Просторова структура популяції: поняття, типи, приклади

Екологічний термін “популяція” позначає досить численну групу особин одного виду, які мешкають на певній території і знаходяться у взаємодії один з одним. На життя її представників впливають не тільки міжвидові відносини, але і населяють ту ж територію інші тварини або рослини, а також кліматичні умови та інші зовнішні фактори.

Для неї властива впорядкована система існування – структура популяції просторового типу. Розглянемо детальніше всі її особливості.

Загальні відомості

Вчені склали класифікацію за типами просторової структури популяції. Що це таке, ми розглянемо нижче. Спочатку дамо визначення структурі. Це розподіл особин конкретного виду з якої-небудь території, а також чисельне співвідношення груп за статтю, фізіологічних, поведінкових, морфологічних, генетичних особливостей і за віком.

Грунтуючись на перерахованих ознаках, структура популяції не є стабільним показником. Вона мінлива, залежить від тих чи інших факторів.

Різновиди структури

Існує кілька її підрозділів:

  • Статева.
  • Вікова.
  • Екологічна.
  • Просторова.
  • Генетична.
  • Этологическая.

Більш докладно зупинимося на розгляді просторового типу структури, а також на зміну її показників. Крім того, розглянемо її типові ділення.

Визначення

Просторова структура популяції (коротко) – це спосіб розміщення конкретних особин на певній природної території. Він буде залежати від поведінкових особливостей виду, а також від умов екології території.

На зміни просторової структури популяції впливає і спосіб життя (осілий або мігруючий).

Окремо взята територія може прогодувати лише певне число особин. Велике значення має не тільки кількість представників виду, живуть в ареалі, але і їх просторове розміщення. Тому тварини і рослини, найчастіше, населяють своє місце проживання нерівномірно.

Популяція займає відповідну для неї місцевість і розподіляється по ній індивідуальними особинами або об’єднаними групами. Це дозволяє досягати впорядкованого витрачання харчових ресурсів, природних притулків і т. п.

Чисельні зміни

Коливання чисельності популяцій тварин і рослинних організмів у природі – це звичайне явище. Одних видів комах може налічуватися до декількох мільйонів представників, а інших – лише кілька тисяч.

В природі існує незаперечно принцип мінімальної чисельності популяції. Означає це наступне: абсолютно будь-яка популяція в природі не може складатися з числа представників менше, ніж це потрібно для забезпечення стабільної реалізації цього середовища.

Цей показник для кожного виду організмів. Якщо він порушить кордони мінімуму, то це призведе до зникнення виду.

Одночасно з популяционным мінімумом існує і показник максимуму. Він також регулюється в природних умовах. Коли на території проживає більша кількість тварин, ніж потрібно, то швидко скорочуються харчові та інші необхідні ресурси. Це веде до загибелі особин, що призводить до коригування показника до потрібного максимуму. Простіше кажучи, природа не прогодує більше, ніж дозволяють її ресурси.

Дивіться також:  Як померла Катерина Велика: причина смерті, місце поховання

Виділяють 3 типи популяційної динаміки чисельності:

  • Стабільний. Коливання відбуваються не часто і не на дуже значні величини. Характерний для представників тваринного світу, що володіють високими показниками виживаності, слабкою плодючістю, великою тривалістю життя, розвиненою турботою про потомство.
  • Циклічний тип коливань, він же періодичний. Його тривалість становить один сезон за рік чи за декілька років підряд. Збільшення чисельності в середньому через 4 роки було відмічено у тварин, що населяють зону тундри (лемінги, полярні сови, песець). Сезонні коливання чисельності властиві багатьом комах, мышевидным гризунів, птахів, дрібним водяним організмам.
  • Стрибкоподібний. Залежить від багатьох біотичних і абіотичних факторів. Зміна тих чи інших умов існувань популяції призводить до зменшення або збільшення її чисельності.
  • Типи просторового розподілу

    Виділяють 3 типи просторової структури популяцій тварин і рослин на території:

    • Рівномірний (регулярний) розподіл. Характерно тим, що особини популяції знаходяться один від одного окремо і приблизно на одній відстані. Таке розміщення властиво тим тваринам, особини яких знаходяться в конкурентному взаємовідносини між собою.
    • Нерівномірне (сукупне) розподіл. Характеризується тим, що в популяції формуються групи з декількох тварин, які населяють певну площу загального ареалу проживання. Групи поділяє незаселена територія.
    • Дифузне (випадкове) розподіл. Визначається тим, що відстань між особинами або групами особин неоднакове. Такий розподіл залежить від умов навколишнього середовища (запасів їжі, наприклад), а також від взаємовідносин, які складаються всередині популяційного виду.

