Сущность и формы линамики популяций растений

Динамика популяции - это направленные обратимые или необратимые изменения всех параметров популяции по шкале времени. При анализе состояния популяций различают следующие их основные свойства:

• стабильность, или устойчивость, популяции - ее способность сохранять без резких колебаний численность особей и других важных популяционных характеристик;
• упругость популяции - это временные обратимые изменения популяции, ее способность восстанавливать все основные популяционные характеристики после таких изменений;
• плодовитость — способность растений в популяции производить диаспоры разного типа;
• рождаемость - появление в популяции новых растений.
  Она исчисляется количеством новых особей, появившихся в популяции за определенный промежуток времени. Реальная рождаемость в значительной степени зависит от факторов среды, поэтому она всегда меньше максимально возможной рождаемости, под которой понимают теоретический максимум рождаемости, определяемый способностью диаспор формировать новые растения при оптимальных значениях всех факторов среды. Вычисляют также удельную рождаемость путем оценки количества появившихся новых особей за определенный период в расчете на одну или на 1000 особей;
• смертность - отмирание растений в популяции, которая выражается количеством растений, погибших и выпавших из популяции за тот или иной промежуток времени. Удельная смертность характеризует уровень смертности для определенной группы особей, например, это количество смертей за месяц на тысячу особей.

Удельная рождаемость и удельная смертность - полезные показатели, позволяющие сравнивать между собой популяции с разной численностью;особей. Для популяции также вычисляют абсолютную рождаемость и абсолютную смертность, которые характерны для всей популяции и определяются полными пересчетом особей растений.

Согласно В.Д. Александровой (1964), в динамике популяций можно различать следующие основные варианты:

1. Сезонная динамика, состоящая в изменение популяционных характеристик на протяжении одного вегетационного периода.
2. Флюктуационная динамика, проявляющаяся в погодичных обратимых изменениях популяций. Т.А. Работнов (1984) выделял три формы флюктуационной динамики: а) скрытые флюктуации, которые не затрагивают основных особенностей популяции; б) осцилляции - краткосрочные продолжительностью в 1-2 года колебания состояния популяций; в)диг- рессионно демутационные флюктуации, охватывающие период в 3-10 лет, при которых наблюдаются достаточно глубокие, но обратимые изменения популяционных характеристик. Флюктуационная динамика в значительной степени отражает циклические изменения, свойственные многим фитоценозам.
3. Сукцессионная динамика, состоящая в закономерном изменении численности, плотности и других популяционных параметров в ходе сукцессионного процесса фитоценоза.

Основными категориями популяций растений по характеру их динамики являются: стабильные, растущие, сокращающиеся популяции.

Эта классификация ориентируется на численность особей в популяциях. В стабильных популяциях появление новых растений равно количеству отмирающих. Эти два процесса сбалансированы. В растущих популяциях процесс появления новых растений превышает отмирание, и размер популяции увеличивается. В сокращающихся, наоборот, число отмираний больше количества вновь появляющихся в популяции растений.

Увеличение численности растений ведет к двум самостоятельным феноменам: может возрастать плотность популяции, может увеличиваться размер популяционного поля, а могут иметь место оба эти эффекта.

Большинство динамических изменений в ценопопуляциях имеет адаптивный характер. В этом отношении интересно исследование Тераи и Моришима (Terai, Morishima, 1981) 35 по- гіуляций щавеля Rumex obtusifolius в Японии. В популяциях этого растения быстро реализуются адаптивные приспособления, соответствующие действующим факторам.

На динамику популяций оказывают воздействия не только внешние факторы и внутрипопуляционные процессы, но и целый ряд случайных, или, как их называет М. Шаффер (1989), неопределенных факторов, к числу которых он относит:

а) неопределенности, вызванные непредсказуемыми изменениями уровня рождаемости и выживаемости организмов и связанные с чисто демографическими явлениями;

б) неопределенности в изменениях состояния среды обитания;

в) неопределенности, возникающие из-за неожиданных катастроф типа пожаров или наводнений;

г) генетические неопределенности, связанные с дрейфом генов, инбредной депрессией и т.п.

Анализ динамики популяций требует учета состояния популяций в разные периоды времени, продолжительность которых зависит от частоты смены поколений в популяции. У однолетников такая смена поколений происходит наиболее быстро: поколения сменяют друг друга каждый год, у луговых многолетних трав смена поколений занимает уже 12-20 лет, а у деревьев в лесных сообществах она происходит раз в 100-300 лет, а иногда и реже. В распоряжении исследователей не всегда есть такие длинные ряды данных, поэтому суждения о динамике популяций чаще всего основываются на разовых оценках плодовитости, рождаемости, смертности, онтогенетического состава популяции и других параметров.

Для выявления динамических процессов при многолетних наблюдениях в природе используют постоянные пробные площадки или ведут периодические наблюдения за модельными популяциями. При таких наблюдениях следует учитывать, что с мочением времени происходят изменения качества особей (в первую очередь, их виталитета), которые предшествуют изменениям численности и могут использоваться как надежный индикатор, предстоящих изменений численности.