Полная версия

Главная arrow Экология arrow Общая экология

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Популяция и её экологическая ниша

Популяция, то есть группа особей одного биологического вида, занимает в биогеоценозе свою экологическую нишу, которая определяет все условия бытия вида в экосистеме:

  • • пространственное местоположение;
  • трофический (пищевой) статус, то есть что или кого он ест, и кто его ест или паразитирует на нём;
  • • наличие симбионтов, то есть «дружественных» видов, сосуществование с которыми помогает добывать пищу или защищаться от врагов;
  • • конкурентные отношения с другими видами из-за пищи или мест обитания;
  • • положение относительно других условий существования (водные ресурсы, охотничьи «угодья» и т. д.).

На рис. 1.2 условно показаны экологические ниши трёх видов травоядных животных, — антилоп, зебр и слонов, — соседствующих на одних территориях. Их популяции входят в одни и те же биогеоценозы. При этом экологические ниши антилопы и зебры частично пересекаются между собой, но не совпадают с нишей слона. Антилопы и зебры часто пасутся и мигрируют вместе, едиными стадами, и имеют общих «врагов», от которых спасаются бегством. Но они питаются, как правило, различными видами трав, и пищевой конкуренции между ними почти нет. Слоны также фитотрофы (растительноядные), но поедают иные ярусы и типы растительности, у них нет естественных врагов, которые могли бы с ними справиться, поэтому при опасности они защищаются, яростно атакуя опрометчивого хищника. Отличия в образе жизни ведут к отличиям и в организации стада. Если стада антилоп и зебр возглавляются наиболее сильными самцами в репродуктивном возрасте, тщательно оберегающими свои «гаремы» от посторонних посягательств, то стадо слонов возглавляет матриарх — старшая самка, которая сама обычно уже не рожает, но тщательно опекает своих детей и внуков.

В равновесной экосистеме экологические ниши различных видов могут частично пересекаться, но никогда полностью не совпадают. Дело в том, что при полном или почти полном сов-

Экологические ниши антилоп, зебр и слонов

Рис. 1.2. Экологические ниши антилоп, зебр и слонов

падении экологических ниш (или, иначе говоря, если два вида пытаются занять одну экологическую нишу) между ними возникает сильнейшая конкуренция, почти всегда ведущая к элиминации, то есть вымиранию, менее приспособленного вида. В пределах биогеоценоза можно говорить о потенциальной (или фундаментальной) и реальной (реализованной) экологических нишах. Первая — это ниша, которую вид может занять в экосистеме при отсутствии какой-либо конкуренции. Вторая — это те ресурсы, доступ к которым он реально имеет в условиях конкуренции с другими видами. Максимальный размер популяции, который может неопределённо долго существовать в экосистеме, иногда называют ёмкостью экосистемы для данного вида. Полностью захватить свою потенциальную нишу в некоторых экосистемах иногда удаётся видам — доминантам, преобладающим в данном сообществе. Часто при этом доминант оказывает решающее влияние на всю структуру системы, не только на биоту, но и на биотоп, например, в дубравах — дуб или в северных борах — сосна. Встречаются и ситуации, когда не доминирующие виды полностью занимают свою потенциальную экологическую нишу. Это, например, такие крупные животные, как медведи, слоны или носороги.

На каждую популяцию в биогеоценозе влияет огромное число факторов. Прежде всего, это абиотические, то есть не зависящие от живых организмов, факторы: температура, количество осадков и их распределение по сезонам (на суше), уровень инсоляции, то есть количество солнечного света, соленость воды в водоёмах и содержание в ней растворённого кислорода, питательные вещества — связанный азот, соединения углерода, фосфора и серы, соли некоторых металлов. К биотическим факторам относятся пищевые ресурсы, взаимоотношения с другими видами и, наконец, размеры самой популяции.

Характеристикой процветания популяции может служить её численность, а также скорость её роста или биологическая продуктивность (биопродуктивность).

Рассмотрим ситуацию, когда популяция имеет неограниченный доступ к пище, находится в наилучших для неё физических условиях и к тому же не испытывает сильного давления хищников или болезней. Понятно, что такая популяция будет размножаться с максимально возможной для неё скоростью. Её биопродуктивность будет ограничена только физиологическими особенностями составляющих её организмов.

Обозначим численность некоторого поколения Хп, где индекс п есть просто порядковый номер поколения. Тогда следующее, (п + 1 )-е поколение будет иметь численность

(1.1)

где К есть коэффициент размножения или, что то же самое, биопродуктивности. Если рождаемость превышает смертность, то К> 1, и популяция растёт. Численность (п + т)-го поколения составит

(1.2)

и в этой формуле легко узнать геометрическую прогрессию.

Таким образом, при благоприятных условиях и неограниченных ресурсах популяция будет расти по возрастающей геометрической прогрессии. Первым, кто ясно указал на этот закон, был Томас Мальтус (МаИкш, 1766—1834) в книге «Опыт о принципах народонаселения».

Однако такой неограниченный рост должен привести к истощению ресурсов. Применительно к человеческой популяции Мальтус предположил, что производство продуктов питания Р может расти только в арифметической прогрессии:

Рп + т=?п + ™

где р есть прирост производства за одно поколение.

Так как возрастающая геометрическая прогрессия рано или поздно обгоняет любую арифметическую прогрессию, то и продовольственные потребности народонаселения неизбежно должны обогнать возможности производства продуктов питания (рис. 1.3). А тогда человечество столкнётся с проблемой голода, и это приведёт к катастрофе. Именно этим Мальтус обосновывал необходимость регулирования численности населения. В этой части идеи Мальтуса подвергались острой и во многом справедливой критике, хотя опыт многих развивающихся стран подтвердил обоснованность его предупреждений, и в наше время проблема ограничения рождаемости в этих странах стала очень острой.

Мальтус был прав, когда предположил, что популяция должна расти в геометрической прогрессии до тех пор, пока потребляемые популяцией ресурсы не будут исчерпаны. Это безусловно справедливо не только для человеческой популяции, но и для любых живых организмов. Однако воспроизводство ресурсов и в

Теория Мальтуса

Рис. 1.3. Теория Мальтуса. Рост народонаселения идёт в геометрической прогрессии, а производство пищи — в арифметической. Поэтому рано или поздно человечество неизбежно ожидает голод. Мальтус был прав, когда предположил, что при неограниченных ресурсах популяция растёт в геометрической прогрессии

экономике, и в природе происходит отнюдь не по арифметической прогрессии, а по гораздо более сложным законам. Кроме того, на рост популяций влияет множество факторов, а не только пищевые ресурсы.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>