Динамика численности животных

Динамика численности животных (далее Д) закономерное изменение числа особей в популяции данного вида на протяжении года (сезонная) или ряда лет (многолетняя); определяется изменениями рождаемости (плодовитости) и смертности особей, а также их перемещениями (эмиграцией или иммиграцией). Д - видовое приспособление к ритмам изменений местных условий существования. Численность особей медленно размножающихся видов (крупные хищники, копытные и др.), имеющих большую продолжительность жизни, в течение сезона увеличивается незначительно. В отличие от этого, численность животных, приносящих несколько пометов в год и быстро созревающих, может в течение одного года или сезона повыситься во много раз. Так, численность многих видов грызунов в благоприятных условиях возрастает от весны к осени в десятки и сотни раз, а многих видов насекомых, например двукрылых, - даже в тысячи раз. Чем выше плодовитость вида и его способность повышать интенсивность размножения в благоприятных условиях, тем шире возможный диапазон колебаний численности за год. Связь между сезонной и многолетней Д обусловливается соотношением средней продолжительности жизни и плодовитости, зависящих от морфо-физиологических приспособлений вида к среде обитания и степени присущей ему заботы о потомстве. Советский биолог С. А. Северцов (1941) различал ряд типов Д: от долговечных, малоплодовитых животных с устойчивой численностью (копытные) до "эфемеров" с крайне неустойчивой численностью, малой продолжительностью жизни и высокой плодовитостью (мелкие грызуны, многие насекомые и др. беспозвоночные). При высокой смертности животных в природных условиях прекращение размножения или снижение его интенсивности приводит к существенному снижению численности популяции, которая восстанавливается при новом подъеме интенсивности размножения и выживания. В благоприятных условиях среды новый период размножения начинается на фоне повышенного уровня численности популяции, что создает предпосылки для вспышки численности вида (см. Волны жизни). На размножение и выживание животных оказывают влияние как действующие, так и предшествующие условия существования. Для некоторых видов позвоночных животных (лемминг, некоторые хищные млекопитающие) отмечена известная многолетняя периодичность Д (максимумы численности повторяются через 3-4 года); есть указания на существование у некоторых видов млекопитающих и насекомых 11-летнего цикла Д, отражающего цикличность солнечной активности (рис.). Периодичность (ритмичность) Д отчетлива в сравнительно простых биоценозах (тундре, степи, пустыне) и слабее выражена или практически не наблюдается в сложных биоценозах, особенно во влажных тропических лесах.

В основе Д как процесса приспособления популяции к местным условиям существования лежат регулирующие механизмы (факторы) трех типов: индивидуальное приспособление (адаптация), биоценотическая регуляция и популяционная регуляция. Индивидуальные адаптации выражаются в приспособлении обмена веществ к физико- условиям среды (температуре, влажности, газовому составу, солености и т.п.). Отклонение их от нормы приводит к напряжению (стрессу), с помощью которого организм преодолевает вредное влияние фактора (но лишь до известного предела, после которого наступает гибель животного). Биоценотическая регуляция в основном выражается в отношениях между организмами, служащими пищей, и животными-потребителями (растения и растительноядные животные, хищники и их жертвы, паразиты и хозяева). При популяционно-биоценотической регуляции численность популяции зависит от кормовой базы и плотности популяции или от размеров обитаемого пространства. После падения численности животных возможности развития массовых заболеваний и влияние хищников становятся меньшими, обеспеченность пищей улучшается, и количество животных увеличивается. Вызванное высокой численностью животных ухудшение кормовых и др. условий сказывается отрицательно на их дальнейшем размножении, жизнеспособность отдельных животных снижается. Возникает ситуация, благоприятствующая развитию заболеваний и усилению влияния хищников. Наступает падение численности, обычно до уровня, при котором затраты энергии в процессе кормодобывания не компенсируются потребленным кормом. Снижение численности животного-потребителя создает предпосылки для восстановления численности животных, служащих для него кормом. В основе популяционной регуляции лежат нейро-гуморальные механизмы, тормозящие или ускоряющие (в зависимости от плотности популяции) интенсивность размножения (скорость полового созревания, плодовитость самок, активность самцов и т.п.), подвижность животных и их смертность. Среди факторов, зависящих от плотности, особое значение имеет скорость полового созревания. Популяционные механизмы Д играют важную роль в жизни как позвоночных, так и беспозвоночных животных. В их основе лежит внутрипопуляционная организация (структура), выражающаяся в существовании группировок особей (семей, стад, стай, колоний, парцелл или делсов), обеспечивающих относительную упорядоченность использования ими территории и достижение некоторой оптимальной плотности размещения особей. Такая организация поддерживается с помощью оптических, акустических, электрических и механических средств сигнализации и связи, используемых не только высшими, но и низшими животными.

