Раздел 4.ЕКОЛОГІЧНА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОПУЛЯЦИИ

4.4. Рождаемость

Важными групповыми признаками, которые определяют состояние популяции, является рождаемость и смертность.

Рождаемость - это способность популяции к увеличение численности особей и размеров популяции. Она характеризуется числом особей, что с ’появились в популяции за определенный промежуток времени в результате размножения.

Различают рождаемость максимальную и реальную (экологическую).

Максимальная рождаемость - это потенциальная способность популяции давать максимальное количество новых особей в идеальных условиях при отсутствии лимитирующих факторов.

Она является теоретической, неосуществимой в природе. Максимальную рождаемость называют абсолютной или физиологической, поскольку она ограничивается только физиологическими особенностями особей. Для каждой популяции ее величина является постоянной, обусловленной биологическими особенностями вида.

Следовательно, максимальная рождаемость - это теоретически возможная верхняя граница увеличения количества особей, которую популяция могла бы достичь. Она является критерием для сопоставления с

реализованной в конкретных природных условиях рождаемостью, то есть сопоставление числа потомков, что могла бы дать одна пара особей или популяция, и реального числа потомков.

Для практических целей максимальную рождаемость можно приближенно определить экспериментально. Например, самую высокую среднюю продукцию, которую дала люцерна (другая культура) в самых благоприятных условиях температуры, влажности и обеспеченности почвы питательными веществами, можно условно принять за максимальную. Специалисты могут воспользоваться такими экспериментами для разработки оптимальных условий для растений в полевых условиях с целью повышения их производительности.

Оценка максимальной рождаемости будет найдостовірнішою тогда, когда не только отсутствуют лимитирующие факторы, но и размеры популяции являются оптимальными.

Реализована или экологическая рождаемость означает увеличение численности популяции через размножение при фактических условиях среды. Она отличается непостоянством, поскольку изменчива среда может быть благоприятным или неблагоприятным.

Отношение количества особей, которые родившихся за год к общей численности особей в популяции составляет удельный рождаемость (рис. 4.2). Она является важным свойством популяции, свидетельствует о ее способности к росту и увеличению численности за счет своего репродуктивного потенциала в конкретных экологических условиях.

Рис. 4.2. Рождаемость: абсолютная (1) и удельный (2).

Рис. 4.3. Зависимость рождаемости от заботы о потомках.

На схеме условный ареал некоторой популяции.

Интенсивность окраски показывает рост рождаемости.

Видно, что на границах ареала она высшее.

Реализованная рождаемость меняется в зависимости от размера и поло-возрастного состава популяции и от физических условий среды, заботы о потомстве и других факторов (рис.4.3).

Реализованную рождаемость определяют делением числа родившихся особей популяции на определенный период времени:

где B - реализованная рождаемость от всей популяции,

∆N_n - число особей, появившихся в популяции вследствие рождения;

∆t - промежуток времени, за который появились эти особи.

Специфическая рождаемость характеризуется числом особей, появились в популяции из расчета на ее структурную единицу (самку, пару или другую) за определенный промежуток времени. Ее определяют по формуле:

где b - специфическая рождаемость (на одну самку или пару);

∆N_n - число родившихся особей;

N - число самок (пав), которые принимают участие в размножении;

∆t - определенный промежуток времени, за который родились эти особи.

Специфическую рождаемость можно определить как рождаемость, присущих определенным возрастным группам популяции, то есть как возрастную рождаемость.

Специфическая рождаемость тоже может быть максимальной и экологической (реализованной).

Сравнение показателей экологической рождаемости с максимальной, которая определяется как теоретически возможна, которой могла бы достичь способна к размножению часть популяции в идеальных условиях, позволяет сделать вывод о том, насколько экологические условия способствуют реализации биологического потенциала и плодовитости особей.

Реальным подтверждением влияния условий среды на рождаемость могут быть данные о максимальной и экологическую рождаемость в популяции славки (Sialis sialis) в городском парке штата Теннесси в 1938 г. (Лескі, 1939), представленные в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1.

Сравнение максимальной и экологической рождаемости в популяции славки (Sialis sialis) в городском парке штата Теннесси (Лескі, 1939)

Таблица 4.2.

Специфическая рождаемость в популяции славки (Sialis sialis)

В популяциях высших организмов рождаемость определяют из расчета на одну самку.

Нельзя отождествлять рождаемость со скоростью роста популяции. В обоих случаях они выражаются через ∆N. Однако, в случае определения рождаемости, ∆N - это число новых особей, которые появились в популяции только в результате размножения. Поэтому рождаемость может быть нулевой или положительной.

По скорости роста популяции, то в этом случае ∆N - это чистое увеличение или уменьшение численности особей популяции за определенное время, что является следствием не только рождение новых особей, но и смертности, вселение или выселение определенного количества особей популяции данного вида. Следовательно, скорость роста популяции может быть положительной, отрицательной или нулевой.

По мере рождаемости необходимо принимать среднее для всей популяции, а не индивидуальную наибольшее или наименьшее репродуктивную способность. Ведь отдельные особи в популяции характеризуются очень высокой скоростью размножение и данные о них не выражали бы скорость рождаемости разных особей и целой популяции.

Кроме этого, в одних популяциях высочайшая скорость размножения наблюдается при низкой плотности популяции. В других популяциях самой высокой является скорость размножения, когда ее особи имеют средние или довольно большие размеры. Согласно принципа Олли, степень агрегации (т.е. объединение особей в временные или постоянные группы), как и общая плотность популяции, при которой создается оптимальное среда, способствует оптимальному ее росту и выживанию. Олли экспериментально доказал, что наибольшее позитивное влияние агрегации на выживание выражен в животных. Принцип Олли можно применить и для человека, но он имеет свои особенности. Агрегация людей (выраженная в городском среде) благоприятная для человека до определенного предела. Необходимо учесть особенности биологического и социального уровня организации, свойственные человеку как биологическому виду и социальной существу. Увеличение количества жителей и повышение плотности их в городах выше определенного предела создает неблагоприятные условия среды для проживания. Поэтому и не теряет актуальности вопрос о оптимальную величину города.