    Методи визначення

    Ведучи контроль за розподілом популяції в межах певного ареалу традиційними вибірковими методами, часто виявляються певні труднощі. Наприклад, якщо судити про спосіб розподілу особин за пробами, можна легко сплутати агрегований вид з випадковим. Це актуально для випадків, коли площа, на якій розподілена проба, настільки велика, що на ній поміщаються відразу кілька скупчень досліджуваних організмів.

    При визначенні вибірок тип розподілу зазвичай визначається, ґрунтуючись на методах визначення просторової структури популяції:

    • У них відрізняється співвідношення між мірою розсіювання або дисперсією (σ2) – і середнім значенням для щільності або біомаси (N). Точніше, результат обчислення σ2/N прямує до нуля при рівномірному розподілі, близький до N при випадковому і перевищує N при агрегованому.
    • Зустрічальність організмів даної популяції становить майже 100% при рівномірному розподілі, має показник менше 100% при випадковому і набагато менше 100% при агрегованому.
    • Від способу просторового розподілу співвідношення щільності у всіх пробах (N) і у тих, в яких проявилися представники даної популяції (N+). Величина N+ буде наближена до N при рівномірному розподілі, більше N при випадковому та істотно більше N при агрегованому.

    Тип використання простору

    Просторова структура підрозділяється ще і по способу використання певного ареалу проживання. Виділяють 2 різновиди: осілий і кочовий. Кожен з них поділяється ще на кілька типів розміщення.

    Дивіться також:  Здоров'езберігаючи технології в ДНЗ: цілі, види, завдання, застосування

    Осілий:

    • Дифузний, при якому тварини розподілені по площі дисперсно, тобто невеликими групами або окремо і практично не взаємодіють один з одним. Таке розміщення можна поспостерігати в умовах степів і пустель у дрібних гризунів.
    • Циклічний, при якому тварини, що ведуть осілий вид життя, з причини деяких факторів (погода, навала ворогів) можуть змінювати своє розміщення на одній території.
    • Мозаїчний тип. Утворюється, коли певна середовище проживання заселена одним видом тварин нерівномірно. Наприклад, кроти густо населяють луки та лісові галявини, але відсутні в лісосмузі.
    • Пульсуючий. Властивий виключно осілим тваринам. Проявляється в тому, що певний вид протягом року змінює місце свого проживання в межах однієї території.

    Тварини осілого способу життя інстинктивно прив’язані до свого домашнього ареалу. Якщо з ряду причин (наприклад, погодні умови) їм доводиться покинути будинок, незабаром вони повертаються назад. Це особливо характерно для пернатих. Ось короткий список перелітних птахів:

    • Лелеки.
    • Граки.
    • Ластівки.
    • Жайворонки.
    • Іволги.
    • Дрозди.
    • Срижи.
    • Шпаки.
    • Журавлі.
    • Дикі гуси, качки, інші водоплавні.
    • Солов’ї, мухоловки, інші комахоїдні.

    Кочовий спосіб розміщення передбачає лише один тип – циклічний. Кочовий спосіб життя характерний для великих тварин, що живуть групами і вимагають великих площ. Через час, коли харчові ресурси відновляться, тварини-кочівники і перелітні птахи, перелік яких зазначено вище, можуть повертатися на колишні місця проживання.

    Деякі мігруючі види мають потенціал до появи відокремлених осілих популяцій або короткочасний перехід до такого способу життя. Наприклад, північні олені зимують на островах Льодовитого океану і не мігрують на більш зручні землі материка, а стада на Таймырском півострові мігрують більш ніж на 1000 км. Однак є й окремі невеликі групи тварин, які не залишають обжитих місць (у північній частині Таймиру).

