Как найти плотность популяции формула биология

Основными
количественными характеристиками
популяции являются:

• плотность,

• численность,

• рождаемость,

• смертность,

• возрастной состав,

• характер
  распределения
  в
  пределах территории,

• темп роста.

При
этом выделяют 2
группы показателей
– статические и динамические
(эмерджентные).

Состояние
популяции в данный момент времени
характеризуют статические
показатели.
К ним относятся численность, плотность
и показатели структуры.

1. Численность
популяции
(Ч) – это
общее количество особей на данной
территории или в данном объеме. В природе
определить численность большинства
популяций практически невозможно:
например,
невозможно пересчитать все сосны в
большом лесном массиве; невозможно
пересчитать всех карасей в озере и т.д.
В таких случаях показатель численности
заменяются другим показателем –
плотностью.

2. Плотность
популяции
(П) – это
численность популяции, отнесенная к
единице занимаемого ею пространства
или среднее число особей на единицу
площади или объема (П=Ч/S
(V)).
При определении плотности подсчитывают
особи изучаемого вида на нескольких
пробных площадках заданного размера,
на маршрутах определенной протяженности,
в пробах воды определенного объема.
Зная плотность популяции и площадь или
объем, который она населяет, можно
оценить и общую численность. Численность
зависит от соотношения в популяции
рождаемости, смертности, интенсивности
эмиграции и иммиграции.

3. Рождаемость
(Р) – количество
особей (яиц, семян и т.д.), производимых
одной самкой в единицу времени (число
рождений в единицу времени).
Для человека рождаемость – количество
родившихся на 1000 населения в год.
Существует понятие максимальная
рождаемость
(абсолютная, физиологическая) –
максимально возможное количество
особей, производимых в идеальных
условиях. Это постоянная величина для
каждого вида. Реальная
рождаемость
зависит от величины популяции, ее
структурных особенностей, условий
среды. Повозрастная
рождаемость –
рождаемость
в разных возрастных группах.

4. Смертность
(С) – количество
особей, умирающих в единицу времени в
расчете на особь в популяции (Число
смертей в единицу времени).

5. Выживаемость
(С/Р) – средняя
для популяции вероятность сохранения
особей каждого поколения за определенный
промежуток времени.

6.
Иммиграция
и эмиграция
– вселение
или выселение особей в единицу времени
на особь популяции.

Размеры
популяции возрастают за счет иммиграции
из соседних популяций и за счет размножения
особей. Уменьшение размеров популяции
происходит в результате смертности и
эмиграции особей.

Рождаемость,
смертность и скорость роста популяции
относятся к
динамическим
(эмерджентным) показателям.

III. Структуры популяции:

Понятие включает
количественное соотношение разных
групп особей в популяции (возрастных,
половых, размерных, генетических и др.)

1. Половая структура
   – это соотношение численности особей
   противоположных полов в популяции.

При этом различают
следующие типы соотношения полов:

а) первичное
соотношение
− обусловлено генетическими факторами.
В генетическом коде каждого биологического
вида заложена информация о том, сколько
особей того или иного пола должно
рождаться в популяции.

б) вторичное
соотношение
− возникает в момент рождения особей.
Как правило, в популяции не все зародыши
доживают до момента рождения, часть из
них по тем или иным причинам гибнет еще
в утробе матери, в яйце т.д. в зависимости
от особенностей онтогенеза данного
биологического вида.

в) третичное
соотношение
– складывается в процессе жизни
популяции. Как правило, в популяции
смертность мужских особей отличается
от смертности женских особей.Это
приводит к постепенному изменению
соотношения численностей противоположных
полов.

2.
Возрастная
структура
– это величина, характеризующая
распределение особей в популяции по
возрастным группам. В каждой популяции
можно выделить три возрастные экологические
группы (фазы): 1) предрепродуктивную
– к ней относятся периоды младенчества
и юности; 2) репродуктивную
–в этой группе
происходит наиболее активное размножение
особей в популяции; 3) пострепродуктивную
– это этапы,
связанные со старением особей и утратой
способности к размножению. Длительность
этих возрастных фаз варьирует у разных
организмов. Наибольшее значение для
большинства популяций имеют первые два
периода жизни особей. Третий период
значим главным образом в популяциях
крупных млекопитающих и для человека,
так как связан с передачей накопленной
информации молодому поколению и с
заботой о потомстве.

Возрастная структура
популяции определяет направление
изменения ее численности. По
характеру изменения численности
популяции разделяются на три группы:
1) стабильные (очень редки) – соотношение
молодых особей и особей репродуктивного
возраста составляет 1:1; 2)
растущие (инвазионные) – доминируют
интенсивно размножающиеся молодые
особи, что свидетельствует о благоприятных
условиях жизни популяции;
3) сокращающиеся (регрессивные) –
преобладают
старые особи, неспособные интенсивно
размножаться (реликтовые
растения и животные),
такая возрастная структура свидетельствует
о неблагоприятных условиях (рис. 1).

Рис. 1а. Типы популяций: растущая (1),
стабильная (2) и сокращающаяся (3)

3. Пространственная
структура –
это особенности распределения особей,
в пределах ареала занимаемого популяцией.

