Оцінка чисельність, щільність, демографія популяції рослин та тварин

Мета роботи: з’ясувати поняття чисельності, щільності, демографічної структури популяцій та методи їх дослідження побудувати демографічні таблиці і на конкретних прикладах рахувати численність, щільність, ріст популяцій певного виду і порівняти отримані дані.

Матеріали: статистичні дані, калькулятори (або комп'ютер), міліметровий папір.

Теоретичні відомості. Динаміка чисельності популяції характеризується комплексом ознак (народжуваністю, смертністю), швидкістю їх змін, які поєднані між собою складними взаємозв'язками:

І. Народжуваність (b). Виділяють:

а) максимальну — абсолютна, фізіологічна, теоретична, в ідеальних умовах при відсутності лімітуючих факторів;

б) екологічну — в реальних умовах;

с) питому b = (∆Nn/N∆t) 100%, ∆Nn де, — число особин, що народились за певний період часу ∆t; N — число особин в початковий момент відліку.

2. Смертність (d). Виділяють:

а) мінімальну — теоретична, в ідеальних умовах, без впливу лімітуючих факторів, спричинену старістю;

б) екологічну — в реальних умовах;

с) питома d = (∆Nn/N∆t) 100%

Рівновага між народжуваністю і смертністю (швидкість відновлення та виживання популяції) що характеризуються основним рівнянням динаміки чисельності популяції: г =b —d; це зумовлено потенційними можливостями популяції (репродуктивним пристосуванням — експоненційний ріст — г), що залежить від щільності популяції та розмноження; зовнішніми факторами, конкуренцією (логістичний ріст популяції k); статевою і віковою структурами популяції (демографічна структура популяції).

Для оцінки демографії популяцій будують демографічні таблиці, в які заносять показники, розраховані за відповідними формулами. Таблиця №1.

Всі організми умовно розподіляють на класи. Питоме виживання для х=0 становить 1 (l x = 1), псі наступні дані обраховують, виходячи з числа особин в момент обліку.

Наприклад: пх = 20 1Х = 1

п x = 16;l x1 =(16.1)/20 = 0,80; l x2 =12 ∙1/20= 0,60; l x3 = 10 ∙ 1/20 = 0,50

Аналогічно розраховують питому смертність: q x

Наприклад: n x = 20 l x = 1

d x = 4; q x = (4.1)/20 = 0,20; d x2 = 4 ∙1 /20 = 0.20; d x3= 2 ∙1 /20 = 0,10

Rо - чиста швидкість розмноження.

Rо = ∑ mх lx — (число нащадків на кожну самку - питома народжуваність) = 3,2 Щоб побудувати демографічні таблиці, потрібно знати:

- вік, коли вид вступає в генеративну фазу,

- плодючість жіночої статі,

- середній час генерації (Т), який відповідає середньому віку самки, що народжує дітей (сума добутків, що отримують в результаті множення відповідного віку на число нащадків, а потім суму ділять на питому народжуваність):

T = ∑x mх lx / ∑x mх lx

- швидкість росту популяції (λ) за одиницю часу λ = lnR0 / Т.

Правило стабільності статево-вікової структури (А.Лотка, 1925). Для стабілізації популяції має витримуватись певне співвідношення статевих і вікових груп:

- за щільністю (популяція повинна мати врівноважену щільність)

- за поведінкою

Хід роботи. На основі наведених даних (табл. 2-3) побудуйте демографічні таблиці і розрахуйте ріст популяції.

Таблиця №2.

Показники зміни популяції ялівцю

Розрахуйте коефіцієнт репродукції (R0), середній час генерації (Т), швидкість росту (λ) та оцініть вікову структуру (С x).

С x = λ x l x / ∑ λ x l x

Популяції рачка в 1959 і 1960 р. характеризувалися такими показниками (табл.№3).

Таблиця №3.

Показники зміни популяції рачка 1959-1960 рр.