В Д разных видов и экологических групп ведущую роль могут играть различные факторы. Так, Д хищников в значительной степени определяется состоянием кормовой базы. От урожая семян зависит численность и многих мышей. Численность травоядных и древоядных видов (копытных) в большей степени определяется действием хищников и паразитов, конкретное значение которых находится в непосредственной зависимости от численности жертв.

Д в разные годы и в разных частях ареала одного вида отличается как характером (амплитудой) колебаний, так и механизмами. Как правило, значение биоценотических и особенно популяционных факторов на периферии ареала снижается, и ведущее значение приобретают факторы внешней среды, особенно климатические, действующие как непосредственно, так и через кормовую базу. Наоборот, при приближении к оптимуму ареала растущее значение приобретают факторы, зависящие от плотности популяции (биоценотическая и популяционная регуляция). Между зависящими от плотности и "независимыми" факторами существует многосторонняя связь, и их разделение условно. На разных этапах кривой Д ведущее значение приобретают разные факторы. Например, роль хищников, а также многих заболеваний возрастает в период спада численности животных. Резкое изменение климатических факторов вызывает, как правило, непериодические изменения численности, которые накладываются на основную кривую Д Массовое вымирание может быть вызвано весенними паводками, возвратами холодов, высоким снеговым покровом, сильными засухами и т.п.

Изучение закономерностей Д необходимо для создания научных основ рационального использования полезных животных и борьбы с вредными. При этом используются математические методы, в частности моделирование. Воздействуя на животных или на среду, в которой они обитают, человек меняет Д Добывая рыб, птиц, зверей и др. полезных животных или истребляя вредителей, он искусственно разреживает их поселения (популяции), уменьшая т. о. конкуренцию за пищу, убежища и места обитания. Этим увеличиваются шансы выживания у сохранившихся особей, резко уменьшается гибель животных от так называемых естественных факторов смертности и растет их плодовитость. Однако чрезмерное истребление животных, как и уничтожение запасов корма, мест гнездовий, укрытий и т.п., приводит к исчезновению животных сначала в наименее пригодных для обитания местах. Это разобщает популяции и ведет к их постепенному вымиранию.

Улучшая кормность и защитные свойства мест обитания, человек может увеличить численность животных и сделать ее более устойчивой даже при интенсивной эксплуатации.

Применительно к растениям термин "динамика численности" употребляется редко, но понятие "урожая" имеет с ним много общего.

Лит.: Северцов С. А., Динамика населения и приспособительная эволюция животных, М., 1941; Поляков И. Я., К теории прогноза численности мелких грызунов, "Журнал общей биологии", 1954, т. 15, №2; Шварц С. С., Павлиний В. Н., Сюзюмова Л. М., Теоретические основы построения прогнозов численности мышевидных грызунов в лесостепном Зауралье, "Тр. ин-та биологии Уральского филиала АН СССР", 1957, в. 8; Исследования причин и закономерностей динамики численности зайца-беляка в Якутии, под ред. С. П. Наумова, М., 1960; Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 1963; Викторов Г. А., Проблемы динамики численности насекомых на примере вредной черепашки, М., 1967; Лэк Д., Численность животных и ее регуляция в природе, пер. с англ., М., 1957; Бевертон Р. Д. Х. и Холт С. Д., Динамика численности промысловых рыб, пер. с англ., М., 1969; Уатт К., Экология и управление природными ресурсами, пер. с англ., М., 1971; Schwerdtfegeг ., Ökologie der Tiere, Bd 2, Hamb. - ., 1968.

С. С. Шварц, Н. П. Наумов.

	Copyright © 1999-2023 Oval.ru, All Rights Reserved.