Распределение
может быть: 1) случайным, 2) равномерным,
3) групповым. Случайный
тип −
распределение наблюдается тогда, когда
среда очень однородна и благоприятна,
а организмы не стремятся объединиться
в группы. Равномерный
тип (диффузный)
в природе встречается довольно редко.
Особи при этом типе распределения
располагаются на равных расстояниях
друг от друга. Такая ситуация складывается
в условиях острой конкуренции за
какой-либо ресурс. Групповой
тип (мозаичный)
распределения встречается в природе
очень часто. Группы могут образовываться
по разным причинам: неоднородность
среды, конкурентные отношения с другими
видами, благоприятное влияние особей
своего вида, особенности размножения.

4.
Этологическая
(поведенческая) структура
– представляет собой тип отношений
между особями животных. По форме
совместного существования выделяют
одиночный
образ жизни
– характерен для многих видов, но лишь
на определенных стадиях жизненного
цикла, полностью одиночного существования
организмов в природе нет, так как было
бы невозможно размножение (ежи, щуки и
др.). Семейный
образ жизни
(семья) –
репродуктивная группа особей одного
вида, проживающая совместно в целях
облегчения своего существования и
воспитания потомства (львы, медведи,
лиса и др.). Стая
– временное
объединение животных, которые проявляют
биологически полезную организованность
действий (волки, сельди и др.), стадо
– более
постоянное, чем стая объединение
животных, в котором проявляется иерархия
между особями, и отношения строятся по
типу «доминирование – подчинение»
(олени, зебры и др.), колония
– постоянное, или на период размножения
временное, скопление животных на
сравнительно ограниченной территории
(птицы, пчелы).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Популяция обладает биологическими особенностями, которые характерны всем живым системам (в том числе и каждому организму): она способна расти, изменяться, разделяться на составные части (дифференцироваться).

Но у популяции есть и групповые особенности, которые служат уникальными характеристиками группы и не применимы к отдельным особям.

Такими показателями являются: обилие (количество особей в популяции), рождаемость (количество новых особей, появившихся за определённый период), смертность (количество погибших особей), возрастной состав (численные соотношение групп особей разных возрастов), половой состав и т. д. Это так называемые демографические показатели.

Эти показатели нельзя использовать по отношению к отдельным особям, они характеризуют состоянии всей популяции. Особь рождается и умирает, имеет тот или иной возраст, но по отношению к отдельной особи нельзя использовать такие характеристики, как рождаемость, смертность или возрастная структура. Эти понятия имеют смысл только в том случае, когда идёт речь о группе.

Важно понимать причины изменения популяций и скорость этих изменений, а также уметь определять их групповые характеристики, т. е. демографические показатели.

Рассмотрим эти показатели подробнее.

Мера обилия особей какой—либо популяции — общая численность популяции или её общая биомасса. Однако определение этих показателей для многих живых организмов связано с большими трудностями, поэтому чаще для установления динамики численности популяции используют такой показатель как плотность.

Плотность используется, если нужно знать динамику численности популяции, т.е. изменение количества особей во времени.

Рождаемость определяет возможность развития популяции за счёт размножения населяющих её особей.

Экологи используют понятия «максимальная рождаемость» и «экологическая рождаемость». Первую ещё называют физиологической, или абсолютной рождаемостью, а вторую —  просто рождаемостью.

Максимальная (потенциальная) рождаемость — это наибольшее значение скорости появления новых особей, теоретически возможное при отсутствии факторов, ограничивающих этот процесс, т. е. в идеальных условиях.

Максимальная рождаемость определяется плодовитостью самок, т. е. их способностью производить определённое количество потомства, а также общим количеством потомков (за определённый срок).

Экологическая рождаемость — это число новых особей, появившихся в популяции за единицу времени; она позволяет судить о скорости возрастания численности популяции при данных условиях жизни рассматриваемой группы особей.

Экологическая рождаемость зависит от внешних факторов и от особенностей популяции. 

Численность родившихся особей постепенно снижается, так как живые организмы умирают. В экологии для характеристики этого процесса используется понятие смертность. Оно может характеризовать отдельные популяционные подгруппы или же популяцию в целом.

Смертностью определяется средняя продолжительность жизни, характеризующая группу особей. Средняя продолжительность жизни больше в той группе, где смертность ниже.

Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова
Основы общей экологии
Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2005.

Глава 7. Динамика популяций

7.1. Динамические характеристики популяций

Плотность популяции регулируется четырьмя параметрами:

1. рождаемостью – числом особей, родившихся за определенный промежуток времени. Этот промежуток устанавливается в соответствующем масштабе биологического времени. Для бактерий он может быть равен одному часу, для планктонных водорослей – суткам, для насекомых – неделе или месяцу, для крупных млекопитающих (включая человека) – году;

2. смертностью – числом особей, умерших за ту же единицу времени (неважно, своей смертью или погибших, например съеденных);

3. скоростью иммиграции особей – числом особей, появившихся в данной популяции, из других популяций (за ту же единицу времени);

4. скоростью эмиграции особей – числом особей, покинувших данную популяцию за единицу времени.

Формула изменения численности популяции выглядит следующим образом:

Если пренебречь показателями иммиграции и эмиграции особей (их, как отмечалось, почти нет у растений), то можно оценить мгновенную скорость роста популяции, т.е. баланс между рождаемостью и численностью за единицу времени. У стабильных популяций мгновенная скорость роста равна нулю, у растущих – является положительным числом, у разрушающихся – отрицательным. Впрочем, даже у стабильных популяций продолжаются процессы циклических изменений численности (см. 12.2).

Контрольные вопросы

1. Дайте определение четырем основным параметрам, определяющим динамику популяции.

2. Напишите формулу изменения численности популяции.

3. Что такое мгновенная скорость роста популяции?