Феноменология динамики численности
Феноменология динамики численности
Если говорить о том, какие формы принимает динамика численности живых организмов в реальной природе, а не в моделях, мы столкнемся с определенными трудностями. Если продолжительность жизни отдельной особи очень велика, например, составляет сотни лет, как у некоторых древесных растений, мы не имеем возможности проследить непосредственно смену поколений от начала до конца, однако, по крайней мере, можем с бóльшим или меньшим успехом реконструировать динамику их численности, изучая возрастную структуру популяции на текущий момент. Если продолжительность жизни особи недостаточно велика для того, чтобы в популяции одновременно сосуществовало много поколений, однако непосредственный учет изменения численности затруднен, единственным средством восстановления картины являются статистические данные за много лет и лишь иногда – какие-либо косвенные данные, например – накапливающиеся раковины моллюсков, оболочки диатомовых водорослей и другие поддающиеся датировке следы жизнедеятельности. Наконец, в ряде случаев смена поколений происходит достаточно быстро и при этом численность организмов легко поддается учету, это наиболее удобный для исследования случай. Именно такая ситуация характерна для многих насекомых, при этом исследование и прогнозирование динамики их численности часто оказывается важным в хозяйственном отношении. Рассмотрим этот пример более подробно.
Всё разнообразие динамики численности насекомых, в общих чертах, можно свести к трем основным типам – устойчивому, сезонному и однолетнему.
Устойчивый тип динамики численности означает более-менее постоянную численность в течение всего вегетационного периода. Он характерен для видов, отличающихся высокой выживаемостью при относительно низкой плодовитости (K-стратегов).
Сезонный тип динамики отличается тем, что численность вида значительно возрастает в течение сезона, однако сильно снижается к началу следующего сезона за счет малого количества успешно перезимовывающих особей. Обычно увеличение численности в течение сезона происходит в процессе смены поколений (виды, дающие несколько поколений за сезон, называют поливольтинными, а одно – моновольтинными). В случае моновольтинных видов, такой эффект может достигаться за счет недружного развития и неодновременного созревания. Высокие плодовитость и смертность, характерные для поливольтинных видов, имеющих сезонный тип динамики, свидетельствуют об их следовании r-стратегии.
Вам также может быть полезна лекция "30 - Горные пароды (грунта)".
Наиболее сложный тип динамики численности насекомых – многолетний. Изменение численности и плотности особей в популяции и заселенности стаций охватывает период в несколько лет и может быть подразделено на несколько (4 - 5) фаз, периодически сменяющих одна другую. В наиболее простом варианте эти фазы следующие.
1) Фаза минимума, или депрессии – численность минимальна;
2) фаза подъема, или нарастания (продромальная) – период наращивания популяцией численности, плотности и количества заселенных стаций;
3) фаза максимума, или массовой вспышки, (эруптивная) – численность и плотность популяции, количества занятых стаций достигли максимума, в этот период насекомые-вредители наносят максимальный ущерб сельскому и лесному хозяйству;
4) фаза спада, или кризиса, - численность начинает снижаться, иногда очень быстро, под влиянием внешних факторов, в первую очередь биотических (недостаток пищи, хищники, паразиты).
Многолетний тип динамики численности встречается и у моновольтинных, и у поливольтинных видов, от числа поколений в году отчасти зависит продолжительность полного цикла фаз, который может составлять от 2-3 до 6-10 и более лет. Стабильность периода и разница между численностью в фазу депрессии и в фазу максимума очень различны у разных видов. Считается, что стабильность периода и выравненность численности в популяции насекомого-фитофага свидетельствуют о большей сбалансированности в отношениях между этой популяцией и популяцией кормового растения. Так, считается, что наблюдаемые в сибирской тайге нерегулярные вспышки массового размножения сибирского шелкопряда, монашенки и других хвоегрызущих чешуекрылых, носящие порой катастрофический характер (полностью оголяются огромные массивы леса, после чего на ослабленные деревья нападают стволовые вредители), отражают относительную молодость этого типа экосистем, что подтверждается и палеонтологическими и геологическими данными. В случае насекомых-энтомофагов изменения численности в значительной мере связаны еще и с колебаниями численности вида-жертвы (хозяина), которая в свою очередь зависит от колебаний численности его кормового организма.
