Оцінка чисельність, щільність, демографія популяції рослин та тварин Оцінка чисельність, щільність, демографія популяції рослин та тварин. Мета роботи: з’ясувати поняття чисельності, щільності, демографічної структури популяцій та методи їх дослідження побудувати демографічні таблиці і на конкретних прикладах рахувати численність, щільність, ріст популяцій певного виду і порівняти отримані дані. Матеріали: статистичні дані, калькулятори (або комп'ютер), міліметровий папір. Теоретичні відомості. Динаміка чисельності популяції характеризується комплексом ознак (народжуваністю, смертністю), швидкістю їх змін, які поєднані між собою складними взаємозв'язками: І. Народжуваність (b). Виділяють: а) максимальну — абсолютна, фізіологічна, теоретична, в ідеальних умовах при відсутності лімітуючих факторів; б) екологічну — в реальних умовах; с) питому b = (∆Nn/N∆t) 100%, ∆Nn де, — число особин, що народились за певний період часу ∆t; N — число особин в початковий момент відліку. 2. Смертність (d). Виділяють: а) мінімальну — теоретична, в ідеальних умовах, без впливу лімітуючих факторів, спричинену старістю; б) екологічну — в реальних умовах; с) питома d = (∆Nn/N∆t) 100% Рівновага між народжуваністю і смертністю (швидкість відновлення та виживання популяції) що характеризуються основним рівнянням динаміки чисельності популяції: г =b —d; це зумовлено потенційними можливостями популяції (репродуктивним пристосуванням — експоненційний ріст — г), що залежить від щільності популяції та розмноження; зовнішніми факторами, конкуренцією (логістичний ріст популяції k); статевою і віковою структурами популяції (демографічна структура популяції). Для оцінки демографії популяцій будують демографічні таблиці, в які заносять показники, розраховані за відповідними формулами. Таблиця №1. Клас віку Число особин в момент обліку Питоме вижи-вання Число особин, що загинули від х до х+1 Питома смерт-ність Число нащадків, народжених однією самкою Питома народжуваність x nx lx dx qx mx mxlx 0 20 1 4 0.20 0 0 1 16 0.80 4 0.20 0 0 2 12 0.60 4 0.20 2 1.20 3 10 0.50 2 0.10 4 2.00 ∑x ∑ mxlx Всі організми умовно розподіляють на класи. Питоме виживання для х=0 становить 1 (l x = 1), псі наступні дані обраховують, виходячи з числа особин в момент обліку. Наприклад: пх = 20 1Х = 1 п x = 16;l x1 =(16.1)/20 = 0,80; l x2 =12 ∙1/20= 0,60; l x3 = 10 ∙ 1/20 = 0,50 Аналогічно розраховують питому смертність: q x Наприклад: n x = 20 l x = 1 d x = 4; q x = (4.1)/20 = 0,20; d x2 = 4 ∙1 /20 = 0.20; d x3= 2 ∙1 /20 = 0,10 Rо - чиста швидкість розмноження. Rо = ∑ mх lx — (число нащадків на кожну самку - питома народжуваність) = 3,2 Щоб побудувати демографічні таблиці, потрібно знати: - вік, коли вид вступає в генеративну фазу, - плодючість жіночої статі, - середній час генерації (Т), який відповідає середньому віку самки, що народжує дітей (сума добутків, що отримують в результаті множення відповідного віку на число нащадків, а потім суму ділять на питому народжуваність): T = ∑x mх lx / ∑x mх lx - швидкість росту популяції (λ) за одиницю часу λ = lnR0 / Т. Правило стабільності статево-вікової структури (А.Лотка, 1925). Для стабілізації популяції має витримуватись певне співвідношення статевих і вікових груп: - за щільністю (популяція повинна мати врівноважену щільність) - за поведінкою Хід роботи. На основі наведених даних (табл. 2-3) побудуйте демографічні таблиці і розрахуйте ріст популяції. Таблиця №2. Показники зміни популяції ялівцю № Життєві фази Вік х n x l x d x q x mх mх lx 1 Сходи 0 -5 5 7 23061 - 3 Віргінільні 7-12 4617 4 Генеративні 1 12 - 13 2612 2,14 5 Генеративні 2 13 - 20 692 10,754 6 Генеративні 3 20 - 50 391 14,84 7 Субсенільні 50 - 85 64 3,44 8 Сенільні 85 - 100 14 _ ЕГПхІх Розрахуйте коефіцієнт репродукції (R0), середній час генерації (Т), швидкість росту (λ) та оцініть вікову структуру (С x). С x = λ x l x / ∑ λ x l x Популяції рачка в 1959 і 1960 р. характеризувалися такими показниками (табл.№3). Таблиця №3. Показники зміни популяції рачка 1959-1960 рр. № п/п 1959 x n x lx d x q x mх mх lx Х mх lx λ Сх 1 0 1,0 0 2 1 0,0000620 460 3 2 0,0000340 870 4 3 0,0000200 11600 5 4 0.0000155 12700 6 5 0,0000110 12700 7 6 0,0000065 12700 8 7 0,0000020 12700 9 8 0,0000020 12700 10 ∑ mх lx ∑хmх lx № п/п 1960 x n x lx d x q x mх mх lx хmх lx λ Сх 1. 0 1,0 0 2. 1 0,0000640 460 3. 2 0,0000290 870 4. 3 0,0000190 11600 5. 4 0,0000090 12700 6. 5 0,0000045 12700 7. ∑ mх lx ∑хmх lx Розрахуйте коефіцієнт репродукції (R0), середній час генерації (Т), швидкість росту (А) та оцініть вікову структуру (Сx). Порівняйте ці показники за два роки і зробіть висновки. (табл. № 4). Таблиця № 4 Життя та дітонародження людей в країнах Південної Азії № п/п x lx d x q x mх mх lx хmх lx λ С X 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 0-1 0,42 0 2 1-5 0,74 0 3 6-10 0,78 0 4 11-15 0,86 0,42 5 16-20 0,90 2,10 6 21-25 0,92 2,84 7 26-30 0,93 1,73 Продовження таблиці № 4 8 31-35 0,95 0,34 9 36-40 0,95 0,24 10 41-45 0,84 0,18 11 46-50 0,74 0,02 12 >51 0,52 0,01-0 Розрахуйте коефіцієнт репродукції (R0), середній час генерації (Т), швидкість росту (А) та оцініть вікову структуру (Сx) (табл.№ 4) Побудуйте графіки питомого виживання (1Х), кількості дочок, що народила жінка, питомої народжуваності (mх lx). Протягом трьох сезонів в морі виловлювали дельфінів різного віку (табл. № 5). Таблиця № 5. Вікова структура популяції дельфінів № п/п x nх lx d x q x mх mх lx хmх lx λ С x 1 0 115 1.0 90 0.78