1. Внутривидовые биотические факторы

Факторы, действующие в популяции - демографические. У животных с развитой психикой действуют факторы поведения - этологические факторы. Демографические и этологические факторы составляют вместе внутривидовые биотические факторы, действующие внутри вида или в популяциях.

Демография изучает только народонаселение, свойства же популяций составляют предмет интенсивно разрабатываемого сейчас учения о популяции.

Популяция - совокупность особей одного вида, в течение большого числа поколений населяющих общую территорию и находящихся во взаимодействии между собою. Осуществляется пагимексия (свободный обмен генетической информацией).

1.1. Демографи ческие факторы

1. Выживание.

2. Рост.

3. Стратегии популяций.

Демографические показатели:

- Численность- общее количество особей на выделяемой территории;

- обилие вида - число особей на единицу площади или объема

- частота встречаемости - равномерность или неравномерность распределения вида

- степень доминирования - отражает отношение числа особей данного вида к общему числу всех особей;

- прирост популяции - разница между рождаемостью и смертностью;

- темп роста - средний прирост за единицу времени;

- Выживаемость

- Смертность - количество погибших в популяции за единицу времени;

- Рождаемость - число особей, родившихся за единицу времени;

- Плотность популяции - среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого пространства.

Структура популяции

1) половая - соотношение полов в популяции;

2) возрастная - соотношение особей по возрастным группам (пререпродуктивная, репродуктивная, пострепродуктивная). Различают три типа возрастных пирамид: - растущая (высокий уровень молодых), - стабильная (умеренное соотношение молодых и старых), - уменьшающаяся (низкий процент молодых).

3) Пространственная - распределение особей на территории. Типы распределения: - случайное, диффузное; - равномерное; - групповое. По типу использования пространства: оседлые и кочевые. Оседлые животные используют ограниченный участок среды, отличаются инстинктом привязанности, при вынужденном переселении - стремлением вернуться (хоминг - от англ. home), например, голуби, скворцы. Оседлый образ имеет недостаток - зависимость от ресурса, с течением времени происходит истощение ресурса. Характерно территориальное поведение, закрепление территорий: - охраной границ и прямой агрессией; - ритуальным поведением, демонстрацией угрозы; - системой сигналов и меток (пение, метка мочой, пахучим секретом, калом, царапины на деревьях). Территориальное поведение меняется сезонно, регулируется гормонально: в период размножение -индивидуальный, в остальное время - групповой. Размер территории закреплен наследственно; если территория меньше необходимого размера, самка не будет спариваться. Преимущества кочевого образа жизни в независимости от кормов, но вероятность гибели от хищника больше. Поэтому кочевой образ свойственен группам (стада, стаи).

4) Этологическая - система взаимоотношений между членами одной популяции.

Кривые выживания

„ число выживших ___

Выживаемость =----100

численность исходной популяции

рисунок

А: старение - главный фактор, влияющий на смерть.

Пример: 1) развитые страны с высоким уровнем медицинского обслуживания, рациональным питанием; 2) однолетние культурные травы -пшеница.

Б: для популяций с высокой смертностью в ранний период жизни (горные овцы, люди в стране, где голод и болезни).

В: смерть постоянна в течение всей жизни (50% за единицу времени). Главный фактор смерти - случай. Характерна для гидры, беспозвоночных, растений. Получена впервые для «популяции» стеклянных стаканов в кафе.

Кривые роста

рисунок

Экспоненциальная кривая, ^-кривая : рост бактерий после высева на свежую

среду.

Экспоненциальная кривая ® в 5- кривую (снижение пищевых ресурсов, накопление токсических отходов метаболизма).

5 - форма: скорость роста зависит от плотности популяции. С увеличением плотности V до 0, кривая выходит на плато. При «0» росте популяция стабильна, т.е.

Кривая «бум и крах». Не зависит от плотности. Крах - по тем же причинам,

например, истощение ресурсов. Но в случае ? кривой оно заблаговременно оказало регулирующее влияние:

І - рост ? - рост

йЫ йЫ ЛТ/К - ЫЧ

-= г ? N, -= гЫ (-),

йг йг К

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.

1.2. Этологические факторы

1. Факторы, связанные с полом:

- брачные церемонии, забота о потомстве;

- территориальность (размеры);

2. агрессивность (иерархии - стада с вожаком, групповой эффект).

3. Конкуренция.

Колебания и регуляция численности 1. Территориальное поведение - закрепление территорий (пение, визуальная демонстрация). Конкурент отступает с ритуальной дракой.

Перенаселенность - когда плотность популяции достигает критической величины, плодовитость резко падает.