Популяция как биологическая система (половая структура, пространственная структура)

Популяция — совокупность особей одного вида, длительно населяющих часть ареала и свободно скрещивающихся. Вид существует как система популяций; границы популяций определяют неоднородность среды (пятна леса среди полей), физические барьеры (реки, горы) и биология вида (подвижность, способ расселения). Ареал — территория распространения вида: сплошной или разорванный; расселение ограничивают преграды и требования вида.

где \(\Delta N\) — изменение численности (прирост), \(B\) и \(D\) — числа родившихся и погибших, \(I\) и \(E\) — иммигрантов и эмигрантов за один и тот же срок. Прирост бывает и отрицательным. Темп роста — прирост в расчёте на одну особь (\(\Delta N/N\)); его часто выражают в процентах за год, что позволяет сравнивать популяции разного размера.

Популяция как система. Её свойства не сводятся к свойствам отдельных особей: у популяции есть собственные характеристики (численность, структура, генофонд) и механизмы саморегуляции. Она способна существовать неопределённо долго, сменяя поколения, и потому служит единицей эволюции и единицей охраны вида: сохранять нужно именно популяции, а не отдельных особей.

Вид как система популяций. Популяции одного вида связаны обменом особями и генами, но в разной степени: чем сильнее изоляция, тем заметнее популяция отличается от соседних. Ареал не постоянен: расширяется при расселении и заносе человеком, сокращается при истреблении, разрушении местообитаний, изменении климата.

Пространственная структура складывается под действием трёх причин: неоднородности среды (ресурсы распределены пятнами — особи скапливаются на богатых участках, у водопоя), физических барьеров (реки, горы, поля между лесами делят вид на обособленные группировки) и особенностей биологии вида (подвижность, способ размножения и расселения: вегетативно размножающиеся растения образуют куртины, как ландыш, а малоподвижные улитки — небольшие изолированные поселения). Равномерное размещение возникает при острой конкуренции и охране участков, случайное — в однородной среде при слабом влиянии особей друг на друга (встречается редко), групповое — самое частое. Экологическая структура — подразделение популяции на группы особей, по-разному использующих среду: личинки и взрослые с разной пищей и средой обитания (головастики и лягушки, личинки и взрослые стрекозы), оседлые и кочующие особи, группы с разными сроками размножения. С ней связана этологическая (поведенческая) структура: одиночный образ жизни, семьи, стаи, стада, колонии, иерархия внутри группы.

Групповой эффект. Жизнь в группе даёт преимущества: облегчает поиск партнёра, защиту от хищников (стая, стадо, косяк), обогрев (пингвины), охоту (волчья стая). Но при слишком высокой плотности растёт конкуренция, распространяются болезни, повышается стресс — это ограничивает рост численности.

Как оценивают численность. На пробных площадках находят среднюю плотность и умножают её на всю площадь.