Динаміка популяцій

Динамічний популяційний процес охоплює декілька віднос­но самостійних явищ:

- зміна розмірів території, яку займає популяція;

- зміна щільності особин у межах популяційного поля, ме­жі при цьому можуть залишатися попередніми;

- зміна розмірів запасу фітомаси в розрахунку на одиницю площі за рахунок трансформації стану особин, що входять до популяції.

Якщо все ж таки динаміку популяцій розуміти тільки як зміну чисельності особин, то трансформація властивостей осо­бин, зміщення співвідношення між різними їх групами і особливо функціонування популяції будуть виступати як механізми, що за­безпечують динаміку чисельності. Коливання чисельності особин в популяціях, що є типовими для багатьох рослин та тварин, на­зиваються флуктуаціями.

Загальний хід зміни чисельності особин у популяції визна­чається рівнянням:

N,_+i=N,+B-D + I-Е,

де N₁ - чисельність особин у популяції, В - народжуваність, D - смертність, І - імміграція, Е - еміграція, t - час. Розміри по­пуляції можуть зростати або за рахунок великої народжуваності, або за рахунок високої еміграції, або за рахунок поєднання обох цих факторів. Знижує розмір популяції смертність та еміграція особин за її межі. Народжуваність - це число нових особин, які з’являються в популяції за певний період часу у розрахунку на одну особину. Рівень народжуваності помітно змінюється про­тягом років. Добре відомі цикли плодоношення яблунь. У дрібних гризунів (лемінги, миші) вибухи високої народжуваності відбу­ваються один раз на 3-4 роки. Їм відповідають і спалахи наро­джуваності в популяціях хижаків: лисиці, песці, сови. У сарни сполохи народжуваності спостерігаються в середньому один раз на 40 років.

Смертність особин. У кожного організму є свої межі біоло­гічного життя. Вимирання особин у популяціях може спостеріга­тися на різних фазах розвитку особини. Закономірним є вими­рання найбільш старих, але пік смертності припадає на молоді особини.

Є два основних варіанти зростання популяції: незалежний та залежний від щільності. У першому варіанті число особин у популяції зростає незалежно від їх числа в популяції, у другому - відтворення має зворотний зв’язок з щільністю популяції. Чим більша щільність популяції, тим нижча народжуваність. За певної порогової величини показника щільності народжуваність дорів­нює смертності і число особин у такій популяції стабілізується.

Задля стійкого існування популяції оптимальна певна спе­цифічна для даного біологічного виду і типу середовища щіль­ність. При розрідженому заселенні популяційного поля усклад­нюються зустрічі партнерів по розмноженню, територію важко оберігати від вторгнення конкуруючих особин. Перенаселення, навпаки, створює дефіцит поживних речовин, а у тварин викли­кає стреси та досить часті сутички між особинами. Перенаселен­ня настільки несприятливе, що в процесі еволюції виробилося ба­гато різних механізмів його запобігання.

2.1.7. Популяція як об'єкт використання, моніторингу та управління

При всіх видах використання природних ресурсів об’єктом діяльності людини виявляються в першу чергу популяції рослин та тварин - лікарських, сировинних, рибних, мисливських і т.п. В усіх таких випадках використання спирається на здатність при­родних популяцій до автономної регуляції чисельності. Після ви­лучення з популяції тієї чи іншої частини особин, їх чисельність у популяції поступово відновлюється. Крім того, помічено, що в ба­гатьох випадках вилучення з популяції деякої кількості особин веде до збільшення потенціалу її відтворювання. А.В. Яблоков (1987 р.) підкреслював, що визначення меж відведення особин та біомаси з популяції є центральним завданням природокористування.

Популяція як елементарна біосферна одиниця життя є пер­шим акцептором, який сприймає всю різноманітність порушень, що вносить у навколишнє середовище діяльність людини.

Перевищення порогів використання популяцій завжди за­грожує серйозними наслідками. Найбільш яскравим прикладом є вісім популяцій атлантичного оселедця в акваторії Північно- Західної Атлантики. У 1975 р. спеціалісти виявили критичне зни­ження чисельності особин та потенціалу відтворення оселедців у цих популяціях. Проте масовий промисел не був припинений. У результаті до початку 80-х років чисельність оселедців у цих по­пуляціях знизилася так сильно, що їх промисловий вилов став не­рентабельним. Підірвані колись популяції атлантичного оселедця до цього часу не відновили свою базову чисельність, і людство втратило досить важливий ресурс харчів.

Популяція живих організмів практично завжди є базовою одиницею використання та управління. Крім чисельності особин, стійкість популяцій в умовах користування визначається і рядом інших популяційних параметрів - статевою, віковою та розмір­ною, просторовою структурою та ін. При постійному спостере­женні (моніторингу) за популяційними параметрами та контролі за величиною вилучення з популяції особин популяції можуть іс­нувати та зберігати свої корисні властивості необмежено трива­лий термін.

Управління чисельністю особин у популяціях є актуальним для видів рослин і тварин, які називаються «шкідниками». Еколо- го-популяційний підхід повністю виключає таке поняття, як зни­щення популяції, тим більше - біологічного виду як шкідливого для людини. Замість цього зусилля повинні бути спрямовані на знаходження таких порогів чисельності популяції, при яких вони б стійко існували в природних або штучних біоценозах, але не зав­давали економічно помітних збитків людині.

Сьогодні десятки тисяч видів рослин та тварин потребують охорони. При біомоніторингу опора на популяційні параметри стає найбільш надійним засобом отримання широкої інформації про стан видів рослин і тварин у різних екосистемах.

Якщо природа зміниться настільки, що стане заперечувати суть виду «людина розумна», ніщо не вбереже її від долі динозаврів...

М.Ф. Реймерс

2.2.