Біомаса виражається в масі сирого або сухої речовини, а також вуглецю або азоту (г / м 2 або г / м 3).
Біомаса рослин носить назву фітомаси, а тварин -зоомасси.
Розрізняють середню щільність, тобто число особин на одиницю всього простору і екологічну щільність, тобто число особин на одиницю заселеного простору.
У деяких випадках щільність популяції оцінюється числом зустрічей на маршруті руху тварин.
Наприклад, зимові обліки ссавців по слідах на снігу, весняні обліки зі співу самців птахів і т.д.
Щільність популяції змінюється в залежності від чисельності.
При зростанні чисельності щільність популяції не збільшується лише в тому випадку, якщо можливо розселення особин і розширення її популяційного ареалу.
Максимальна щільність для різних видів організмів і умов існування сильно відрізняється.
- деякі види птахів (пінгвіни, чайки) утворюють так звані «пташині базари»;
- нерідкі величезні скупчення рожевих фламінго на деяких озерах екваторіальної Африки;
- а багато видів середньоєвропейських лісових співочих птахів ніколи не досягають і 1/10 такої щільності.
Показник щільності популяції дозволяє кількісно порівнювати окремі популяцій, незалежно від загального розміру займаної ними території чи акваторії.
Крім того, знаючи щільність популяції в той чи інший момент часу, можна судити про зростання, розмноженні і старінні популяції.
Динамічні показники популяції - відображають процеси, що протікають в популяції на даний момент. Основні з них народжуваність, смертність, швидкість зростання популяції.
· Народжуваність - кількість нових особин, що з'явилися за одиницю часу в результаті розмноження.
· Смертність - кількість особин, які загинули в популяції за одиницю часу.
· Швидкість зростання популяції - зміна чисельності популяції в одиницю часу. Залежить від показників народжуваності, смертності, міграції та еміграції.
Швидкість зростання може бути виражена у вигляді кривої росту популяції. Існує дві моделі росту популяції: J-подібна і S-образна.
Індивідуально-орієнтована клітинно-автоматна модель S-образного популяційного зростання.
· J-подібна крива відображає необмежене зростання чисельності популяції, що не залежить від щільності популяції.
· S-подібна крива відображає зростання чисельності популяції, залежить від щільності популяції, при якій швидкість росту популяції знижується в міру зростання чисельності (щільності).
ВИЖИВАНІСТЬ це частка новонароджених особин в популяції, що дожили до певного віку.
Тривалість життя рослин і тварин - тривалість існування особини (її онтогенезу), або клону [1] [2]. залежить від цілого ряду фенотипічних і генотипових причин і характеризує взаємодію руйнують і відновлюють процесів в організмі, що є причинами його старіння і смерті [1]. Тривалість життя оцінюється за допомогою таких понять:
· Тривалість життя абсолютна - часовий інтервал від моменту початку існування даного організму до моменту припинення його існування [1].
· Тривалість життя середня - середній вік, який досягається особинами даної популяції, показник, помітно коливається в різні моменти існування популяції в залежності від зовнішніх умов [1].
· Тривалість життя видова [1] (фізіологічна [2]) - середній максимальний вік особин даного виду при найбільш сприятливих умовах існування, обмежений тільки спадковістю [1] [2].
· Тривалість життя екологічна - середній граничний вік особин виду в природних умовах їх існування, залежить від багатьох зовнішніх причин, і, як правило, в декілька разів менше видовий. [1] [2]
· Тривалість життя очікувана - середній вік, який належить досягти представнику даного покоління, якщо вважати, що смертність представників цього покоління збережеться протягом життя. [1]
Тривалість життя середня - величина змінна, на відміну від фізіологічної та екологічної, які в реальних умовах важко розмежувати. Тому поняття «максимальна тривалість життя», як правило, використовують без уточнення того, в штучних або природних умовах її спостерігають. Значення тривалості життя полягає в тому, що чим довше період відтворення потомства, тим більше можливостей його залишити [2].
графік, який показує, як у міру старіння знижується чисельність особин одного віку в популяціі.Разлічают 3 осн. типу К. в. між якими можливі всі переходи. Крива I відповідає популяції, більшість членів до-рій доживає до віку, близького до максимально можливого д.чя даного виду; характерна для популяцій деяких великих ссавців. Крива II відображає рівну ймовірність гібеліособей в будь-якому віці і властива мн. природним популяціям птахів і плазунів. Крива III відповідає дуже високу смертність в ранньому віці, а для особин, які пережили цей період, ймовірність смерті низька. Така крива характерна для мн. рослин, безхребетних і риб, у яких брало осн.гібель доводиться на ранні стадії розвитку. Дані, що служать для побудови К. в. використовуються такожв демографич. таблицях (таблицях виживання).