    Популяції осілого виду мають дві переваги:

    • Вони добре орієнтуються в своїй місцевості. У разі небезпеки можуть надійно сховатися від ворогів.
    • Можуть робити запаси їжі в обраних ними місцях.

    Але осілий тип існування володіє істотним недоліком, що полягає у виснаженні харчових ресурсів.

    Типи спільного існування

    Територіальне поведінка тварин залежить від способів спільного існування особин на одній території. Їх поділяють на такі:

    • Відокремлений. Проявляється в тому, що представники одного виду, що живуть окремо один від одного і зовсім не залежать від інших. Це спостерігається лише на певному етапі їхнього життя: в дитинстві тварини знаходяться під заступництвом батьків, тому проживають групами. Подорослішавши, вони відокремлюються і починають самостійне існування. На період розмноження вони створюють пари або утворюють групи. Повністю одиночний спосіб життя не зустрічається в жодного виду багатоклітинних організмів. В іншому випадку процес розмноження не був би можливим.
    • Сімейний. Прикладом такого співіснування є леви, гієни. Проявляється в тривалих відносинах, спільному проживанні батьків і потомства.
    • Колоніальний. Такий вид життя властивий осілим тваринам. Він утворюється як на тривалий час, так і виключно на період розмноження. Відрізняється від відокремленого тим, що пара не розпадається відразу після спарювання, а спільно ростить дитинчат.
    • Існування зграями. Цей вид проживання теж є тимчасовим і об’єднує особин популяції тільки на період необхідності: пошук їжі, захист від ворогів, міграція на великі відстані. Зграя налічує невелика кількість особин. Прикладом є вовки.
    • Існування стадами. Відрізняється від зграї тим, що існує більш тривалий час чи постійно. У стаді, як правило, існує ієрархія, заснована на домінування-підпорядкування. Особини виконують однакові функції: захист від нападу, добування їжі, переселення, вирощування молодняку. Стада тварин можуть нараховувати кілька десятків представників. Приклад: антилопи, зебри.
    • Гаремное існування. Являє собою невелику (частіше до 10 особин) групу тварин, розмножувальних полигамно (тюлені, морські котики).
    Дивіться також:  Поняття орієнтування в просторі та її розвиток

    Типи популяцій, що залежать від розміру займаної ними території за Н. П. Наумову

    В залежності від того, яку за розміром площу займає популяційний вигляд, Н. П. Наумов (радянський зоолог) визначив 3 різновиди:

    • Елементарна (локальна). Характеризується тим, що кілька особин одного виду, що населяють невелику площу, однорідну за умовами проживання. Кількість популяцій буде залежати від того, наскільки різнорідної буде ця площа. Чим різноманітніші умови, тим більше простих груп буде населяти конкретний ареал. Прикладом просторової структури популяції елементарного типу є рослина погремок. У середній смузі Росії на покосных луках сформувалося 3 його різновиди, що різняться між собою часом цвітіння.
    • Географічна. Це група з декількох особин одного виду, що заселяють територію зі схожими умовами. Її параметри залежать від масштабів території, а так само від біологічних особливостей виду. Географічні популяції можуть розрізнятися за кількома ознаками: строки розмноження, число яєць в кладці, характеристики гнізда, взаємодія з сусідами, відстань кочівлі і т. д.
    • Екологічна (поведінкова). Це показник спільного існування особин різноманітних форм. Одиночне існування особини в природі досить рідко зустрічається, проявляється, як правило, тільки в певні періоди онтогенезу.

    Висновок

    Просторова структура популяцій дуже мінлива під дією певних факторів. Вона схильна до сезонних і інших адаптивним змінам, але спостерігається у відповідності з місцем і часом.

    Варто відзначити, що параметри можливих змін і загальний варіант використання конкретного ареалу знаходяться в залежності від біологічних особливостей популяційного виду і характеру взаємовідносин всередині нього. Значиму роль у стабілізації просторової структури відіграє поведінка окремих особин в межах однієї зони проживання.