ОСНОВИ ПОПУЛЯЦІЙНОЇ ЕКОЛОГІЇ

Розділ 4.ЕКОЛОГІЧНА І БІОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОПУЛЯЦІЇ

4.4. Народжуваність

 

Важливими груповими ознаками, які визначають стан популяції, є народжуваність і смертність.

Народжуваність - це здатність популяції до збільшення чисельності особин і розмірів популяції. Вона характеризується числом особин, що з ’явилися в популяції за певний проміжок часу внаслідок розмноження.

Розрізняють народжуваність максимальну і реальну (екологічну).

Максимальна народжуваність - це потенціальна здатність популяції давати максимальну кількість нових особин в ідеальних умовах при відсутності лімітуючих факторів.

Вона є теоретичною, нездійсненною в природі. Максимальну народжуваність називають абсолютною або фізіологічною, оскільки вона обмежується лише фізіологічними особливостями особин. Для кожної популяції її величина є постійною, зумовленою біологічними особливостями виду.

Отже, максимальна народжуваність - це теоретично можлива верхня межа збільшення кількості особин, яку популяція могла б досягти. Вона є критерієм для співставлення з

реалізованою в конкретних природних умовах народжуваністю, тобто співставлення числа нащадків, що могла б дати одна пара особин чи популяція, і реального числа нащадків.

Для практичних цілей максимальну народжуваність можна наближено визначити експериментально. Наприклад, найвищу середню продукцію, яку дала люцерна (чи інша культура) в найсприятливіших умовах температури, вологості і забезпеченості ґрунту поживними речовинами, можна умовно прийняти за максимальну. Спеціалісти можуть скористатися такими експериментами для розробки оптимальних умов для рослин в польових умовах з метою підвищення їх продуктивності.

Оцінка максимальної народжуваності буде найдостовірнішою тоді, коли не тільки відсутні лімітуючі фактори, а й розміри популяції є оптимальними.

Реалізована або екологічна народжуваність означає збільшення чисельності популяції через розмноження за фактичних умов середовища. Вона відзначається мінливістю, оскільки мінливе середовище може бути сприятливим або несприятливим.

Відношення кількості особин, які народилися за рік до загальної кількості особин у популяції становить питому народжуваність (рис. 4.2). Вона є важливою властивістю популяції, що свідчить про її здатність до росту і збільшення чисельності за рахунок свого репродуктивного потенціалу в конкретних екологічних умовах.

 

Рис. 4.2. Народжуваність: абсолютна (1) і питома (2).

 

 

Рис. 4.3. Залежність народжуваності від турботи про нащадків.

На схемі умовний ареал деякої популяції.

Інтенсивність забарвлення показує зростання народжуваності.

Видно, що на кордонах ареалу вона вища.

 

Реалізована народжуваність змінюється залежно від розміру і статево-вікового складу популяції та від фізичних умов середовища, турботи про потомство та інших факторів (рис.4.3).

Реалізовану народжуваність визначають діленням числа народжених особин популяції на певний період часу:

 

де B - реалізована народжуваність від усієї популяції,

Nn - число особин, що з’явилися в популяції внаслідок народження;

t - проміжок часу, за який з’явилися ці особини.

Специфічна народжуваність характеризується числом особин, що з’явилися в популяції з розрахунку на структурну її одиницю (самку, пару чи іншу) за певний проміжок часу. Її визначають за формулою:

 

де b - специфічна народжуваність (на одну самку чи пару);

Nn - число народжених особин;

N - число самок (пар), що беруть участь у розмноженні;

t - певний проміжок часу, за який народилися ці особини.

Специфічну народжуваність можна визначити як народжуваність, властиву певним віковим групам популяції, тобто як вікову народжуваність.

Специфічна народжуваність теж може бути максимальною і екологічною (реалізованою).

Порівняння показників екологічної народжуваності з максимальною, що визначається як теоретично можлива, якої могла б досягти здатна до розмноження частина популяції в ідеальних умовах, дозволяє зробити висновок про те, наскільки екологічні умови сприяють реалізації біологічного потенціалу і плодючості особин.

Реальним підтвердженням впливу умов середовища на народжуваність можуть бути дані про максимальну і екологічну народжуваність у популяції славки (Sialis sialis) у міському парку штату Теннессі у 1938 р. (Лескі, 1939), подані в таблицях 4.1 і 4.2.

 

 

Таблиця 4.1.

 

Порівняння максимальної і екологічної народжуваності у популяції славки (Sialis sialis) у міському парку штату Теннессі (Лескі, 1939)

 

Максимальна

народжуваність (число віддкладених яєць)

Екологічна народжуваність

Відкладені яйця

Оперені пташенята

число

% від максимальної

число

% від максимальної

1-й виводок

1701

1701

100

1225

72

2-й виводок

1751

1630

93

897

51

3-й виводок

1651

1220

74

528

32

Разом за рік

5103

4551

89

2650

52

 

Таблиця 4.2.

 

Специфічна народжуваність у популяції славки (Sialis sialis)

Максимальна специфічна народжуваність

Реалізована специфічна народжуваність (на 1 самку)

число яєць на 1 самку за рік

число відкладених яєць

оперені

пташенята

15

(по 5 яєць за 1 кладку)

13,4

7,8

У популяціях вищих організмів народжуваність визначають з розрахунку на одну самку.

Не можна ототожнювати народжуваність із швидкістю росту популяції. В обох випадках вони виражаються через N. Однак, у випадку визначення народжуваності, N - це число нових особин, які з’явились у популяції лише внаслідок розмноження. Тому народжуваність може бути нульовою або позитивною.

Щодо швидкості росту популяції, то в цьому випадку N - це чисте збільшення або зменшення чисельності особин популяції за певний час, що є наслідком не лише народження нових особин, але й смертності, вселення або виселення певної кількості особин популяції даного виду. Отже, швидкість росту популяції може бути позитивною, від’ємною або нульовою.

За міру народжуваності необхідно приймати середню для всієї популяції, а не індивідуальну найбільшу або найменшу репродуктивну здатність. Адже окремі особини в популяції характеризуються дуже високою швидкістю розмноження і дані про них не виражали б швидкість народжуваності різних особин та цілої популяції.

Крім цього, в одних популяціях найвища швидкість розмноження спостерігається при низькій щільності популяції. В інших популяціях найвищою є швидкість розмноження, коли її особини мають середні або досить великі розміри. Згідно принципу Оллі, ступінь агрегації (тобто об’єднання особин в тимчасові або постійні групи), як і загальна щільність популяції, за умов якої створюється оптимальне середовище, сприяє оптимальному її росту та виживанню. Оллі експериментально довів, що найбільший позитивний вплив агрегації на виживання виражений у тварин. Принцип Оллі можна застосувати і для людини, але він має свої особливості. Агрегація людей (виражена у міському середовищі) сприятлива для людини до певної межі. Необхідно врахувати особливості біологічного і соціального рівня організації, властиві людині як біологічному виду і соціальній істоті. Збільшення кількості мешканців і підвищення щільності їх в містах вище певної межі створює несприятливі умови середовища для проживання. Тому й не втрачає актуальності питання про оптимальну величину міста.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити