Презентация на тему :Динамические показатели популяции

это величины, оценивающие интенсивность происходящих в ней процессов
Рождаемость

(скорость рождаемости)

Смертность (скорость смертности)

Максимальная (абсолютная, физиологическая)
Экологическая (реализованная)

Удельная рождаемость/смертность- отношение скорости в исходной численности

Nd/NΔt

Nb/NΔt

Мгновенная удельная рождаемость/смертность

Δt→0

b

d

мгновенная скорость изменения численности
r=b-d
b=d, r=0- стационарное состояние популяции
b>d,

r>0- численный рост популяции
b

от условий жизни!

начальный момент времени t
N0 – численность популяции в начальный

момент времени tо
е- основание натурального логарифма (2, 7182)
rm- максимальная скорость роста численности популяции (биотический потенциал)

 

 

Экспоненциальная модель роста численности популяции

Только когда r
- постоянное значение!

как закон роста –Ж. Бюффон и К. Линней, Дж.

Грант

Теорема А. Лотки
Если удельная рождаемость b(x) и выживаемость l(x) всех последовательно нарождающихся когорт в популяции с течением длительного времени постоянны, то независимо от начальной возрастной структуры, устанавливается устойчивая возрастная структура, и численность популяции растет по экспоненциальному закону.

Если повозрастные рождаемость и смертность в популяции постоянны во времени.

(используется для оценки потен­циальных возможностей роста популяций)
Несколько вариантов прекращения

экспонен­циального роста.
чередование периодов экспоненциального роста численно­сти с периодами резкого (катастрофического) спада, вплоть до очень низких значений (у организмов с коротким жизненным циклом, обитающих в местах с резко выра­женными колебаниями основных лимитирующих факторов, например у насекомых, живущих в высоких широ­тах, такие организмы должны иметь покоящиеся стадии, позволяющие пережить небла­гоприятные сезоны)
резкая остановка экспоненциального роста и поддержание популяции на постоянном (=стационарном) уровне, вокруг которого возможны различные флуктуации
плавный выход на плато. Получающаяся при этом S-образная форма кривой указывает на то, что по мере увеличения численности популяции скорость роста ее не остается постоянной, а снижается. S-образный рост по­пуляций наблюдается очень часто как в лабораторных экспериментах, так и при вселении видов в новые место­обитания

а—кривая роста численности (N); б — зависимость удельной скорости

роста (dN/Ndt) от численности (N): в — зависимость удельной рождаемости (b) и смертности (d) от численности. К — предельная численность

 

 

 

П. Ферхюльст (1938) , Р. Пирль и Л. Рид (1920)

Линейное снижение скорости роста численности при увеличении плотности популяции

зависимость удельной скорости популяцион­ного роста от плотности популяции, довольно

искусственно, не следует из особенностей самих организмов

Численность популяции:
внешних условий среды (большое количество хищников, нехватка пищи)
внутренние факторы «сдерживающие» рождаемость- территориальное поведение (защита гнездовой территории от вторжении особей того же вида), действие от перенаселенности (резкое уменьшение плодовитости и уменьшение степени заботы о потомстве)
Причина массовых вспышек рождаемости –погодные факторы и деятельность человека.
Механизмы обратной связи регулировки численности.

Близкий к логистическому рост (механизмы ограничения плотности):
Нехватка пищи (дафнии, водоросли, бактерии)
накопление продуктов метаболизма (дрожжи)
каннибализм (мучные жуки Tribolium)
Поведенческие механизмы (мыши в эксперименте)

дрозофилы). Главный фактор смертности-естественное старение. Имаго насекомых (гибнущих после

откладки яиц) (дрозофилы, поденки), некоторых крупных млекопитающих (киты, слонов)
Кривая типа 2 (диагональный тип)- независимая от возраста смертность (пресмыкающиеся, птицы, многолетние травянистые растения)
Кривая типа 3 (тип устрицы) - массовая гибель особей в начальный период жизни, а затем относительно низкая смертность оставшихся особей (лососевые, сельдевые рыбы, головоногие моллюски)

Реально встречающиеся– комбинация

жизнью большой группы особей, рожденных в короткий промежуток времени

и регистрация возраста наступления смерти всех членов группы

Статистические таблицы-(моментальные, вертикальные)- за относительно короткий промежуток времени в разных возрастных классах

х- возрастной интервал (класс),
nx- число выживших на начало возрастного интервала х и началом возрастного интервала х+1, lx- доля выживших до начала возрастного интервала х,
Lх- среднее число доживших до возрастного интервала х, рассчитывают по формуле, S- наибольший возрастной интервалов,
Tx- сумма средних доживших временных интервалов, от х до S,
qx – смертность между началом возрастного интервала х и началом возрастного интервала х+1,
ех- ожидаемая продолжительность жизни для организмов, живых в начале возрастного интервала х.

возрастных классах
Могут совпадать с когортной, когда численность популяции постоянна

(r=0)
Если r>0- то доля старших классов по сравнению с когортной занижена
Если численность популяции убывает (r<0)- доля старших классов завышена

Попытка составить первые таблиц выживания – Джон Грант (1620-1674) – данные по смертности жителей Лондона, собранные в церковных приходах (эпидемия чумы). Э. Галлей (1693 )- для города Бреслау (Вроцлав).

Средняя продолжительность жизни обычно более информативна, чем максимальная.
Астрономический возраст- сутки, годы, физиологический возраст- достижение той или иной стадии развития.
Нулевой возраст выбирается условно, в зависимости от объектов и конкретных задач. (птицы- момент откладки яиц, вылупление птенцов, момент вылета из гнезда)

(r) на основе коэффициента воспроизводства (Rо)
 
 
Если R0=1, то популяция

сохраняет неизменную численность

Nt= N0ert
R0= Nt/ N0
R0= erT
r= lnR0/T- удельная скорость популяции обратно пропорциональная времени генерации

Комбинированная таблица дожития и повозрастной плодовитости
возрастные интервалы, (годы)- х,
доля доживших- lx,
число потомков, произведенных в среднем одной самкой данного возраста- mx,
lx*mx
Rо- безразмерная величина, показывающая во сколько раз численность популяции возросла за период одного поколения (время генерации Т)

в США в 1920 г.)

пределы роста», Медоуз, 1994
Демографический врыв
Достижения науки и техники- смертность

сократилась, рождаемость повысилась

Сколько людей сможет прокормить наша планета?

Концепция «демографического перехода» (Ф. Ноустайн 1945):
экономическое развитие, рост народонаселения, социальный прогресс.
-высокая рождаемость и высокая смертность- снижение смертности при сохранении высокой рождаемости- снижением рождаемости на фоне ранее снизившейся смертности-стабилизация численности.

Неравномерность изменения численности населения в зависимости от уровня экономического развития стран.