Возрастной состав трески в Баренцевом море

Улов трески, млн экземпляров

488 особей, и среди них новорожденных — 122, годовалых — 83, двухгодовалых — 78, остальные — старше. Изменилась ли возрастная структура популяции? Какова смертность молодых особей за этот период? 3. В нижнем течении реки Лены сам- ки осетра приступают к размножению в 12—14 лет при средней длине тела 70 см. Наиболее старые особи доживают до 50 лет, вес их — около 13 кг. На реке Алдан самки осетра начинают метать икру в 10—12 лет при средней длине тела 58 см. Самым старым особям не более 21 года. Промысловая мера, т. е. минимальный размер особей, разрешенных к отлову, составляет 62 см. Что произойдет с алдан- ской и ленской популяциями осетра, если в результате интенсивной добычи будут вылавливаться все особи, крупнее этих размеров? 4. У буков, в зависимости от условий произрастания, состояние подроста длится от 2 до 30 лет, молодого неплодоносящего дерева — от 15 до 120 и плодоносящего — от 40 до 350 лет. Рассчитайте и сравните самый короткий и максимальный сроки прохождения де- ревом своего жизненного цикла.

 

• Тем ы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1. Плодовитость рыб обычно очень высока. Следует ли беспокоиться о том, что вылавливается крупная часть популяции, ведь даже оставшиеся немногие половозрелые особи дают много икры? 2. В теории и прак- тике лесоразведения два подхода. Первый из них — создание одновозрастных культур рядами, по типу пшеничного поля. Он требует меньше первоначальных затрат. Второй, более трудоемкий — создание разновозрастных культур со слож- ной пространственной мозаикой. Какой из методов выбрали бы вы и почему?

3. Какие изменения в возрастной и половой структуре популяции серой крысы желательны с точки зрения человека, старающегося сократить ее численность?

4. Стоит вопрос об охране редкого вида млекопитающих на одной из двух терри- торий. На одной из них живут взрослые плодовитые особи, но нет молодых. На другой — существуют молодые, но погибли взрослые. Какой из двух участков вы решили бы выбрать для заповедника? 5. У какой популяции растений больше шан- сов на выживание: у той, которая состоит из одних проростков? Из проростков, молодых и взрослых растений?

50-е гг. 80-е гг. 3-5 42 246 6—10 179 134 11—15 37 1 16—20 2 0

Возраст рыб, лет

 

 

• Задания. 1. Начертите возрастную пирамиду зяблика, используя данные, при- веденные выше. Как изменится возрастная пирамида популяции после выведения птенцов, учитывая, что чаще всего в кладке у зябликов 5 яиц, а смертность птен- цов до вылета по разным причинам около 40%. 2. В одном из степных заповедни- ков на площади в 250 га насчитывалось 370 особей сурков-байбаков, распреде- лявшихся по возрасту следующим образом: новорожденных — 118, годовалых — 49, двухлетних — 50, трехлетних и старше — 153. Спустя два года на участке было

 

90

 

ВСПОМНИТЕ                       § 13. Рост численности Продукты   обмена                          И ПЛОТНОСТЬ ПОПуЛЯЦИЙ веществ

Конкииениия                          Рост  численности  популяций  любого  вида  в

природе никогда не бывает бесконечным. Рано или поздно Популяция сталкивается с ограничениями, не позволяющи- ми ей наращивать далее свое обилие. Ресурсы, за счет которых сущест- вуют  виды  (пища,  убежища,  подходящие  места  для  размножения и т. п.), на любой территории имеют пределы. Эти пределы называют емкостью среды для конкретных популяций. Например, еловый лес — более емкая среда для белок, чем смешанный, с березами, так как основ- ная пища белок в наших лесах — семена хвойных. В пригородных лесах и парках емкость среды для белок можно увеличить, размещая подкорм- КУ. В природных условиях численность популяций обычно колеблется

91

вокруг определенного уровня, соответствующего емкости среды, хотя размах этих колебаний у всех видов разный.

Кривая, отражающая рост популяции, которая осваивает новое для нее местообитание, изображена на рисунке 55. Она имеет S-образную форму. Точка А соответствует начальному числу особей, проникших на новую территорию, точка D — тому, которое устанавливается в со- ответствии с емкостью среды. Если емкость среды невелика, то кривая отклоняется на более низком уровне численности. Точки В, С и D отра- жают критические численности популяции, меняющие темп ее роста. Отрезок АВ, или фаза медленного роста, — очень уязвимый период в развитии популяции. В это время общая численность ее так низка, что любые случайные помехи размножению (гибель отдельных осо- бей от хищника, неблагоприятной погоды, несчастного случая и др.) могут не только затормозить, но и полностью подорвать популяцию.

