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию.

Динамика, состояние и воспроизводство популяций согласуются с их возрастной и половой структурой. Возрастная структура отражает скорость обновления популяции и взаимодействие возрастных групп с внешней средой. Она зависит от особенностей жизненного цикла, существенно различающегося у разных видов (например, птиц и у млекопитающих хищников), и внешних условий.

В жизненном цикле особей обычно выделяют три возрастных периода: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.

Причины колебания численности: кормовая база; внутри и межвидовая борьба; взаимоотношения хищник-жертва; паразит-хозяин; распространение болезней; абиотические факторы;

Типа зависимости роста численности от плотности

1 уменьшение роста популяции, при увеличении плотности за счет снижения рождаемости, увеличения смертности.

2 характеризуется резким падением роста популяции при достижении максимума за счет обострения конкуренции.

3 характеризуется максимальным числом при средней плотности, при достижении максимума, плотность начинает снижаться.

Основные механизмы регуляции численности популяции: уменьшение размеров особей; снижение плодовитости; повышение смертности в раннем возрасте; изменение скорости развития; изменение соотношения полов; появление каннибализма; эмиграция особей; конкуренция.

Для обеспечения кратковременного выживания популяции необходимо 50 особей.

Связи особей в популяции: внутрипопуляционные и межпопуляционные.

Одиночный образ жизни: особи обособлены и независимы; характерен для определенной стадии ж.ц.; в брачный период.

Семейный образ жизни - усиление связи между родителями и потомками.

Колонии - группы оседлых животных, простые(чайки) и сложные(осы)

Стайный образ жизни - временное объединение животных без лидера или с лидером(защита от врагов, добыча пищи)

Стадо- длительноеили постоянное объединение животных(добыча корма, защита).

Полиморфизм популяции

1 возростные- изолированное существование разных возрастных групп.

2 Половые- на основе морфологии и экологии(насекомые)

3 функциональные- у животных с метаморфозами

4 фазовые- представляют собой биоформу популяции

5 Сезонные группировки- для насекомых(тля)

6 Генетические- отражают изменения частоты мутаций в пространстве и в разные годы и сезоны.

Экостратегии

r-стратегия – ею обладают быстро размножающиеся виды (r-виды); для нее характерен отбор на повышение скорости роста популяции в периоды низкой плотности. Она характерна для популяций в среде с резкими и непредсказуемыми изменениями условий или в эфемерных, т.е. существующих короткое время (пересыхающие лужи, заливные луга, временные водотоки)

Основные признаки r-видов: высокая плодовитость, короткое время регенерации, высокая численность, обычно малые размеры особей (у растений мелкие семена), малая продолжительность жизни, большие траты энергии на размножение, кратковременность местообитаний, низкая конкурентоспособность. R-виды быстро и в больших количествах заселяют не занятые территории, но, как правило, скоро – в течение жизни одного-двух поколений сменяются К-видами.

К r-видам относятся бактерии, все однолетние растения (сорняки) и насекомые-вредители (тли, листоеды, стволовые вредители, стадная фаза саранчи). Из многолетников – пионерные виды: Иван-чай, многие злаки, полыни, эфемерные растения, из древесных видов – ивы, березы белая и каменная, осина, чозения, из хвойных – лиственница; они появляются первыми на нарушенных землях: гарях, горных полигонах, строительных карьерах, по обочинам дорог.

K-стратегия – этой стратегией обладают виды с низкой скоростью размножения и высокой выживаемостью (К-виды); она определяет отбор на повышение выживаемости при высокой плотности популяции, приближающейся к предельной.

Основные признаки К-видов: низкая плодовитость, значительная продолжительность жизни, крупные размеры особей и семян, мощные корневые системы, высокая конкурентоспособность, устойчивость на занимаемой территории, высокая специализация образа жизни. Скорость размножения К-видов с приближением к предельной плотности популяции падает и быстро увеличивается при низкой плотности; родители заботятся о потомках. К-виды часто становятся доминантами биогеоценозов.

К К-видам относятся все хищники, человек, реликтовые насекомые (крупные тропические бабочки, в т.ч. дальневосточные, реликтовый усач, жук-олень, жужелицы и др.), одиночная фаза саранчи, почти все деревья и кустарники. Наиболее яркие представители растений – все хвойные, дуб монгольский, орех маньчжурский, лещины, клены, разнотравье, осоки.

Разные популяции по-разному используют одну и ту же среду обитания, поэтому в ней одновременно могут существовать виды обоих типов стратегией.