Биология. В 3-х томах. Т. 2

Если N — число особей в популяции и t — время, то скорость изменения численности во времени, представлена отношением^dN/_dt, пропорциональна N, т. е.^dN/_dt=rN, где r константа — врожденная скорость роста численности популяции, связанная с максимальной скоростью размножения особи данного вида. Чем выше скорость размножения, тем больше значение r J-образная кривая (рост не зависящий от плотности)

^dN/_dt = rN

Если r положительно, численность популяции увеличивается экспоненциально

Если r отрицательно, численность популяции уменьшается экспоненциально

Отсюда быстрые увеличения и падения численности популяции

Скорость роста каждого организма не зависит от плотности популяции. Этот тип роста популяции иногда рассматривают как рост по сложным процентам

Размеры популяции не стабилизируются

Сигмоидная кривая (рост, зависящий от плотности)

^dN/_dt = rN^{(K — N)}/_K

где K — максимальное число организмов, которое может поддерживаться в данных условиях среды. Введение в уравнение K означает, что влияние среды на снижение роста численности до какого-то стационарного уровня отражено в расчете. K называют также поддерживающей емкостью среды

Если N>K скорость роста отрицательна

Если K>N, скорость роста положительна, то величина популяции стремится к K = N, т. е. приводится в соответствие с поддерживающей емкостью среды

Когда K = N скорость роста популяции равна нулю

Размеры популяции остаются постоянными

Сигмоидная и J-образная кривые — это две модели роста популяции. При этом предполагается, что все организмы очень сходны между собой, имеют равную способность к размножению и равную вероятность погибнуть, так что скорость роста популяции в экспоненциальной фазе зависит только от ее численности и не ограничена условиями среды, которые остаются постоянными. Но в отношении природных популяций эти предположения часто неверны. Например, скорость роста популяции в естественном местообитании будет зависеть от климатических изменений, от снабжения пищей и от того, ограничено ли размножение определенным временем года. И все же модели роста популяций способствуют лучшему пониманию естественных популяций, и в случае надобности их можно усовершенствовать.

12.6.4. Стратегии популяций

В предыдущем разделе в уравнениях, описывающих рост популяции, были использованы символы r и К. Виды, которые быстро размножаются, имеют высокое значение r и называются r-видами. Это обычно "оппортунистические" виды — типичные пионерные виды нарушенных местообитаний. Такие местообитания называют r-отбирающими, так как они благоприятствуют росту численности r-видов.

Виды с относительно низким значением r называют К-видами. Скорость их размножения чувствительна к плотности популяции и остается близкой к уровню равновесия, определяемому величиной К. Они более характерны для поздних стадий сукцессии. Об этих двух типах видов говорят, что они используют соответственно r-стратегию и Х-стратегию. Хотя существует и целый спектр промежуточных стратегий, концепция двух стратегий находит важное применение в популяционной экологии и в экологии сообществ. Некоторые характерные особенности крайних r- и Х-стратегий суммированы в табл. 12.11.

Таблица 12.11. Характерные особенности r- и K-видов