Щільність популяції та методи її вивчення.

Беручи до уваги дослідження популяції варто звернути увагу на її щільність тому, що від величини щільності залежить вплив популяції на екосистему. Наприклад – один лось × 1000/ га лісу добре, але 20 чи 50 – це неймовірно!

Щільність популяції – це її величина по відношенню до одиниці простору.

Вона окреслюється числом особин або біомасою, поступаючи за одиницю площі або об’єму.

Наприклад: 200 дерев/100 га, 19,8 зайців/100 га; 5 млн. діатомеї/1м³ води; 200 кг риби/1 га поверхні водойми. Крім того одиницями біомаси можуть слугувати різні показники: від сухої ваги до вмісту ДНК або РНК. Інколи важливо проводити різницю між середньою щільністю (числом особин або біомасою за одиницю усього простору) і специфічною або екологічною щільність – число або біомаса за одиницю заселеного простору ( тобто доступністю площі або об’єму, котрі можуть бути зайняті популяцією). Досить часто важливо знати збільшується або зменшується популяція, аніж її величину на даний момент. В таких випадках корисно використовувати показники відносної чисельності, вони можуть відноситися до визначених проміжків часу. Наприклад: число птахів помічено в світловий час доби. Практика з зоології або відобразити у відсотках. Наприклад: відсоток пробних ділянок зайнятих українським астрагалом по схилах річки Молочної.

Як і інші популяційні признаки, щільність дуже мінлива. Однак ця мінливість не безмежна, існують межі – верхні і нижні кордони для розмірів популяції, які виконуються в природі або котрі змогли б існувати протягом тривалого періоду.

Наприклад: на великій лісовій площі можуть жити в середньому 100 птахів/га 20000 грунтових членистоногих/ 1 м², але не буває 20000 птахів/1 м², 10 членистоногих /1 га.

Верхня межа щільності визначається потоком енергії в екосистемі (продуктивність), трофічним рівнем організму, а також величиною і інтенсивністю метаболізму.

Нижня межа не може бути так добре визначена, але в стабільних екосистемах діють гомеостатичні механізми, підтримуючи щільність звичайних або панівних організмів з обмеженнями.

Щільність популяції обмежується ресурсами двох типів:

1 – не поновлюючи ресурси (простір або місце гніздування…)

2 – поновлюючи ресурси (їжа, вода, світло якими популяція постачається безперервно).

Потреби популяції можуть бути занадто великими, що кількість поновлюючих ресурсів знизиться до нижньої межі, коли стане важко знаходити або асимілювати і вони не будуть забезпечувати подальший ріст популяції. Поновлюючи ресурси підтримуються не деякому рівномірному рівні завдяки збалансованості між їхньою експлуатацією та продукцією. Висока щільність спостерігається в най продуктивних місцях популяції.

Наприклад:

Число птахів, що розмножуються на 40 га; чиста первинна продукція.
Пустеля
Прерія
Сосновий ліс
Поймений ліс		1500 г/м2 – рік.

Привести приклади: чим нижчий трофічний рівень тим більша щільність. Підкреслити – регуляція першого порядку в популяції здійснюється комплексно: потік енергії – фізичні фактори; регуляція другого порядку (взаємодія популяції одна з іншою – на минулій лекції). Якщо розміри і інтенсивність метаболізму відрізняються слабко, число особин слугує цілком задовільною мірою щільності, тому може досить часто трапитися така ситуація:

Приклад про молодь нерки в озері Британія, Колумбія.

Показники	травень	Жовтень	Квітень
Число особин
Біомаса, т	1.0	3.0	2.0

Умови: виведена в річках в квітні нирка заходить в озеро з травня по жовтень різко росте в розмірах, біомаса збільшується в три рази, чисельність падає. Зимою росте слабка – загибель продовжується. Наслідки – біомаса падає (щільність).

Загальне положення: Дані по чисельності проводять до перебільшення значення дрібних організмів, з біомаси – крупних. В той же час тільки потік енергії слугує найбільш підходящим критерієм для порівняння чистих компонентів між собою.

Одне з найбільших ускладнень при оцінюванні або вимірюванні щільності – особини в популяціях досить часто розподілені нерівномірно в простору і утворюють скупчення. Значимість вимірювання щільності величезна та має практичне значення: гризуни (боротьба), полювання, види, врожай, лікарські рослини тощо.

Необхідно підкреслити, що показники відносної чисельності не варто змішувати з правильною щільністю, яка завжди відтворюється по відношенню до визначеного простору.

Вище мова йшла про екологічну та середню щільність. Відмінність між ними, наприклад: лісовий … національний парк Еверглейдс (Флорида). Щільність дрібних риб протягом зим сухого періоду у зв’язку з падінням рівня води знижується, але екологічна щільність збільшується, тому що в міру скорочення дзеркала води збільшується число риб, що приходиться на одиниці поверхні. Лелека підлаштовує відкладання яєць таким чином, що час вилуплення пташенят співпадає з піком екологічної щільності риб; це полегшує ловіння риби та годування.

Випробувано багато методів вимірювання щільності популяції. Всі методи можна звести до 4-х груп – 1) Загальний підрахунок інколи застосовують для крупних та добре помітних організмів або результатів їхньої діяльності: в нас сайгаки, вівцебик, Північний олень Таймир, ондатра, бобер. Щільності у птахів. Прямий підрахунок і для комах. … вважає, що середня щільність комах в Альпах – 2 особини на 1 м². 2) Метод пробних ділянок – підрахунок або зважування організмів на відповідність числа ділянок або трансектів відповідних розмірів для оцінки щільності на дослідницькій площі. 3) Методи помітки з повторним відловом (для рухомих тварин), а) помітка – спосіб, б) відлов – наприклад 100 помічених; піймано 100 з них 10 мічених. 100% – Х, 10% – 100.

Методи помітки найбільш надійні, коли не виникає швидких змін щільності. ( не плутати помітки для іншої мети). 4) Метод вилучення – при якому число організмів які вилучаються з деякої площі відмічають на осі ординат, а число вилучених на осі абсцис. 5) Безділянковий метод – метод найближчого сусіди. Щільність за відстанню на одиницю площі.