Динамические показатели популяций

Показатели характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток (интервал) времени. Основными динамическими показателями (характеристиками) популяций являются рождаемость, смертность и скорость роста популяций.

Рождаемость, или скорость рождаемости  это число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. При рассмотрении экосистем пользуются другим динамическим показателем  продукцией  суммой прироста массы всех особей (независимо от того, сколько они прожили) из множества популяций биогенного сообщества за определенный промежуток времени.

Смертность, или скорость смертности  это число особей, погибших в популяции в единицу времени. Но убыль или прибыль организмов в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от скорости их иммиграции и эмиграции.

Скорость иммиграции и эмиграции  это есть соответственно количество особей, прибывших и убывших в популяции в единицу времени. Но убыль и прибыль организмов в популяции зависят не только от рождаемости и смертности, но и от скорости их иммиграции и эмиграции, т. е. от количества особей прибывших и убывших в популяции в единицу времени. Увеличение численности, прибыль, зависит от количества отрожденных (рожденных за какой-то период времени) и иммигрировавших особей, а уменьшение, убыль численности  от гибели (смертности в широком смысле) и эмиграции особей.

Явления иммиграции и эмиграции на численность влияют несущественно, поэтому при расчетах ими можно пренебречь. Рождаемость, или скорость рождаемости, выражают отношением

где N_n  число особей (яиц, семян и т. п.), родившихся (отложенных, продуцированных и т. д.) за некоторый промежуток времени  t.

Но для сравнения рождаемости в различных популяциях пользуются величиной удельной рождаемости: отношением скорости рождаемости к исходной численности (N):

За бесконечно малый промежуток времени (t  0) мы получим мгновенную удельную рождаемость, которую обозначают латинской буквой «b». Эта величина имеет размерность «единица времени ^1» и зависит от интенсивности размножения особей: для бактерий  час, для фитопланктона  сутки, для насекомых  неделя или месяц, для крупных млекопитающих  год.

Смертность  величина, обратная рождаемости, но измеряется в тех же величинах и вычисляется по аналогичной формуле. Если принять, что N_m  число погибших особей (независимо от причины) за время t, то удельная смертность

а при t  0 имеем мгновенную удельную смертность, которую обозначают буквой «d».

Величины рождаемости и смертности по определению могут иметь только положительное значение, либо равное нулю.

Скорость изменения численности популяции, т. е. ее чистое увеличение и уменьшение, можно представить и как изменение N за t, а при t  0 можно ее определить как мгновенную скорость изменения численности (r), которая может быть рассчитана как:

r  b  d.

Анализ уравнения показывает, что если b  d, то r  0 и популяция находится в стационарном состоянии, если же b  d, то r может быть величиной положительной (b  d), и мы имеем численный рост популяции, или отрицательной (b  d), что говорит о снижении численности на данном отрезке времени. Эта формула важна как раз для определения смертности, которую трудно измерить непосредственно, а определить r достаточно просто непосредственными наблюдениями, тогда d  b  r.