 

92

Затем кривая роста популяции становится более крутой. Однако уве- личение плотности замедляет рост популяции, и при определенной плотности она перестает расти совсем. Точка D соответствует стабили- зации. Это значит, что в популяции с определенного периода рождае- мость и смертность, приток и отток особей начинают уравновешивать друг друга. Характер кривой отражает основные законы роста популя- ций всех видов, от бактерий до человека, в среде с ограниченными ре- сурсами.

Каким образом численность популяции приходит в соответствие с емкостью среды? Ведь совершенно очевидно, что, если популяция переразмножится и выйдет за пределы, предоставляемые имеющимися ресурсами, это грозит ей катастрофой.

Безграничный рост численности гибелен для любого вида, так как приводит к подрыву его жизнеобеспечения.

В природе, прошедшей длительный путь эволюции, мы наблюдаем са- мые разнообразные способы ограничения численности видов. Среди них не только внешние воздействия на популяцию, о которых уже шла речь (неблагоприятные условия, конкуренты, хищники, паразиты, возбуди- тели болезней и проч.), но и те изменения, которые происходят внутри самих популяций в ответ на рост плотности, т. е. числа особей, прихо- дящихся на единицу пространства.

То, что плотность популяции влияет на ее дальнейший рост, можно проверить в опытах с любыми видами организмов. Например, при со- держании белых мышей в вольерах, когда люди следят за чистотой кле- ток и обеспечивают всех кормом, мыши, достигнув определенной чис- ленности, перестают размножаться. Если перевести их в более просто- рную клетку, тем самым снизив плотность популяции, они продолжат размножение вновь до определенных пределов. При этом меняются ха- рактер поведения мышей и отношения их между собой. Зверьки стано- вятся беспокойными и агрессивными, и это отрицательно влияет на про- цесс размножения.

Внутривидовые отношения и есть тот механизм, посредством которого обеспечивается саморегуляция численности популя- ций у пределов емкости среды, а у более высокоорганизованных видов даже иногда задолго до действительного исчерпания ре- сурсов.

У разных видов это происходит по-разному. У растений, например, с возрастанием плотности усиливается прямая конкуренция за свет, ВоДУ, минеральное питание, в результате чего происходит самоизрежи- вание: более сильные растения подавляют слабые (рис. 56).

 

 

Рис. 56.

Уменьшение числа стволов деревьев с возрастом древостоя

 

Подвижные  животные  обладают иными способами реагировать на возрастающую плотность популяций. У них часть особей выселяет- ся за пределы занятой территории и ведет поиск новых мест обитания.

Очень распространенным способом регуляции населения у живот- ных является особое территориальное поведение, при котором особь или семья не пускают других на свой участок (рис. 57, 58). У обитателей замкнутых водоемов, рыб и головастиков, рост и развитие могут тормо- зиться продуктами обмена веществ, когда их концентрация достигает критических пределов. Отравление среды продуктами обмена — обыч- ный результат интенсивного размножения микроорганизмов, вследст- вие чего деление клеток замедляется.

Каждый вид реагирует на повышение плотности по-своему. Но результат при этом возникает один и тот же: снижение чис- ленности на занимаемой территории в данном или следующих поколениях, если популяции угрожает перенаселение. Следова- тельно, если вся эволюция видов шла в таком направлении, что выработались механизмы реакции на собственную плотность, это явление чрезвычайно важно. Высокая плотность популяции

 

Рис. 58.

Самец колюшки защищает свою гнездовую территорию от другого самца

 

является сигнальным фактором, свидетельствующим об ухуд- шении условий.

Популяции, таким образом, могут рассматриваться как сложные систе- мы с элементами саморегуляции. При этом возникает так называемая отрицательная обратная связь: повышение плотности популяции уси- ливает действие механизмов, снижающих эту плотность.

Экологически грамотно управлять численностью популяций кон- кретных видов можно, только хорошо изучив особенности их роста и способы саморегуляции, иначе может быть получен прямо противопо- ложный результат.

 

О  Емкость среды.     • При высокой плотности популяций Саморегуляция                           в них возникают изменения, противо- численности                                      действующие дальнейшему нарастанию

популяций.                   численности. У разных видов способы Плотность популяции. и эффективность саморегуляции чис- Самоизреживание ленности различны,

у растений.                                                                                                   > г