Стратегии популяций и их стабильность

Перед всеми естественными популяциями постоянно стоит одна и та же задача — обеспечение длительного выживания биологического вида, к которому они принадлежат. Решение этой задачи непосредственно связано с тем, насколько успешно популяция может удерживать занятую территорию и поддерживать свою численность. Поставленную задачу популяции решают двумя основными способами: либо за счет биотического потенциала (г), либо за счет освоения новых территорий, т. е. увеличения емкости среды обитания (К).

Виды, которые ориентированы на использование высокого биотического потенциала, а следовательно, на высокую скорость размножения, называются оппортунистическими (г-стратеги) и используют так называемую /-стратегию. К таким видам относятся, как правило, пионерные виды нарушенных мест обитания. За счет высокой скорости размножения и низких требований к условиям окружающей среды они сравнительно быстро захватывают не занятую другими популяциями территорию и тем самым обеспечивают свое существование. Но если такая популяция занимает определенную территорию достаточно длительное время, то ресурсы среды будут быстро исчерпаны и популяция погибнет.

Рост численности у популяций r-стратегов подчиняется J-образной кривой с быстрым падением численности в конце роста. Все это приводит к тому, что популяция r-стратегов может занимать определенную территорию в среднем лишь в течение жизни одного поколения особей. Для представителей популяций r-стратегов характерны высокая плодовитость и относительно малые размеры особей. Типичными представителями r-стратегов являются бактерии, насекомые, сорняки, грызуны.

Совсем иная картина наблюдается у популяций, относящихся к биологическим видам с низким значением биотического потенциала г. Скорость их размножения чувствительна к величине плотности популяции и, как правило, всегда остается близкой к равновесному уровню, который определяется емкостью среды обитания К. Такие виды называют К-стратегами, пли равновесными. /(-стратеги более конкурентоспособны по отношению к r-стратегам и через некоторое время частично вытесняют последних с занятых ими территорий, /(-стратеги более требовательны к составу факторов окружающей среды и, как правило, не могут первыми заселить нарушенные или осваиваемые впервые места обитания (например, после прохождения лавового потока). Вначале такие территории осваиваются r-стратегами, в течение длительного времени преобразуются ими (возникновение плодородного слоя почвы и т. п.), и лишь после этого территория занимается представителями /(-стратегов. При достаточной стабильности факторов окружающей среды популяции /(-стратегов могут длительное время оставаться на занятой территории, поскольку их численность не превышает значения емкости среды и не приводит к катастрофическому истощению ресурсов. Типичными представителями /(-стратегов являются крупные млекопитающие (львы, тигры, слоны, медведи).

В природе нет достаточно четкого разграничения популяций на г- и /(-стратегов (табл. 2.4). Можно говорить лишь о преобладании у популяций того или иного биологического вида одного из двух типов стратегий.

Таблица 2.4

Сравнительная характеристика некоторых показателей оппортунистических и равновесных популяций¹

Существует еще одна классификация популяций по используемой стратегии выживания. Согласно этой классификации все популяции можно подразделить на три основные категории:

• • популяции-львы. Особи этих популяций отличаются силой, выносливостью, высокой конкурентоспособностью. Такие популяции, как правило, занимают наилучшие места обитания, вытесняя оттуда всех остальных. Примерами таких популяций могут служить тигры, слоны, дубы и т. д.;
• • популяции-верблюды. Представители этих популяций отличаются выносливостью и способны существовать даже в самых экстремальных условиях. К таким видам относятся кактусы, верблюды, многие виды, обитающие в приполярных широтах;
• • популяции-шакалы. Эти организмы нуждаются в оптимальных условиях среды обитания, но не отличаются высокой конкурентоспособностью, поэтому они зачастую способны хорошо маскироваться. Примером таких видов могут служить многие сорняки. К таким популяциям относятся также и культурные растения.

Оба типа классификации в равной степени имеют право на существование.

Стабильной называется такая популяция, которая:

• • находится в благоприятных условиях, близких к оптимальным;
• • имеет высокий биотический потенциал, близкий к максимальному, но не достигает его максимального значения.

Среди причин, приводящих к нарушению стабильности популяций, прежде всего, следует отметить следующие:

• • естественные причины. К ним относятся: резкие изменения климатических факторов, геомагнитные отклонения, цикличность солнечной активности и др.;
• • антропогенные причины. Среди них наиболее значимы: чрезмерная интенсивность изъятия особей, разрушение естественных мест обитания, вселение видов в новые условия, загрязнение среды обитания.

В связи с этим полезно привести следующие факты: максимально допустимая доля изъятия особей из популяции, при которой ее стабильность не будет катастрофически нарушена, составляет, например, для лосей 15%, для кабанов и северных оленей — 30%. Популяция птиц стрепетов резко сократилась вследствие массовой распашки степей на юге России. Катастрофическое положение с численностью уссурийского тигра во многом связано с вырубкой уссурийской тайги. Численность многих водоплавающих птиц сокращается из-за неконтролируемого увеличения интенсивности судоходства на водоемах, используемых птицами для гнездования. Это связано с фактором беспокойства, который крайне важен в период гнездования. Шумовое загрязнение вносит свой вклад в снижение численности многих певчих птиц, так как звуковая маркировка лежит в основе их полового поведения и для успешного гнездования им нужна тишина. Массовое осушение болот привело к нарушению стабильности популяций боровой дичи.

Вопросы для самопроверки

• 1. Что называется экологическим фактором?
• 2. Что такое экологическая адаптация?
• 3. Какие организмы называются эвриэками?
• 4. Какие организмы называются стеноэками?
• 5. Что такое экологическая адаптация?
• 6. Какие экологические факторы могут быть использованы для обеспечения человечества энергией?
• 7. Почему эвриэки являются наиболее многочисленной группой организмов в биосфере?
• 8. Почему более крупные организмы близкородственных видов встречаются севернее?
• 9. Что называется популяцией?
• 10. Стация — это параметр или свойство популяции?
• 11. Что называется биотическим потенциалом популяции?
• 12. Какие популяции менее требовательны к условиям среды обитания — оппортунистические или равновесные?