Статева структура популяції. Чисельне співвідношення статей, тобто статевий склад, і особливо частка розмножуються самок в популяції, має велике значення для подальшого зростання її чисельності. Співвідношення статей залежить, перш за все, від біології виду і сильно розрізняється у моногамних (самець за сезон злучається з однією самкою) і полігамних тварин. Для перших (наприклад, журавлі, лебеді) нормою є співвідношення статей 1: 1. Для других (наприклад, морські котики, павіани) характерно переважання самок. Екологічні та поведінкові відмінності між особинами чоловічої і жіночої статі можуть бути сильно виражені. Так, самці комарів харчуються нектаром рослин і злизують росу, а самки є кровососущими.
Вікова структура популяцій. У кожному віці вимога особин до середовища і стійкість до окремих факторів помітно різняться. На ранніх стадіях особини, як правило, більш чутливі до будь-яких несприятливих факторів, а в зрілому віці вони зазвичай витривалішими. Крім того, на різних стадіях життєвого циклу можуть відбуватися зміни середовищ існування, типів адаптацій, характеру пересування, загальної активності. Часто вікові екологічні відмінності в межах виду виражені значно сильніше, ніж відмінності між видами. Вікова структура у багатьох видів відрізняється великою складністю. Так, в популяціях рослин виділяють чотири вікові фази:
1) латентний період - фаза первинного спокою. У цю групу входять насіння, плоди та інші зачатки рослин;
2) віргінільний (незайманий або юнацький) період, що охоплює групу рослин в період від проростання зачатків до утворення генеративних органів;
3) генеративний період - фаза розмноження насінням або іншими розноситься зачатками, тобто час статевого розмноження;
4) сенільний. або старечий, період, до якого належать особи, які закінчили статеве розмноження і здатні тільки вегетувати.
На кожному віковому етапі особини рослин характеризуються певними відносинами із середовищем. Вони виражаються у відмінностях харчування, будову і розмірах вегетативного тіла, протіканні біохімічних процесів і т.д. У довгоживучих і розмножуються багаторазово видів виникає відносно стійка структура популяції з тривалим існуванням різних поколінь. У видів з нетривалим періодом дорослого стану щорічно змінюється значна частина популяції. Чисельність такої популяції нестійка і може різко відрізнятися в окремі роки, а вікова структура популяції сильно варіює (полівка-економка).
Віковий склад популяції визначається декількома причинами, серед яких можна вказати на час досягнення статевої зрілості, загальну тривалість життя, тривалість періоду розмноження, тривалість життя покоління, частоту приплоду, смертність, тип динаміки чисельності.
Вікова структура популяції є досить нестійкою характеристикою.
Генетична структура популяції
Генетична структура популяції характеризується різним ступенем генетичної різноманітності особин. Сукупність генів, які є у особин конкретної популяції, називається генофондом. Сукупність усіх генів, зосереджених в хромосомах одного організму, називається генотипом. З позицій генетики, популяція - сукупність генотипів. Якщо співвідношення генотипів в популяції незмінно, в ній існує генотипическое рівновагу. Незважаючи на мінливість в її структурних частинах, популяція як цілісна система стійко зберігає генофонд, успадкованих від предкової популяції.
Генотип, взаємодіючи з умовами середовища, формує фенотип. Фенотипом називаються елементарні ознаки організму, що визначають індивідуальні особливості його будови та життєдіяльності, які залежать від взаємодії генотипу з умовами середовища.
Сукупність зовнішніх ознак організму, що відображають його пристосованість до умов середовища, утворює життєву форму або биоморф. Існування протягом багатьох поколінь особин в популяції з двома і більш чітко вираженими формами, які відрізняються будовою і виконуваними функціями, називається поліморфізмом.
Універсальним властивістю всього живого, від вірусів і мікроорганізмів до вищих рослин і тварин, є здатність давати мутації - раптові природні або викликані штучно, успадковані зміни генетичного матеріалу, що призводять до зміни тих чи інших ознак організму. Мутації лежать в основі спадкової мінливості і проявляються у фенотипі дорослого організму в результаті того, що вони змінюють процеси його онтогенезу.
Популяція складається з особин різних розмірів. Виділяють розмірний склад і розмірну структуру популяцій.
Розмірний склад - це наявність в популяції особин різних розмірних груп. В залежності від розмірів особин розмірні групи можуть виділятися в міліметрах, сантиметрах або метрах. Велика кількість розмірних груп свідчить про хороші умови існування популяції.
Розмірна структура - це співвідношення різних розмірних груп в популяції, виражене у відсотках від загального числа вивчених особин.
Етологічної (поведінкова) структура популяції відображає різноманітні форми спільного існування особин. Щодо одиночний спосіб життя в природі досить рідкісний і як правило характерний для певних періодів онтогенезу.
