Sl. 15. Eksponencijalni model rasta populacije jednoćelijskog organizma, koji se dijeli svaka 4 sata.
Da bi rast stanovništva bio dosljedan ovom modelu, koeficijent r mora biti konstantan, tj. prosječni broj potomaka po pojedincu trebao bi biti konstantan (ako je r = 0, tj. plodnost je jednaka smrtnosti, tada se veličina populacije ne povećava).
Ovisno o vrijednosti r, porast broja jedinki može biti brz i prilično spor. C. Darwin je izračunao potencijalne mogućnosti rasta populacije različitih organizama prilikom primjene eksponencijalnog modela. Prema njegovim procjenama, broj potomaka jednog para slonova - životinje koje se uzgajaju izuzetno sporo - dostići će 19 milijuna u 750 godina. Ako se obratimo organizmima koji ne tako dugo žive i razmnožavaju se brže, brojke će biti još impresivnije. U bakterijama koje se dijele svakih 20 minuta, iz jedne bakterijske ćelije nakon 36 sati može se formirati biomasa koja će cijelim globusom prekriti sloj debljine 30 cm, a nakon još 2 sata slojem od 2 m.
"Budući da ni bakterije ni slonovi ne pokrivaju zemlju neprekidnim slojem, očito je da se u prirodi eksponencijalni rast populacija organizama ili uopće ne događa, ili se javlja, ali za kratko vrijeme, praćen padom broja ili dostizanjem stacionarnog nivoa "(Giljarov, 1990, str. 77).
U prirodi se eksponencijalno povećava broj stanovništva u relativno kratkim periodima njihova života, pod posebno povoljnim uvjetima, kada se resursi stalno nadopunjuju. Tako u jezerima umjerenih širina u proljeće nakon što se led otopi u površinskom sloju vode sadrži mnogo hranjivih sastojaka. Iz tog razloga, nakon zagrevanja vode, naglo se povećava broj dijatomeja i zelenih algi. Međutim, brzo prestaje i kada se ti resursi troše, a osim toga, zooplankton počinje aktivno jesti alge (to jest, reguliranjem gustoće naseljenosti „odozdo” i „odozgo”).
Primjer eksponencijalnog rasta stanovništva je historija uvođenja gmaza na otoke. Tako je od 25 jedinki (4 mužjaka i 21 ženke) 1911. godine dovedenih na ostrvo Sv. Pavla (Beringovo more), do 1938. godine formirana populacija od 2.000 jelena. No, tada je uslijedio pad broja, a do 1950. preživjelo je samo 8 jedinki. Razlog pada stanovništva je kršenje odnosa biljka - fitofag (vidi 8.3) zbog nepostojanja treće karike u lancu hrane - predatora.
Logistički model rasta stanovništva, opisan krivuljom u obliku slova S (spor rast - brz rast - spor rast, slika 16), takođe je početkom 19. veka predložio belgijski matematičar P.-F. Verhulstom, a onda u 20-te. našeg stoljeća ponovo su otkrili američki naučnici R. Perle i L. Reed. P.V. Turchin smatra ovaj model odrazom zakona "samo-obuzdavanja rasta bilo koje populacije".
Sl. 16. Logistički model rasta stanovništva. K - granični broj
Razlozi za usporavanje rasta populacije mogu biti vrlo različiti: prehrambeni resursi, učinak gužve (kod glodavaca smanjuje se intenzitet reproduktivnog procesa), trovanje staništa intravitalnim sekretima, jedenje populacije grabežljivcima itd.
Ipak, ova krivulja je i idealizacija, budući da se ona izuzetno rijetko očituje u prirodi. Vrlo često, nakon što porast populacije dosegne visoravan (dostigne granicu K koja odgovara količini resursa), naglo se smanjuje njegov broj i tada populacija opet brzo raste. Stoga se njegova dinamika sastoji od ponavljanja logističkih ciklusa.
