Кривые роста

Экспоненциальная кривая, j -кривая: рост бактерий после высева на свежую среду.

Экспоненциальная кривая ® в S - кривую (снижение пищевых ресурсов, накопление токсических отходов метаболизма).

S – форма: скорость роста зависит от плотности популяции. С увеличением плотности скорость роста популяции снижается до 0, кривая выходит на стабильный уровень. При «0» росте популяция стабильна, т.е. ее размеры не меняются (скорость размножения уравновешена смертностью). S кривая характерна для одноклеточных, многоклеточных водорослей в культуральной среде, фитопланктона озер и океанов весной, насекомых (с обильным запасом пищи без хищников).

Кривая «бум и крах». Кривая роста не зависит от плотности поауляции. Крах в результате истощения ресурсов, когда ресурс становится лимитирующим. Причиной краха может быть внезапное изменение условий среды (экологических факторов), понижающее поддерживающую емкость среды.

j – рост S – рост

,

N – число особей;

t – время;

r – врожденная скорость роста;

r ~ max скорости размножения;

K – max число организмов, которое может поддерживаться в данных условиях среды;

K – поддерживающая емкость среды.

Стратегии популяций – это способы реагирования организмов на изменение экологических условий.

r – виды: быстро размножаются, высокое значение r. Это «оппортунистические» виды, - типичные пионерные виды нарушения местообитаний. V размножения не зависит от плотности популяции. Вид неустойчив. Расселяется широко, мигрирует. Размножение – с большими затратами вещества, энергии. Малые размеры особей, малая продолжительность жизни. Селится на открытом грунте. Местообитание не долго сохраняется (фрукты для дрозофилл). Слабо развиты приспособительные, защитные механизмы. Слабые конкуренты, не становятся доминантами. Лучше приспособлены к изменениям среды. Это: бактерии, парамеции, тли, однолетние растения.

K – виды – низкое значение r. Характерна для поздних стадий сукцессий. Размножаются медленно. Скорость размножения зависит от плотности популяции. Родители заботятся о потомстве. Размеры популяции близки к равновесному. Вид устойчив. Расселяются медленно. Крупные размеры. Большая продолжительность жизни. Местообитание устойчиво, сохраняется долго. Сильные конкуренты. Хорошие защитные механизмы. Могут становиться доминантами. Высокая специализация для жизни, менее устойчивы к изменениям условий среды. Это: человек, деревья, кондор, альбатрос, крупные тропические бабочки.

Другие виды стратегий:

Маклиод (80-е годы XIX в) разделил все растения на «пролетариев», которые выживают благодаря большому количеству семян и не имеют многолетних тканей, и «капиталистов», которые имеют невысокую семенную продуктивность и затрачивают основную массу продуктов фотосинтеза на накопление «капитала» многолетних тканей. «Пролетарии» – однолетние травы, «капиталисты» – деревья.

Р.Макартур и Е.Уилсон выделили аналогичные типы стратегий для животных. Животные-«пролетарии» отличаются большой плодовитостью, но небольшой массой тела (кролики, муравьи, тля, воробьи). Животные-«капиталисты» – крупные и имеют невысокую плодовитость (рысь, буйвол, орел).

В 30-е годы ХХ в. российский эколог Л.Г Раменский выделил три стратегии поведения организмов:

Виоленты (львы) – распространены в стабильных условиях среды, богатой ресурсами. Они отличаются высокой конкурентной способностью, но плохо приспосабливаются к засухе, засолению, затенению и и могут погибнуть при ухудшении условий. Виоленты – дуб, кедр.

Патиенты (верблюды) – способны произрастать в неблагоприятных условиях (при остром дефиците воды, на кислых или засоленных почвах, при низких температурах), имеют специальные приспособления. Клюква, багульник, одуванчик, подорожник.

Эксплеренты (шакалы) – приспособлены к быстрому усвоению обильных ресурсов при слабой конкуренции. Это однолетние и малолетние растения рудеральных (мусорных) сообществ нарушенных местообитаний, где не могут обитать виоленты. Они играют роль «ремонтной» бригады, т.к. быстро покрывают обнажившуюся почву. Но эксплеренты-сорняки могут снижать урожай на полях и поэтому их плотность контролируется человеком.