Изменение численности популяции — это результат взаимодействия множества факторов, которые можно разделить на два типа: абиотические и биотические. Эти факторы оказывают влияние на популяции живых организмов и регулируют их численность, устойчивость и развитие.
1. Абиотические факторы
Абиотические факторы — это небиологические компоненты среды, которые включают физические и химические условия, такие как температура, свет, влажность, осадки, состав почвы, минералы, атмосферное давление, кислород, углекислый газ и другие.
Влияние абиотических факторов на численность популяции:
Температура: Температурные колебания сильно влияют на метаболизм организмов. Например, в слишком холодных условиях организмы могут не выдерживать замерзания или замедления обмена веществ, а в жарких — происходят перегревы и потеря воды. Это влияет на выживаемость, воспроизводство и миграцию.
Влажность и осадки: Нехватка воды в засушливых районах или переизбыток воды в районах с частыми дождями могут ограничивать численность определенных видов. Например, растения не смогут развиваться в условиях сильной засухи или затопления. Влага влияет на растения и животных, которые не могут выжить без достаточного количества воды.
Свет: Для фотосинтетических организмов (например, растений) количество солнечного света имеет решающее значение для их роста и размножения. Недостаток света в лесах, например, приведет к снижению численности растений, и, как следствие, животных, которые зависят от этих растений.
Кислород и углекислый газ: Для большинства живых существ кислород необходим для дыхания. Недостаток кислорода в воде или в почве может ограничить численность животных и микроорганизмов. Напротив, избыток углекислого газа может повлиять на климат, экосистему и, соответственно, на виды, которые зависят от этого газа.
Кислотность (pH) почвы и воды: Резкие изменения в кислотности могут быть смертельными для определенных видов. Например, кислые дожди могут убивать рыбу в водоемах или снижать урожай сельскохозяйственных культур.
Пример:
Влияние температуры на численность популяции может быть продемонстрировано на примере некоторых видов рыб. В слишком холодных водах рыбы могут не выжить, а в слишком теплых их метаболизм будет слишком ускорен, что также может привести к быстрому исчерпанию энергетических ресурсов.
2. Биотические факторы
Биотические факторы включают в себя все живые организмы, которые находятся в экосистеме, а также взаимодействие между ними. К этим факторам относятся конкуренция, хищничество, симбиоз, паразитизм, болезни и размножение.
Влияние биотических факторов на численность популяции:
Конкуренция: Конкуренция за ресурсы (пищу, территорию, свет и другие необходимые условия) является важным фактором, который может ограничить численность популяции. В случае высокой конкуренции, ресурсы становятся дефицитными, и численность отдельных видов может снижаться. Это особенно очевидно в экосистемах с высокоразвитыми сетями взаимосвязей, как, например, в тропических лесах.
Хищничество: Хищники регулируют численность популяции своих жертв. Например, волки могут контролировать численность оленей, что, в свою очередь, влияет на количество растительности, которой питаются эти олени. Этот процесс может быть стабилизирующим для экосистемы.
Паразитизм: Паразиты могут снижать численность популяции своих хозяев, так как потребляют их ресурсы и ослабляют иммунную систему. Эпидемии заболеваний, вызванных патогенами, могут резко уменьшить численность определенных видов (например, чума у животных или люди).
Симбиоз: Взаимодействия между видами, такие как симбиоз (взаимовыгодное сотрудничество), могут способствовать увеличению численности популяции. Например, растения и опылители (пчелы) — опылители помогают растениям размножаться, а растения обеспечивают их пищей. Это сотрудничество способствует увеличению численности обоих видов.
Размножение: Биотические факторы включают также репродуктивные особенности и стратегию размножения. Виды с высокой репродуктивной способностью (например, насекомые, рыбы) могут быстро увеличивать свою популяцию, если условия позволяют. В свою очередь, виды с более медленным размножением (например, слоны или китовые) могут иметь меньшую численность, но зато их популяция может быть более устойчивой в условиях стабильной экосистемы.
Пример:
На численность популяции оленей в определенном лесу могут повлиять как хищники (например, волки), так и конкуренция с другими видами животных за пищу. Если численность волков снижается, то численность оленей может резко увеличиться, что приведет к перерасходу растительности и ослаблению экосистемы.
3. Совместное влияние абиотических и биотических факторов
Часто абиотические и биотические факторы взаимодействуют между собой, усиливая или ослабляя влияние друг друга. Например, в условиях засухи абиотический фактор (недостаток воды) может вызвать снижение численности растительности, а в свою очередь это приведет к снижению численности животных, которые зависят от этой растительности. Однако, в некоторых случаях абиотические и биотические факторы могут действовать противоположно, что создаст баланс. Например, в условиях повышенной влажности растения могут расти быстрее, и это поможет улучшить кормовую базу для животных, что приведет к увеличению их численности.
