стійкість популяції
Популяція - це сукупність особин одного виду, які тривалий час існуюча на певній території (ареалі) і відокремлена від інших популяцій тією або іншою формою ізоляції. Популяція є елементарною структурою виду, в формі якої вид існує в природі.
Основною властивістю популяцій, як і інших біологічних систем, є те, що вони знаходяться в безперервному русі, постійно змінюються. Це відбивається на всіх параметрах: продуктивності, стійкості, структурі, розподілі в просторі. Популяціям притаманні конкретні генетичні та екологічні ознаки, що відображають здатність систем підтримувати існування в постійно мінливих умовах: зростання, розвиток, стійкість. Наука, яка об'єднує генетичні, екологічні та еволюційні підходи до вивчення популяцій, відома як популяційна біологія.
Типи популяцій. Популяції можуть займати різні за розміром площі та умови проживання в межах місцеперебування однієї популяції теж можуть бути не однакові. За цією ознакою виділяють три типи популяцій: елементарну, екологічну, географічну.
1. Елементарна (локальна) популяція - це сукупність особин одного виду, що займають невелику ділянку однорідної площі. Між ними постійно йде обмін генетичною інформацією. Наприклад, одна з декількох зграй риб одного виду в озері; куртини дерев одного виду (дуба монгольського, модрини, і ін.), розбещення луками, куртинами інших дерев або чагарників, або болітця.
2. Екологічна популяція - сукупність елементарних популяцій, внутрішньовидові угруповання, приурочені до конкретних биоценозам. Рослини одного виду в ценозі називаються Ценопопуляции. Обмін генетичною інформацією між ними відбувається досить часто. Наприклад, риби одного виду в усіх зграях загального водойми; деревостани в монодомінантних лісах, що представляють одну групу типів лісу: трав'яних, лишайникових або сфагнових лиственничников (Магаданська область, північ Біла Церква краю); деревостани в осокових (сухих) і різнотравних (вологих) дубняках (Приморський край, Амурська область); популяції білок в соснових, ялицево-ялицевих і широколистяних лісах одного району.
3. Географічна популяція - сукупність екологічних популяцій, що заселили географічно подібні райони. Географічні популяції існують автономно, ареали їх щодо ізольовані, обмін генами відбувається рідко - у тварин і птахів - під час міграцій, у рослин - при розносі пилку, насіння і плодів. На цьому рівні відбувається формування географічних рас, різновидів, виділяються підвиди. Наприклад, відомі географічні раси модрини даурской: західна і східна. Зоологи виділяє тундрову і степову популяції у узкочерепная полівки. У виду «білка звичайна» налічується близько 20 географічних популяцій, або підвидів.
Основними характеристиками популяції є: щільність, чисельність, народжуваність, смертність, віковий склад, характер розподілу в межах території та темп зростання.
Щільність популяції визначається числом особин, що припадають на одиницю площі або об'єму. Територія, яку займає різними популяціями одного виду, коливається і залежить від ступеня рухливості особин. Кожному виду властива певна щільність популяції, відхилення від якої в обидва боки негативно ска-ни опиняються на темпах відтворення і життєдіяльності особин.
Чисельність - це загальне число особин на виділяється території. Чисельність або число особин в популяції по-різному у різних видів і в значній мірі залежить від стабільності екологічної ситуації. Чисельність не може бути нижче певних меж, скорочення чисельності за ці межі може призвести до вимирання по-пуляціях. При статевому розмноженні обмін генами перетворює популяцію в відносно цілісну генетичну систему. Якщо перехресне запліднення відсутня і переважає вегетативне розмноження, генетичні зв'язки слабкіше і популяція являє собою систему клонів або чистих ліній, спільно використовують середовище. Такі популяції об'єднані в основному екологічними зв'язками.
Для будь-якої популяції організмів в конкретних умовах властивий певний середній рівень чисельності, навколо якого відбуваються коливання. Відхилення від цього середнього рівня мають різний розмах, але в нормі після кожного відхилення чисельність популяції починає змінюватися з протилежним знаком.
Динаміка чисельності популяцій в природному середовищі - це автоматично регульований процес, механізми стабілізації якого відпрацьовані тривалою історією спільного розвитку видів. У спільнотах, штучно створюваних людиною або спрощених в результаті антропогенних впливів, регуляторні зв'язку ослаблені, і тому в них можливі як катастрофічні для біоценозу розмноження окремих видів - шкідників сільськогосподарських рослин і лісових насаджень, гризунів, паразитів, збудників хвороб, так і зменшення чисельності та поширеності інших.
Динаміка чисельності та щільності визначається в основному народжуваністю, смертністю і процесами міграції. Це показники, що характеризують зміна популяції протягом певного періоду: місяця, сезону, року і т. Д. Вивчення цих процесів і причин їх обумовлюють дуже важливо для прогнозів стану популяцій.
Народжуваність розрізняють абсолютну і питому. Абсолютна народжуваність - це кількість нових особин, що з'явилися за одиницю часу, а питома - те ж саме кількість, але віднесене до певного числа особин. Наприклад, показником народжуваності людини служить число дітей, народжених на 1000 чоловік протягом року. Народжуваність визначається багатьма факторами: умовами середовища, наявністю їжі, біологією виду (швидкість статевого дозрівання, кількість генерацій протягом сезону, співвідношення самців і самок в популяції).
Згідно з правилом максимальної народжуваності (відтворення) в ідеальних умовах в популяціях з'являється максимально можливу кількість нових особин; народжуваність обмежується фізіологічними особливостями виду. Наприклад, кульбаба за 10 років здатний заполонити всю земну кулю, за умови, що всі його насіння проростуть. Виключно рясно семеносят верби, тополі, берези, осика, більшість бур'янів.
Бактерії діляться кожні 20 хвилин і в протягом 36 годин можуть суцільним шаром покрити всю планету. Дуже висока плодючість у більшості видів комах і низька у хижаків, великих ссавців.
Смертність, як і народжуваність, буває абсолютної (кількість особин, які загинули за певний час), так і питомої. Вона характеризує швидкість зниження чисельності популяції від загибелі через хвороби, старості, хижаків, нестачі корму, і грає головну роль в динаміці чисельності популяції.
Стабільні, що ростуть і скорочуються популяції. Популяція пристосовується до зміни умов середовища шляхом оновлення та заміщення особин, т. Е. Процесами народження (відновлення) і зменшення (відмирання), доповнюваними процесами міграції. У стабільній популяції темпи народжуваності і смертності близькі, збалансовані. Вони можуть бути непостійні, але щільність популяції не надто різниться від якоїсь середньої величини. Ареал виду при цьому ні збільшується, ні зменшується.
У зростання популяції народжуваність перевищує смертність. Для зростаючих популяцій характерні спалаху масового розмноження, особливо у дрібних тварин (сарана, 28-точкова картопляна корівка, колорадський жук, гризуни, ворони, горобці; з рослин - амброзія, борщівник Сосновського в північній республіці Комі).
Якщо смертність перевищує народжуваність, то така популяція вважається скорочується. У природному середовищі вона скорочується до певної межі, а потім народжуваність (плодючість) знову підвищується і популяція з скорочується стає зростаючою. Найчастіше без міри зростаючими бувають популяції небажаних видів, що скорочуються - рідкісних, цінних, як в економічному, так і в естетичному відношенні.
Динаміка, стан і відтворення популяцій узгоджуються з їх вікової та статевої структурою. Вікова структура відображає швидкість відновлення популяції і взаємодія вікових груп з зовнішнім середовищем. Вона залежить від особливостей життєвого циклу, істотно розрізняється у різних видів (наприклад, птахів і у ссавців хижаків), і зовнішніх умов.
В життєвому циклі особин зазвичай виділяють три вікові періоди: предрепродуктівний, репродуктивний і пострепродуктивном. Для рослин характерний ще період первинного спокою, який вони проходять в стадії поящіхся насіння. Кожен з періодів може бути представлений однією (проста структура) або декількома (складна структура) віковими стадіями. Простий віковою структурою мають однорічні рослини, багато комах. Складна структура характерна для різновікових популяцій дерев, для високоорганізованих тварин. Чим складніша структура, тим вище пристосувальні можливості популяції.
Таким чином, як масштаби, так і хід коливання чис-лінощів будь-якого виду в природних співтовариствах історично обумовлені природним відбором в залежності від особливостей біології, характеру внутрішньовидових зв'язків і міжвидових відносин, до яких пристосований вид в певних умовах середовища. Для кожного біологічного виду існує оптимум екологічних факторів, який характеризується найбільшим ступенем сприятливості для існування виду.