Популяции состоят из одновидовых организмов, совместно населяющих определённые участки и связанных между собой различными взаимоотношениями, которые обеспечивают им устойчивое существование в данной природной среде.

Пример:

Популяцию образуют все особи карася, обитающего в небольшом озере или все деревья одного вида в лесу.

Популяции — основные элементы экологических систем, представляющих совокупность совместно обитающих организмов разных видов и условий их существования.

Составляющие популяцию организмы связаны друг с другом различными взаимоотношениями: они совместно участвуют в размножении, могут конкурировать друг с другом за те или иные виды ресурсов, могут поедать друг друга или вместе обороняться от хищника.

Внутренние взаимоотношения в популяциях очень сложны. Поэтому при изменении тех или иных экологических факторов реакции отдельных особей и популяции в целом часто не совпадают.

Так, гибель отдельных организмов (например, от хищников) может улучшить качественный состав популяции, повысить её выживаемость. Жертвами хищника становятся в основном ослабленные особи, восприимчивые к инфекциям. Изъятие таких особей препятствует распространению болезней, которые могут стать губительными и для всей популяции.

Здесь мы сталкиваемся с одним очень важным правилом, применимым к сложным биологическим объектам, состоящим из многих элементов, связанных друг с другом различными взаимоотношениями:

О состоянии биологической системы (будь то популяция, сообщество или экосистема) не всегда можно судить по состоянию её отдельных элементов.

Популяции в природе постоянно взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними биотические сообщества — целостные системы более высокого уровня организации.

В биотических сообществах каждая популяция играет отведённую ей роль, составляя вместе с популяциями других видов некое природное единство, развивающееся и действующее по своим законам.

Именно благодаря функционированию популяций создаются условия, способствующие поддержанию жизни на нашей планете. Занимая то или иное пространство, строя убежища, перемещаясь, используя те или иные виды пищи, популяции каждого вида определённым образом воздействует на окружающую природу. От популяций зависит круговорот веществ, энергетический обмен между живой и неживой природой. Совместная деятельность популяций определяет многие важные свойства биотических сообществ и экологических систем.

Популяция обладает «биологическими особенностями», которые она разделяет со всеми составляющими её организмами (она так же растёт, дифференцируется, т.е. подразделяется на более мелкие подгруппы, изменяется вместе с изменением условий жизни).

Одновременно она обладает «групповыми особенностями», которые служат уникальными характеристиками группы и присущи только группе особей в целом.

Например, такие показатели как обилие (общее число организмов), рождаемость (скорость прироста численности), смертность (скорость сокращения численности в результате гибели особей), возрастной состав (соотношение численности разновозрастных особей), нельзя применить к отдельным организмам, они могут характеризовать только популяцию в целом. Эти показатели называются демографическими.

Их нельзя применить к отдельным организмам, они могут характеризовать только популяцию в целом. Особь рождается и умирает, имеет тот или иной возраст, но применительно к особи нельзя говорить о рождаемости, смертности или возрастной структуре — характеристиках, имеющих смысл только на уровне группы.

Изучение демографических показателей имеет большое практическое значение. Демографические показатели популяции важно знать для понимания законов, управляющих жизнью популяций, прогнозирования происходящих в них постоянных изменений.

Пример:

При заготовках древесины очень важно знать скорость восстановления леса, чтобы правильно планировать интенсивность рубок. Некоторые популяции животных используются для получения ценного пищевого или пушного сырья, изучение других важно с медико санитарной точки зрения (например, популяции мелких грызунов — носителей возбудителя опасного для человека заболевания).

Во всех этих случаях нас интересуют прежде всего изменения популяции в целом, возможность прогнозировать эти изменения, регулировать их (например, снижение численности вредителей сельскохозяйственных угодий).

Крайне необходимо для этого знать причины и скорость популяционных изменений, а также уметь измерять различные параметры этих природных объектов.
Рассмотрим эти показатели подробнее.

Обилие — общее число особей в популяции.

Мера обилия особей какой-либо популяции — общая численность популяции или её общая биомасса. Однако измерение этих показателей применительно ко многим животным связано с большими трудностями, поэтому показателем, который обычно используют для суждений об убывании или возрастании численности популяции, является плотность.

        Плотность популяции — это число особей, или их биомасса, приходящаяся на единицу площади или объёма жизненного пространства.

Пример:

500 деревьев на 1 га леса, 5 млн особей хлореллы на 1 м³ воды; или 200 кг рыбы на 1 га поверхности водоема.

Измерением плотности пользуются в тех случаях, когда важнее знать не конкретную величину популяции в тот или иной момент времени, а её динамику, то есть ход изменений численности во времени. Плотность в данных случаях служит мерой относительного обилия.

       Рождаемость — скорость прироста численности — это число новых особей (также яиц, семян), родившихся (вылупившихся, отложенных) в популяции за определенный промежуток времени.

Рождаемость характеризует способность популяции к увеличению численности за счет размножения особей.

Различают максимальную рождаемость (иногда её называют физиологической, или абсолютной) и экологическую, или просто рождаемость.

        Максимальная (потенциальная) рождаемость — это теоретический максимум скорости образования новых особей в идеальных условиях (когда отсутствуют внешние факторы, сдерживающие процессы размножения).

Максимальная рождаемость во многом определяется способностью самок производить одновременно какое-либо количество потомства, то есть физиологической плодовитостью, а также общим количеством потомков (за определенный срок).

        Экологическая рождаемость — даёт представление о скорости возрастания численности популяции при фактически сложившихся условиях жизни рассматриваемой группы особей.

Экологическая рождаемость не постоянна и изменяется в зависимости от физических условий среды и состава популяции.

Обрати внимание!

Для видов, которые не заботятся о потомстве, характерна высокая потенциальная и низкая экологическая рождаемость.

Пример:

Взрослая самка трески выметывает миллионы икринок, из которых в среднем доживают до взрослого состояния лишь 2 особи.

Если прослеживать судьбу некоторой группы особей, родившихся в одно и то же время, легко обнаружить, что их численность в течение жизни непрерывно снижается в результате отмирания части особей. Этот процесс, называемый смертностью, может характеризовать отдельные популяционные подгруппы или же популяцию в целом.

       Смертность — скорость сокращения численности в результате гибели особей.

Если говорить о средней продолжительности жизни группы организмов, например средней продолжительности жизни группы рыб, появившихся на свет в одном и том же году, то эта продолжительность будет определяться величиной смертности.

Чем больше смертность, тем меньше средняя продолжительность жизни группы, и наоборот.

        Возрастная структура популяции определяется количеством в популяции организмов того или иного возраста.

Формирование возрастной структуры популяции происходит в результате совместного действия процессов размножения и процессов смертности, то есть возрастной состав популяции зависит от величины рождаемости и интенсивности смертности организмов.

Возрастную структуру популяции выражают при помощи возрастных пирамид, в которых длиной полосок обозначена процентная доля особей каждого возрастного ранга в общей численности.

Пример:

На рисунке представлены возрастные пирамиды человека в двух странах (Афганистан и Бельгия).

В растущих популяциях (возрастная пирамида в Афганистане):

· рождаемость превышает смертность,

· численность увеличивается.

В стабильной популяции (возрастная пирамида в Бельгии):

· рождаемость равна смертности,

· численность популяции почти не меняется,

· разновозрастные группы находятся примерно в одинаковом соотношении.

Анализ возрастной структуры позволяет прогнозировать численность популяций на ряд ближайших поколений и лет, что применяется, к примеру, для оценки возможностей промысла рыбы, в охотничьем хозяйстве, в некоторых зоологических исследованиях.