Количественные показатели популяций

Статические показатели популяций

Статические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени. К ним относятся их численность, плотность и показатели структуры. Численность – это поголовье животных или количество растений, например, деревьев, в пределах некоторой пространственной единицы – ареала, бассейна реки, акватории моря, области, района. Плотность – число особей, приходящихся на единицу площади, например, плотность населения – количество человек, приходящееся на один квадратный километр, Показатели структуры: гендерный – соотношение полов, размерный – соотношение количества особей разных размеров, возрастной – соотношение количества особей различного возраста в популяции.

Динамические показатели популяций

Показатели характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток (интервал) времени. Основными динамическими показателями (характеристиками) популяций являются рождаемость, смертность и скорость роста популяций.

Рождаемость, или скорость рождаемости – это число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. При рассмотрении экосистем пользуются другим динамическим показателем –продукцией – суммой прироста биомассы всех особей (независимо от того, сколько они прожили) из множества популяций биогенного сообщества за определенный промежуток времени.

Смертность, или скорость смертности – это число особей, погибших в популяции в единицу времени. Но убыль или прибыль организмов в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от скорости их иммиграции и эмиграции.

Скорость иммиграции и эмиграции – это есть соответственно количество особей, прибывших и убывших в популяции в единицу времени. Но убыль и прибыль организмов в популяции зависят не только от рождаемости и смертности, но и от скорости их иммиграции и эмиграции, т.е. от количества особей прибывших и убывших в популяции в единицу времени. Увеличение численности, прибыль, зависит от количества отрожденных (рожденных за какой-то период времени) и иммигрировавших особей, а уменьшение, убыль численности – от гибели (смертности в широком смысле) и эмиграцииособей.

Явления иммиграции и эмиграции на численность влияют несу­щественно, поэтому при расчетах ими можно пренебречь. Рождаемость, или скорость рождаемости, выражают отношением

, (2.1)

где Δ N_n – число особей (яиц, семян и т.п.), родившихся (отложенных, продуцированных) за некоторый промежуток времени –Δ t.

если величина N_n наблюдается в течение определенного промежутка времени, т.е. является функцией времени, то скорость рождаемости можно определить производной .

Но для сравнения рождаемости в различных популяциях пользуются величиной мгновенной удельной рождаемости: отношением скорости рождаемости к исходной численности (N_n):

. (2.2)

Эта величина имеет размерность 1/ед. времени изависит от интенсивности размножения особей: для бактерий – час,для фитопланктона – сутки, для насекомых – неделя или месяц, для крупных млекопитающих – год, причем N_n ≥ 0.

Смертность – величина, обратная рождаемости, но измеряется в тех же величинах и вычисляется по аналогичной формуле. Если принять, что Δ N_m –число погибших особей (независимо от причины) за время Δ t, то удельная смертность для N_m ≥ 0 определится выражением:

. (2.3)

Скорость изменения численности популяции, т.е. ее чистое увеличение и уменьшение, при найденных b и d, можно определить, как мгновенную скорость изменения численности (r), которая определится разностью:

r = b - d. (2.4)

Анализ уравнения показывает, что если b = d, то r = 0 и популяция находится в стационарном состоянии, если же b ≠ d, то r может быть величиной положительной (b > d), и мы имеем численный рост популяции, или отрицательной (b < d), что говорит о снижении численности на данном отрезке времени. Эта формула (2.4) важна как раз для определения смертности, которую трудно измерить непосредственно, определить r достаточно просто непосредственными наблюдениями, тогда d = b - r.