2. Ріст популяцій. Типи росту: експоненційний та логістичний. Випадкові та циклічні зміни чисельності популяції; причини, що викликають їх. Гіпотези популяційних циклів.

Популяція як надорганізмова біологічна система не може залишатися незмінною, піддаючись впливу загальнобіологічних закономірностей розвитку, внутрішньопопуляційних і міжпопуляційних стосунків, впливу антропогенного і абіотичних факторів.

Під динамікою популяції розуміють зміни її чисельності і щільності, вікової структури і темпів росту, які відбуваються в часі та в просторі. Вивчення ходу розвитку популяції окремих видів в різних умовах території ареалу має важливе теоретичне і практичне значення для пізнання біологічних властивостей виду, шляхів його використання, відтворення ресурсів і охорони генофонду. На особливу увагу заслуговує вивчення впливу антропогенного фактору і визначення експлуатаційних норм популяції.

У розвитку кожної популяції можна виділити три фази: росту, спаду і рівноваги:

Фаза росту характеризується приростом чисельності особин і високою швидкістю її росту. Швидкість росту трактують як число особин, на яке зросла популяція за досліджуваний період. Її можна визначити за формулою:

де V - швидкість росту чисельності популяції,

N₀ - кількість особин на момент початку досліду,

N₁ - кількість особин на кінець досліду,

 t - час періоду досліджень.

Оскільки в різні роки, в різний час, в різні періоди життя популяції швидкість її росту неоднакова, більш об’єктивним параметром оцінки динаміки чисельності є темп росту чисельності популяції, що визначається як середній приріст числа особин (∆N), властивий даній популяції за рік чи інший період часу (∆t), встановлений на основі кількарічних спостережень.

Необхідно також враховувати біологічний період відтворення, що є важливою ознакою виду. Адже різні види організмів в різному віці досягають статевої зрілості і дають різну кількість нащадків, що є особливістю виду. Чим оптимальніші умови для розмноження і виживання потомства, тим більшим буде приріст чисельності популяції.

Фаза спаду темпів росту популяції характеризується зниженням чисельності особин протягом певного часу. Така фаза є теж неодмінною умовою динаміки популяції і одним із показників її стану в певний період розвитку. Спад може бути пов’язаний як з біологічними особливостями виду, етапом життєвого циклу його особин, співвідношенням смертності і народжуваності, чисельністю хижаків і паразитів, так і з ємністю середовища та його несприятливими умовами.

Фаза рівноваги популяції - це період, коли середня чисельність популяції залишається на одному рівні. Вона наступає тоді, коли смертність і народжуваність зрівноважуються, а умови середовища залишаються досить стабільними. Такий період у молодих прогресуючих популяціях наступає тоді, коли вона досягає оптимальної чисельності, щільності та структури і не піддається різкому впливу біотичних і абіотичних факторів.

Досить тривалою фаза рівноваги може бути у сформованих стабільних популяціях, в яких злагоджено діють механізми саморегуляції, що забезпечують гомеостаз.

Типи динаміки популяції:

Характер змін популяції залежить від коливань показників, що їх визначають, та біологічних властивостей виду. Нерівномірний хід динаміки популяції відображає її сезонні і багаторічні зміни. Виділяють три основні типи динаміки популяції, які стосуються, в основному, змін чисельності як найважливішої ознаки.

1.  Відносно спокійний тип. Характеризується невеликим діапазоном коливань чисельності популяції в різні роки. Він властивий видам з високою здатністю до виживання, низькою плодючістю, великою тривалістю життя, складною віковою структурою, розвиненою турботою про потомство. Така повільна динаміка спостерігається у великих ссавців і птахів та багатьох видів безхребетних.

2.  Сезонний тип динаміки популяції (Б). Проявляється у щорічній закономірній сезонній зміні чисельності. Загальна чисельність її зростає з весни до середини літа. Взимку чисельність таких популяцій різко зменшується або ріст її зовсім припиняється. Найбільше сезонні зміни чисельності вираженні у видів з коротким життєвим циклом або з сезонними міграціями.

3.  Багаторічний тип динаміки популяції зі спалахами розмноження (В)характеризується великим розмахом коливань чисельності особин у різні роки. Так, непарний шовкопряд в північній межі свого ареалу, де він зустрічається рідко, в окремі роки розмножується надзвичайно масово.