Экология. Особи, популяции и сообщества. Том 1 - Бигон М.
ISBN 5-03-001121-8
Скачать (прямая ссылка):
менее внутривидовая конкуренция, вероятно, влияет на популяцию
большинства организмов, по меньшей мере в течение хотя бы одной из стадий
их жизненного цикла.
6.5. Внутривидовая конкуренция и зависимый от плотности рост
Влияние конкуренции на рост и развитие унитарных организмов.- Модулярные
организмы: закон постоянства конечного урожая.- Влияние конкуренции на
рост и развитие модулярных организмов.- Конкуренция как регулятор
численности.- Конкуренция по-разному влияет на рост и развитие различных
частей растения.
Итак, внутривидовая конкуренция может оказывать сильное воздействие на
численность особей в популяции; но столь же сильное воздействие она может
оказывать и на самих особей. В популяциях обособленных организмов
внутривидовая конкуренция обычно влияет на скорость роста и развития. Это
обязательно приводит к зависимым от плотности изменениям в составе
популяции. Например, на рис. 6.10, Л и Б показаны два случая, когда в
результате внутривидовой конкуренции изменилось размерное распределение в
популяции. Это в свою очередь часто означает, что, хотя численность
популяции под влиянием
Гл. 6. Внутривидовая конкуренция
301
Время, нед
Б
Рис. 6.10. Влияние плотности на скорость роста и размеры. А. Зависимая от
плотности скорость роста лягушки Rana tigrina. Цифры рядом с кривыми
обозначают число особей в 2-литровом аквариуме. (По Dash, Hota, 1980.) Б.
Уменьшение средних размеров (длина челюстной кости) с ростом плотности
популяции северного оленя. (По Skogland, 1983.)
внутривидовой конкуренции регулируется только приблизительно, общая
биомасса регулируется гораздо более точно. Сформулированное положение
проиллюстрировано на рис. 6.11, где приведены результаты изучения
моллюска блюдечка (Patella cochlear) (Branch, 1975). В популяциях с
низкой плотностью моллюски были относительно крупными, а в популяциях с
высокой плотностью - относительно мелкими. Однако в целом общая биомасса
сохранялась примерно одинаковой при всех значениях плотности, превышающих
400 особей на 1 м2.
Такие эффекты особенно хорошо выражены у модулярных организмов. Одним из
примеров может служить эксперимент, в котором семена клевера Trifotium
subterraneum высевали при разной плотности (рис. 6.12, Л) (Donald, 1951).
По мере роста растений урожай (т. е. общая масса) на единицу площади
увеличивался и при первом сборе (через 62 сут) почти полностью
определялся плотностью посадки семян. Однако через 181 сут урожай уже не
зависел от плотности посадки и оставался постоянным в широком диапазоне
значений начальной плотности.
302
Ч. 2. Взаимодействия
s
о
ш
Плотность на 1 м2
40
20
j
о
с.
с:
1225 особей на 1 м
I
40 г . 2
365 особей на 1 м
20
0
О
4Qr 125 особей на 1 м 2
20
0
=п
dX
0 20 40 60
Размеры, мм
Рис. 6.II. Внутривидовая конкуренция и рост в популяциях блюдечка Patella
cochlear. А. С ростом плотности размеры особей уменьшаются, что приводит
к поддержанию общей биомассы популяции на постоянном уровне. Б. В
популяциях с высокой плотностью много мелких и мало крупных особей; при
низкой плотности популяция состоит из большого числа крупных и неболыпо-
го числа мелких особей. (По Branch, 1975.)
Такую зависимость действительно часто "открывали" экологи растений; она
получила название "закон постоянства конечного урожаям (Kira et al.,
1953). Урожай остается постоянным в широком диапазоне значений плотности,
поскольку у растений наблюдается зависимое от плотности снижение скорости
роста, в связи с чем размеры каждого растения уменьшаются. Кроме того, в
подобных экспериментах уменьшение средней массы растения точно
компенсирует увеличение плотности.
Урожай представляет собой плотность (d), умноженную на среднюю массу
растения {w). Таким образом, если величина урожая постоянна;
то lgd+lgzZ> = lgc,
a Igw^lgc- 1 -lg d.
Следовательно, когда урожай с единицы площади не зависит от плотности
(урожай = с), график зависимости логарифма средней массы от логарифма
плотности должен иметь наклон, равный -1.
Данные эксперимента по изучению влияния плотности посадки на рост
травянистого растения Vutpia fasciculata приведены на рис. 6.12, Б; из
рисунка видно, что наклон кривой со
Гл. 6. Внутривидовая конкуренция
303
181сут
Число семян х 10 *м
з ..-2
В
Число растений на 1 м
Рис. 6.12. Закон "постоянства конечного урожая" растений при разной
плотности посадки. Этот закон можно проиллюстрировать либо горизонтальной
линией на графике зависимости общей биомассы от плотности посадки, либо
прямой с наклоном -I, связывающей логарифмы средней массы одного растения
и плотности посадки (см. текст). А. Клевер подземный (Trifolium sub-
terraneum) (Donald, 1951). Б, В. Однолетнее растение Vulpia fasciculate
произрастающее на песчаных дюнах. Слева показаны величины урожая при
последовательных сборах; справа, кроме того, учтено влияние низкой
(черные кружки), средней (наполовину закрашенные кружки) и высокой (белые
кружки) концентрации азота в почве; вертикальными линиями показаны
