Кривые роста

Выделяют две основные формы кривых роста — чисто экспоненциальную (J-образную) и сигмоидную (S-образную). Сигмоидная, или S-образная, кривая описывает ситуацию, при которой в новом для популяции местообитании ее плотность сначала возрастает медленно (лаг-фаза, соответствующая периоду адаптации к условиям), а затем быстро, почти экспоненциально.

По прошествии некоторого времени скорость роста замедляется и становится в конечном итоге нулевой: рождаемость полностью уравновешивается смертностью (рис.10.19, А).

Говорят, что кривая выходит на плато. Замедление роста популяции объясняется увеличением внутривидовой конкуренции за ресурсы, например пищу или места гнездования.

В результате по механизму отрицательной обратной связи повышается смертность особей и замедляется их размножение (меньший процент спаривающихся животных, рост числа вызванных стрессом выкидышей и т. п.).

Другими словами, растущее сопротивление среды уравновешивает биотический потенциал. Такой тип популяционного роста называют зависимым от плотности, поскольку для данного набора ресурсов скорость роста определяется числом особей в ограниченном пространстве, занимаемом популяцией.

Обилие организмов, соответствующее выходу кривой на плато (нулевая скорость роста), — это максимальная несущая емкость среды для данного вида.

S-образные кривые роста численности свойственны популяциям многих микроорганизмов, растений и животных как в лабораторных, так и в полевых условиях. Наглядным примером может служить рост бактерий на свежей культуральной среде (рис. 12.8).

S-образный рост численности фитопланктона может наблюдаться весной в озерах и океанах. Он наблюдается также у насекомых (например, мучных хрущаков) и клещей, интродуцированных в новое местообитание с изобилием пищи и отсутствием хищников.

Экспоненциальный рост без выхода на плато (J-образная кривая) соответствует ситуации, при которой после начального адаптационного периода (лаг-фазы) численность особей резко возрастает, но затем рост внезапно прекращается, когда начинает проявляться отсутствовавшее прежде сопротивление среды (рис. 10.19, Б).

Такой рост популяции называют независимым от плотности, поскольку он ничем не сдерживается до последнего момента, за которым следует массовая гибель особей. Эта гибель в свою очередь может вызываться либо наступлением неблагоприятного сезона, либо окончанием сезона размножения самих организмов или их основных жертв.

Иногда гибель запрограммирована в жизненном цикле особей на момент, непосредственно следующий за размножением (у однолетних растений, лососевых), или вызывается внешним вмешательством, например инсектицидной обработкой посевов для уничтожения насекомых-вредителей.

В целом для таких популяций типичны циклические «взлеты» и «падения» численности (демографические взрывы и катастрофы), наблюдаемые, скажем, у некоторых прожорливых насекомых-фитофагов или связанные с водорослевыми «цветениями».

Литература. Биология : в 3 т. Т. 1 / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут ; под ред. Р. Сопера

AOF | 13.01.2021 15:41:41