Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

А.С. Замотайлов, И.Б. Попов, А.И. Белый
Экология насекомых

Краткий курс лекций. – Краснодар: КубГАУ, 2009. – 184 с.

Предыдущая

Тема 2. Введение в популяционную экологию

2.1. Динамика популяций и ее причины

Виды существуют в природе как популяции – группы близкородственных особей, образующих отдельные поселения. Численность особей в популяциях и их плотность не является стабильной и может изменяться под воздействием экологических факторов. Энтомологи установили, что популяции насекомых можно разделить на две четко различимые группы:

1)  многие популяции имеют чрезвычайно стабильные размеры, сохраняющиеся из поколения в поколение;

2)  численность других популяций может резко колебаться – нарастать за одно – два поколения до чрезвычайно высокого уровня, а затем столь же быстро падать до очень малой величины.

Эти два типа динамики популяций послужили основой для двух почти диаметрально противоположных представлений о причинах наблюдаемых колебаний. Согласно первому из них, по мере роста популяции возникает все больше экологических факторов, которые, действуя совместно, снижают интенсивность размножения, доводя ее до уровня, поддерживающего стабильную численность вида. Эти процессы называются зависимыми от плотности популяции. Приверженцы другой точки зрения утверждают, что размеры популяций колеблются в широких пределах, ограниченных, прежде всего, изменениями внешних условий (например, продолжительностью вегетационного периода, сезонными и географическими колебаниями количества осадков) и лишь в конечном счете размерами пищевых ресурсов.

Колебания численности особей в популяциях имеют большое практическое значение. Прежде всего, увеличение численности и плотности особей насекомого-фитофага, питающегося культурным растением, превращает это насекомое во вредителя: повреждение растений становится массовым, что приводит к снижению их продуктивности и даже к полной потере урожая. Обратный процесс – снижение количества особей насекомого-вредителя – снижает его вредоносность и при особо низкой плотности может способствовать переходу его во временно безвредное состояние. Важные практические последствия будет иметь изменение численности других вредных насекомых – кровососов, переносчиков болезней человека и домашних животных, различных паразитов и пр. Существенные практические последствия могут быть и при изменении численности полезных насекомых – энтомофагов, опылителей растений и др. Изменение количества и плотности особей в настоящее время принято обозначать понятием динамика популяций, а раздел экологии, изучающий относящиеся сюда явления, – популяционной экологией.

Нередко для обозначения этих явлений применяют другое широко распространенное понятие – массовые размножения. Однако данное понятие не отражает всего существа популяционной динамики видов и не может считаться точным; в нем подчеркивается только одна сторона процесса – подъем численности вследствие увеличения плодовитости. Весь процесс изменения численности – от его начала через максимум до конца спада – иногда обозначают понятием градация.

В самом общем виде изменение численности может быть объяснено следующими двумя коренными причинами:

1)   изменчивостью самой внешней среды, выходящей за пределы нормы требований и приспособлений вида к факторам среды;

2)   изменением плодовитости и выживаемости особей под воздействием внешней среды.

При этом изменение численности может иметь двоякий характер: с одной стороны, изменяется плотность особей в популяциях (т.е. их число на 1 м2 или на одно растение), с другой стороны, изменяется число заселенных стаций. Следовательно, увеличение или уменьшение численности особей происходит не только в одном или в немногих местообитаниях вида, но может также охватить ту или иную часть его ареала, т.е. большое число популяций. Этими показателями определяются масштаб массового появления вредителя или, наоборот, его депрессии. Плодовитость насекомых и способность их к размножению часто необычайно велика. Нередко эту способность к размножению обозначают понятием потенциал размножения, или биотический потенциал.

По вопросу о роли факторов среды и механизма сдерживания численности особей в популяциях существуют различные точки зрения. Широким распространением пользовалась теория американского эколога К. Чэпмана, который рассматривал все факторы среды как враждебные организму силы природы; эти силы он обозначил понятием сопротивление среды. Численность особей вида считалась данным исследователем лишь итогом взаимодействия между биотическим потенциалом и сопротивлением среды. В настоящее время по вопросу о динамике численности насекомых существуют две основные теории. Одна из них главенствующую роль приписывает абиотическим факторам среды, хотя не исключает значения и биотических факторов. Случайные комбинации этих факторов определяют ход численности особей в популяциях; популяции, следовательно, не регулируются, а стихийно изменяются, варьируют. Эта точка зрения разделялась известным израильским исследователем Ф. Боденхеймером.

Противоположную позицию занимают многие другие исследователи, которые считают, что численность особей в популяциях определяется двумя категориями факторов – нереактивными и реактивными; первые обозначаются также независимыми, а вторые – зависимыми от плотности популяций.

Нереактивные факторы – это преимущественно абиотические факторы; они действуют на популяции вне зависимости от плотности особей в них, т.е. при любой численности вида. Например, слишком суровые зимы вызывают гибель зимующих особей капустной белянки или озимой совки вне зависимости от того, в большом или в малом количестве особей существуют эти виды в данный зимний период. Или, наоборот, благоприятные условия зимовки могут способствовать повышению численности особей как в разреженных популяциях, так и в плотных. Следовательно, эти факторы среды могут вызывать значительные колебания численности особей.

Реактивные факторы выступают уже как регулирующие численность особей в популяциях. Это биотические факторы среды – естественные враги (хищники, паразиты, возбудители болезней) и пища. Как только плотность популяции того или иного вида вредителя достигнет для данного биоценоза своего возможного в этом биоценозе верхнего предела, начинают действовать эти реактивные факторы: обилие особей насекомых-фитофагов благоприятствует росту численности энтомофагов, тесный контакт особей благоприятствует возникновению грибных, бактериальных и других болезней, создается также недостаток пищи для фитофага. В результате численность особей насекомого-фитофага в популяциях сокращается, что сокращает и численность энтомофагов. Без такой регулирующей роли реактивных факторов могло бы происходить несдерживаемое увеличение численности насекомых-фитофагов в популяциях и в биоценозах, что, в конце концов, повело бы к уничтожению кормовых растений, к гибели вследствие этого насекомого-фитофага и всего биоценоза в целом. Регуляция численности рассматривается в этой теории не как следствие сопротивления среды, а как процесс, возникший в биоценозе в результате сложившихся взаимодействий между отдельными видами на основе цепей питания.

Эта теория саморегулирования популяций, следовательно, не отрицает большого значения нереактивных факторов как случайных изменений в абиотической среде; но им приписывается строго определенная роль – эти факторы определяют лишь колебание численности и плотности особей в популяциях. Регулирующая же роль принадлежит реактивным факторам, т.е. биотической среде.

Предыдущая