10. Динамика популяций во времени и пространстве. Экол. Стратегии.

Популяции могут перемещаться на небольшие и большие расстояния, мигрируя в поисках пищи, воды, мест зимовки или размножения. Такие миграции могут носить непериодический характер, к ним относятся пищевые и погодные миграции птиц, когда популяция откочевывает за источником пищи. При плохой погоде черные стрижи, которые питаются мелкими летающими насекомыми, откочевывают в районы с хорошей погодой, где более благоприятная пищевая ситуация.

Достаточно распространены периодические перемещения популяций.

1. Примером суточных миграций популяции являются миграции летучих мышей. Так, локальные популяции летучих мышей в светлое время суток проводят в пещерах, на чердаках домов, в подвалах, а в темное время перемещаются на луга, поля, опушки леса для охоты на насекомых.

2. У ряда животных (птицы, млекопитающие) существуют так называемые питьевые миграции. Так, рябки, обитающие в пустынях, полупустынях и саваннах Африки и Азии, совершают ежедневные миграции к источникам воды.

3. К сезонным миграциям относится весеннее перемещение жаб и других земноводных из наземных экосистем (леса, луга) в водные для размножения.

4. Впечатляют ежегодные миграции птиц на гнездование и зимовку. Некоторые популяции перемещаются за 1000-и км к местам зимовки.

В популяциях наблюдаются динамические изменения численности и плотности. Различают непериодические (редко наблюдаемые) и периодические (постоянные) колебания численности популяций.

Непериодические колебания могут объясняться воздействием различных экологических факторов. Могут способствовать благоприятные факторы, действующие непериодически: оптимальная влажность, температура, снижение численности хищников или паразитов, гибель вида-конкурента, избыточное количество пищи. Пример: рост численности популяций копытных (кабана, оленя) в Европе из-за уничтожения в прошлом веке волка. В противоположном случае экологические факторы могут значительно снизить численность популяции. Так, очень жаркое лето и засуха в 1992 г. на территории Беларуси способствовали пересыханию не только временных, но и постоянных водоемов. Это привело к резкому снижению численности в популяциях многих водных жуков, а также земноводных. Непериодическое сокращение может быть вызвано и негативным воздействием человека. Охота и уничтожение мест естественного обитания в XIX—XX вв. привели в Европе к резкому сокращению численности популяций видов копытных, крупных хищников, бобра, выхухоли, дрофы, многих видов хищных птиц. В Беларуси массовый сбор с медицинскими целями или для использования в пищу привел к резкому снижению численности популяций кадила сарматского, черемши и других растений. Периодические колебания численности популяций происходят в течение нескольких лет или одного сезона, т. е. носят циклический характер. Циклические изменения представляют собой чередование подъемов численности и их спадов. Сезонные колебания численности характерны для многих насекомых, мышевидных грызунов, птиц и для других организмов. Циклы ↑ и ↓ численности свойственны популяциям американского зайца-беляка и рыси (периодичность составляет почти 10 лет).

Экологическая стратегия популяции — общая характеристика роста и размножения в пределах популяции: темпы роста, периодичности размножен.

В 1938 году русский ботаник Леонтий Григорьевич Раменский выделил три основных типа стратегий выживания среди растений: виоленты – подавляют всех конкурентов (деревья, тростники, сфагновые мхи, доминирующие на заболоченных территориях); патиенты – виды, способные выжить в неблагоприятных условиях (тенелюбивые, сухолюбивые, солелюбивые); эксплеренты – виды, способные быстро появляться там, где нарушены коренные сообщества, – на вырубках и гарях (лесная территория с древостоем, погибшим от пожара) (кипрей, осины, березы), на отмелях.

На основании скорости роста популяций, рождаемости, смертности и прочих характеристик выделяют несколько экологических стратегий популяций: r-стратеги (r-виды, r-популяции) – популяции из быстро размножающихся, но менее конкурентоспособных особей. Такие популяции быстро расселяются, но они малоустойчивы и быстро погибают (бактерии, тли, однолетние растения). k-стратеги (k-виды, k-популяции) – популяции из медленно размножающихся, но более конкурентоспособных особей. Такие популяции населяют стабильные местообитания (птицы, млекопитающие, деревья). Эти две стратегии по существу представляют два различных решения одной задачи – длительного выживания вида. Виды с r-стр быстрее заселяют нарушенные местообитания, так как они легче распространяются и быстрее размножаются. Виды с k-стр более конкурентоспособны, и они обычно вытесняют r-виды, которые тем временем перемещаются в другие нарушенные местообитания. Высокий репродуктивный потенциал r-видов свидетельствует, что, оставшись в каком-либо местообитаний, они быстро использовали бы доступные ресурсы и превысили поддерживающую емкость среды, а затем популяция погибла бы. Виды с r-стр. занимают данное местообитание в течение жизни одного/нескольких поколений. В дальнейшем они переселяются на новое место. Отдельные популяции могут регулярно вымирать, но вид при этом перемещается и выживает. В целом эту стратегию можно охарактеризовать как стратегию «борьбы и бегства». Следует отметить, что одну и ту же среду обитания разные популяции могут использовать по-разному, поэтому в одном и том же местообитаний могут сосуществовать виды с r- и k-стр.