Демэкология (экология популяций)

Демэкология, экология популяций — раздел общей экологии, изучающий динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения.

Популяция — совокупность особей одного вида, в течение длительного времени населяющих определенное пространство и способных свободно скрещиваться (панмиксия).

Любая популяция обладает следующими особенностями:

1) существование ее на протяжении большого числа поколений;

2) наличие определенной степени панмиксии, т.е. свободного скрещивания особей;

3) определенная степень изоляции популяции.

Популяции имеют определенные экологические характеристики, которые отсутствуют у отдельных ее членов, а именно:

· своя особая ниша, занимаемая популяцией;

· численность и биомасса популяции;

· динамические характеристики популяции - рождаемость, скорость роста, смертность, выживаемость.

Экологическая ниша — это совокупность всех требований популяции к условиям среды и места, где эти требования выполняются. Другими словами экологическая ниша отражает функциональную роль популяции в сообществе живых организмов.

Численность популяции может сильно варьировать у разных организмов. Как правило, численность популяций крупных животных сравнительно невелика и может составлять несколько сотен особей; численность популяций мелких организмов (беспозвоночных, одноклеточных) может достигнуть миллионов особей. В связи с проблемой сохранения на планете исчезающих и редких видов необходимо знать, что популяции с малым числом особей неустойчивы и могут исчезнуть при определенных изменениях условий обитания.

Не зная фактической численности и состояния популяций редких и исчезающих видов, невозможно вести работы по их охране и воспроизводству. Для сравнения численности отдельных популяций или учета изменений численности одной и той же популяции в разные отрезки времени пользуются таким показателем, как плотность.

Плотность — это численность популяции, отнесенная к единице занимаемого ею пространства. Например, плотность популяции лося и других крупных животных определяется количеством особей, приходящихся на 10 тыс. га, население почвенных беспозвоночных соотносится с 1 м². Зная изменения плотности во времени или пространстве, можно установить, увеличивается или уменьшается численность особей, представляет или нет данная популяция угрозу хозяйственным интересам. Выше перечисленные характеристики относятся к статическим.

Динамика численности популяций складывается при взаимодействии четырех основных популяционно-динамических процессов:

1) рождаемости,

2) смертности;

3) иммиграции новых особей из других популяций;

4) эмиграции некоторых особей за пределы ареала данной популяции. Эти характеристики называются динамическими.

Рождаемость — это способность популяции к увеличению, или число потомков, производимых одной самкой за 1 год. В человеческом обществе рождаемость выражается числом рождений на 1000 человек за 1 год. Антропогенные воздействия на популяцию могут изменять рождаемость.

Смертность — гибель особей за единицу времени в отсутствие лимитирующих факторов. Экологическая, или реализуемая смертность — гибель особей за единицу времени при фактических условиях среды.

Разность между рождаемостью и смертностью есть некий результирующий параметр, который определяет реальную динамику численности у данной популяции.

По мере роста популяции происходит снижение доступных каждой особи ресурсов среды. При истощении ресурсов рост популяции тормозится и, в конце концов, прекращается. Причиной истощения нужных популяции ресурсов часто является человек и антропогенный фактор. Смертность, как и рождаемость, сильно варьируют с возрастом. Поэтому определяют экологическую смертность для различных экологических групп и вычерчивают кривые выживания, которые подразделяются на 3 основных типа (Схема 4). Первый тип характерен для многих млекопитающих и для человека, отражает низкую смертность во всех возрастных группах. Второй тип отражает высокую смертность на ранних стадиях онтогенеза (моллюски, бабочки и др.). Третий тип характеризует относительно постоянную смертность во всех возрастных группах (птицы, мыши, кролики и др.). Форма кривой выживания зависит от степени родительской заботы.

В целом, численность популяции и скорость ее роста (скорость ее изменения, динамика численности) являются неустойчивыми параметрами, высокочувствительными к воздействию абиотических, биотических и антропогенных факторов. Поэтому человек должен очень хорошо представлять себе все особенности той популяции, которая как-то эксплуатируется, чтобы обеспечить стабильное длительное ее существование. Сложность этой задачи увеличивается в силу многочисленных связей между популяциями разных видов, населяющих одну и ту же территорию.