Наприклад, молоді самці у левів ведуть одиночний спосіб життя до освіти свого прайду.
При сімейним способі життя посилюються зв'язки між батьками і потомством, починає помітніше виявлятися територіальне поведінку тварин. Відбувається обмежування ділянки, достатнього для вирощування потомства шляхом пахучих міток, погроз, різних звукових сигналів, ритуального поведінки і т.д.
Зграя - тимчасове об'єднання тварин, які проявляють біологічно корисну організацію дій (для захисту від ворогів, видобутку їжі, міграції тощо).
Наприклад, зграї риб (кілька, салака, корюшка), птахів (гуси, качки), ссавців (собаки).
Стадо - тривале або постійне об'єднання тварин, в якому здійснюються всі основні життєві функції: добування корму, захист від хижаків, міграція, розмноження, виховання молодняка.
У стаді розвинене домінування лідера (ватажка) якому підпорядковуються інші особини і сувора ієрархія інших. Ієрархічно організованому стаду властивий певний порядок переміщення, певні позиції при захисті від ворогів, розташування на відпочинок, поглинання їжі і ін.
Колонія - групове поселення осілих тварин на тривалий час або на період розмноження. За складністю взаємин між особинами колонії дуже різноманітні. Найбільш складні відносини в колоніях громадських комах (термітів, мурах, бджіл), виникають на основі сильно розрослася сім'ї. Члени колонії постійно спілкуються один з одним, обмінюються інформацією, виконують екологічні функції, які дають змогу виживати колонії.
Екологічна структура свідчить про ставлення різних груп організмів до умов навколишнього середовища. Наприклад, особини однієї популяції рослин відрізняються рядом ознак: за розмірами, кількістю пагонів, квіток, плодів, насіння і т. П. Крім того, різні особини цієї ж популяції зацвітають неодночасно, що сприяє більш повному їх запиленню (при одночасному і короткочасному цвітінні комахи можуть не встигнути обпилити всі квітки). У такій популяції менший ризик залишитися без насіння, наприклад в разі короткочасних заморозків (замерзне лише частина квіток).
А) Просторова структура популяції - особливість розміщення особин популяції в просторі. Вона залежить від властивостей середовищ існування, сезону року, біологічних особливостей виду.
Б) Просторове розміщення особин в популяціях може бути рівномірним, випадковим і мозаїчним, або груповим
1. Випадкове - місцезнаходження однієї особини не залежить від іншої. Випадково розподілені особини більшості популяцій, якщо місцеперебування однорідні і досить сприятливі, а щільність популяції не дуже висока.
2. Групове (контагіозне) - характерно для популяцій в музичних екосистемах. Наприклад, в саванах або сибірської березової лісостепу дерева розподілені групами і відповідно групами розподілені мешкають в них популяції птахів і комах. Цей же тип розподілу відзначається у тварин, провідних груповий спосіб життя (сайгак, дзерен) і формують колонії (мишоподібних гризунів), а також у клональних рослин, розростаються плямами (вейника наземного, коротконіжка перистої). Таким чином, за спостережуваним «груповим розподілом» можуть стояти зовсім різні фактори - неоднорідність середовища або особливості біології та поведінки.
3. Регулярне - відстань між особинами, складовими популяцію, більш-менш однакове. Типовий приклад - розміщення дерев у фруктовому саду. Однак і серед багатьох видів птахів, які поділяють територію на мисливські наділи, також можливий розподіл, близьке до регулярного.
В) Виділяють два основних типи ізоляції популяцій: географічну і біологічну.
Географічна ізоляція зв'язала з різними змінами в ландшафті (виникнення гірських хребтів, водних бар'єрів, лісових масивів і т. П.). Вона грає також помітну роль при розселенні живих організмів,
Біологічна ізоляція, або репродуктивна. визначається всілякими відмінностями індивідуумів всередині виду, що попереджають схрещування. Виділяють 3 основні форми біологічної ізоляції: екологічну, морфофизиологический і генетичну
-Екологічна ізоляція спостерігається, коли потенційні партнери по спаровування невідомі
-Морфофізіологичеськая ізоляція обумовлена особливостями будови і функціонування органів розмноження, коли змінюється ймовірність зустрічей (як при екологічної ізоляції), а ймовірність схрещування
-Генетична ізоляція настає тоді, коли схрещуються пари мають істотні генетичні відмінності,
Існують три типи переміщення тварин: незначні переміщення, кочівлі і міграції
1) Незначні переміщення характерні головним чином для нижчих тварин, які ведуть переважно осілий спосіб життя
2) Кочівлі - тип переміщення тварин, викликаний необхідністю добувати їжу.
3) Міграції - регулярні і спрямовані переміщення "туди і назад". (Основною причиною міграцій є потреба в їжі і умовах, що забезпечують розмноження, а також конкуренція за зручні місця проживання)