Розділ 4.ЕКОЛОГІЧНА І БІОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОПУЛЯЦІЇ
Важливими груповими ознаками, які визначають стан популяції, є народжуваність і смертність.
Народжуваність - це здатність популяції до збільшення чисельності особин і розмірів популяції. Вона характеризується числом особин, що з 'з'явилися в популяції за певний проміжок часу в результаті розмноження.
Розрізняють народжуваність максимальну і реальну (екологічну).
Максимальна народжуваність - це потенційна здатність популяції давати максимальну кількість нових особин в ідеальних умовах при відсутності лімітуючих факторів.
Вона є теоретичною, нездійсненною в природі. Максимальну народжуваність називають абсолютною або фізіологічної. оскільки вона обмежується тільки фізіологічними особливостями особин. Для кожної популяції її величина є постійною, обумовленої біологічними особливостями виду.
Отже, максимальна народжуваність - це теоретично можлива верхня межа збільшення кількості особин, яку популяція могла б досягти. Вона є критерієм для зіставлення з
реалізованої в конкретних природних умовах народжуваністю, тобто зіставлення числа нащадків, що могла б дати одна пара особин або популяція, і реального числа нащадків.
Для практичних цілей максимальну народжуваність можна наближено визначити експериментально. Наприклад, найвищу середню продукцію, яку дала люцерна (інша культура) в найсприятливіших умовах температури, вологості і забезпеченості грунту поживними речовинами, можна умовно прийняти за максимальну. Фахівці можуть скористатися такими експериментами для розробки оптимальних умов для рослин в польових умовах з метою підвищення їх продуктивності.
Оцінка максимальної народжуваності буде найдостовірнішою тоді, коли не тільки відсутні лімітуючі фактори, але і розміри популяції є оптимальними.
Реалізована або екологічна народжуваність означає збільшення чисельності популяції через розмноження при фактичних умовах середовища. Вона відрізняється непостійністю, оскільки мінлива середовище може бути сприятливим чи несприятливим.
Відношення кількості особин, які народилися за рік до загальної чисельності особин в популяції становить питома народжуваність (рис. 4.2). Вона є важливою властивістю популяції, свідчить про її здатність до зростання і збільшення чисельності за рахунок свого репродуктивного потенціалу в конкретних екологічних умовах.
Мал. 4.2. Народжуваність: абсолютна (1) і питома (2).
Мал. 4.3. Залежність народжуваності від турботи про нащадків.
На схемі умовний ареал деякої популяції.
Інтенсивність забарвлення показує зростання народжуваності.
Видно, що на кордонах ареалу вона вища.
Реалізована народжуваність змінюється в залежності від розміру і статево-вікового складу популяції та від фізичних умов середовища, турботи про потомство і інших чинників (рис.4.3).
Реалізовану народжуваність визначають діленням кількості народжених особин популяції на певний період часу:
де B - реалізована народжуваність від всієї популяції,
ΔNn - число особин, що з'явилися в популяції внаслідок народження;
Δt - проміжок часу, за який з'явилися ці особини.
Специфічна народжуваність характеризується числом особин, з'явилися в популяції з розрахунку на її структурну одиницю (самку, пару або іншу) за певний проміжок часу. Її визначають за формулою:
де b - специфічна народжуваність (на одну самку або пару);
N - число самок (пав), які беруть участь в розмноженні;
Δt - певний проміжок часу, за який народилися ці особини.
Специфічну народжуваність можна визначити як народжуваність, властивих певним віковим групам популяції, тобто як вікову народжуваність.
Специфічна народжуваність теж може бути максимальною і екологічної (реалізованої).
Порівняння показників екологічної народжуваності з максимальною, яка визначається як теоретично можлива, якій могла б досягти здатна до розмноження частина популяції в ідеальних умовах, дозволяє зробити висновок про те, наскільки екологічні умови сприяють реалізації біологічного потенціалу і плодючості особин.
Реальним підтвердженням впливу умов середовища на народжуваність можуть бути дані про максимальну і екологічну народжуваність в популяції славки (Sialis sialis) в міському парку штату Теннессі в 1938 р (Лескі. 1939), представлені в таблицях 4.1 і 4.2.
Порівняння максимальної і екологічної народжуваності в популяції славки (Sialissialis) в міському парку штату Теннессі (Лескі. 1939)
У популяціях вищих організмів народжуваність визначають з розрахунку на одну самку.
Не можна ототожнювати народжуваність зі швидкістю росту популяції. В обох випадках вони виражаються через ΔN. Однак, в разі визначення народжуваності, ΔN- це число нових особин, які з'явилися в популяції тільки в результаті розмноження. Тому народжуваність може бути нульовою або позитивною.
За швидкістю росту популяції, то в цьому випадку ΔN- це чисте збільшення або зменшення чисельності особин популяції за певний час, що є наслідком не тільки народження нових особин, але і смертності, вселення або виселення певної кількості особин популяції цього виду. Отже, швидкість зростання популяції може бути позитивною, негативною або нульовою.
У міру народжуваності необхідно приймати середнє для всієї популяції, а не індивідуальну найбільше або найменше репродуктивну здатність. Адже окремі особини в популяції характеризуються дуже високою швидкістю розмноження і дані про них не висловлювали б швидкість народжуваності різних особин і цілої популяції.