Определение продуктивности популяции

Для растений исходным источником энергии является солнечная (световая), а питательными веществами — углекислый газ воздуха и минеральные соли, поступающие из почвы. Для животных исходным источником энергии и питательных веществ растительный корм.
Растения, как и животные, выделяют в среду конечные продукты обмена различной химической природы. Они составляют непроизводительные отходы жизнедеятельности особей.
Производительность популяции определяется ее продукцией (то есть увеличением количества особей в популяции), выраженной в особях. Это экологическая производительность. Поскольку каждая особь имеет свою массу, то биологическая продуктивность популяции составит сумму массы всех ее особей и выражается в единицах массы (кг, ц, т т.д.).

Производительность популяции — величина динамичная, на ее показатели влияют различные факторы: экологическая и естественная смертность, потери особей в связи с эксплуатацией, а также поступления или приток новых особей.
Следовательно, производительность популяции зависит от прироста численности особей и прироста их биомассы.
Общую продукцию популяции (Р) можно выразить суммой биомассы (?В) и элиминацией или отпадом (Е) особей:

Р = ?В + Е (10.1)

Самой будет производительность популяции в случае малейшего отпадет. В культурных фитоценозах и в животноводческих хозяйствах таких показателей достигают благодаря вмешательству человека, соответствующими методами регулирует численность популяции культурных растений через густоту посева сельскохозяйственных животных (из расчета площади кормовых угодий и кормовых ресурсов).

В основе биологической продуктивности популяции лежат особенности потребления кормов и процесса пищеварения и усвоения питательных веществ и энергии корма ее особями (каждой в частности), а также видовые особенности этих процессов, типичные для всей популяции.
Следовательно, не все питательные вещества и аккумулированная в них энергия потребленного корма (С) усваивается живым организмом. Усвоена часть энергии потребленного корма, т.е. использована на процесс ассимиляции (А), составляет масса продукции. Доля этой энергии используется непосредственно на построение тела особи — прирост живой массы, именно составляет чистую продукцию (продукцию нетто — Р).

Другая часть усвоенной энергии корма расходуется на жизненные процессы особи (движение, переваривание пищи, другие физиологические процессы, выполнения определенной работы) и рассеивается в виде тепловой энергии в пространстве (рис. 10.1).

Мерилом усвоения энергии является интенсивность дыхания особи (R — респирации), поскольку в процессе дыхания высвобождается энергетический потенциал корма.
Непереваренный корм и фекальные остатки (FU) составляют разницу между потребленным кормом и его усвоенной частью:

FU = C — A (10.2)

Итак, биологическая продуктивность — это увеличение биомассы (особей и популяции), в которой сочетаются усвоенные питательные вещества и энергия корма.
Величины продукции популяций разных видов организмов определяется различными способами.
Так, продукция моноциклических популяций некоторых насекомых, которые дают за год только одно поколение, может быть определена (в особях) как разница между количеством отложенных яиц и образованных из них личинок, в следующей стадии развития — между количеством личинок и куколок и, соответственно, между количеством куколок и взрослых насекомых. Общая продукция, охватывающей полный цикл развития вида, дает достаточное представление о приросте ее биомассы и энергии, заложенной в особях популяции. Так можно определять продукцию популяции колорадского жука (в особях), который появляется весной на молодых растениях картофеля и за короткое время съедает ее листья полностью.
В полициклических популяциях, в которых одновременно функционирует несколько поколений, а развитие продолжается довольно долго, основным способом определения продукции является исследование оборота особями.
Оборот популяции называют ротацией биомассы за определенный промежуток времени и определяется по формуле:

Q = P / B, откуда P = B • Q (10.3)

где Q — оборот популяции в биомассе,
Р — производительность популяции,
В — биомасса за определенное время.
Можно определить оборот популяции в особях:

QN = N0 / N, (10.4)
где N — средняя численность особей популяции (на определенный момент, конец года),
N0 — численность особей, которая была в популяции.
Польский эколог К.Петрусевич предлагает пять различных вариантов математического выражения продукции:
1) P = A — R (сальдо нетто между увеличением продукции и средства на ее содержание);
2) Р = C — R — FU (сальдо нетто потребленного корма и фекалий с мочой и средств на содержание);
3) P = ?В + Е (прирост биомассы вместе с отпадом);
4) P = Pr + Pg (продукция возрастает вследствие увеличения размеров особей и рождения новых);
5) P = B • Q (средняя биомасса в обороте).
Итак, биомасса, созданная популяцией за определенную единицу времени, определяется приростом численности особей, появившихся в популяции путем рождения и приростом биомассы этих особей.

Изучение динамики продуктивности популяции во времени позволяет проанализировать тенденцию ее развития и предусмотреть последствия эксплуатации другими видами — консументами или человеком в процессе ведения охотничьего хозяйства и рыболовства. Так, сокращение численности и угроза полного уничтожения популяции видов, подлежащих охране, считаются следствием действия консументов, которые питаются этими видами. Поэтому проблему их сохранения пытались решить ограничением численности популяции хищников, но не всегда успешно. Известно, что интенсивная охота на хищников, в результате которого их численность постепенно сокращается, способствует росту вида — жертвы — растительноядных животных. Но впоследствии численность их поколение начинает стремительно падать. Одной из причин такого спада является сокращение кормовой базы: вытоптанные пастбища не могут удовлетворить кормовые потребности возросшего поголовья популяции растительноядных животных -жертвы.

Загрузка...
Мы в Google+