Takva ciklička dinamika opažena je, na primjer, u populacijama tundra lemmings koje se hrane mahovinama i lišajevima. Oni nastavljaju svoj aktivni život pod snijegom i pojedu svoje baze hrane toliko da se prestanu razmnožavati, a zatim počinju umrijeti od bespomoćnog čovjeka. Nakon što mahovi porastu, započinje novo povećanje broja leminga.
Fluktucije u veličini populacije moguća su pod utjecajem vremenskih prilika, parazita i grabežljivaca.
Postoji posebna opcija za regulaciju gustoće naseljenosti, koja se naziva "oportunistička", tj. koji se ne uklapaju u "ispravne" zakone opisane eksponencijalnom ili logističkom krivuljom.
Istraživači (r-strategi) doživljavaju epidemije u slučaju da se pojave obilni resursi. Istodobno, rast broja javlja se ili zbog činjenice da se pojedinci iz mirovanja dijaspora (recimo, zemlja tla sjemena) počinju razvijati, ili zbog masovnog "slijetanja" u fazi jaja (recimo muha koje su poletjele na leš životinje). Budući da je konkurencija usljed obilja resursa slaba, potrošivši ih na pretek, stanovništvo u potpunosti umire.
Sa povećanjem gustoće naseljenosti, biljke istraživači povećavaju konkurenciju, ali ne dolazi do samotamnjenja (kao kod stabala ljubičice), a veličina jedinki smanjuje se u desetinama i stotinama puta. U isto vrijeme, biljke prolaze kroz cijeli životni ciklus i mogu proizvoditi sjeme.
J. Harper (Harper, 1977) nazvao je ovu vrstu regulacije godišnje gustoće biljne kulture „plastičnošću“ i suprotstavio je samorezanju. Ove dvije vrste regulacije gustoće u biljnoj populaciji povezane su tranzicijom: kod većine vrsta sa sekundarnim strategijama, kad se poveća gustoća populacije, smanjuje se i veličina jedinki i samoiscjeljivanje.
Na osnovu poznavanja ovih obrazaca temelji se na normi sjetve kultiviranih biljaka. U početku, s porastom stope sjetve, usjev raste, ali potom počinje opadati. Odabrana je količina sjetve koja pruža maksimalan prinos. Međutim, ponekad je to precijenjeno tako da kultivirane biljke mogu suzbiti populaciju korova. Uz pojačanu herbicidnu kontrolu to nije potrebno.
Sl. 17. Zavisnost prinosa pšenice od stope sjetve u optimalnim uvjetima okoliša.
1. Opišite eksponencijalni model rasta stanovništva.
2. Zašto se model eksponencijalnog rasta rijetko primjećuje u prirodnim populacijama?
3. Koje su faze logističkog modela rasta stanovništva?
4. Šta uzrokuje cikličku dinamiku stanovništva?
5. Koje se populacije naziva oportunističkim?
7.4. Starosni sastav stanovništva
Krivulje preživljavanja mogu se ostvariti kada je dinamika populacije različita: s istodobnim „pokretanjem“ populacija koje naseljavaju slobodni prostor, ili s konstantnim „protokom stanovništva“ kada neki pojedinci izumiru, a neki zauzmu prazan prostor (situacija „stanice“ u kojoj broj ljudi odlazi putnici su stalno nadoknađeni novim dolascima). Kao rezultat, u različitim populacijama s jednokratnim brojenjem otkriva se različit starosni sastav.
Nije moguće utvrditi apsolutnu starost jedinke kod svih vrsta. Za drveće nije teško to učiniti pomoću posebne bušilice koja se koristi za izvlačenje stupa drva - jezgre i izračunavanje broja prstenova drveća na njemu. U stablu određene vrste u specifičnim uvjetima (tj. S jednim bonitetom) moguće je odrediti starost s točnošću od 5 godina promjerom debla. Kod četinjača starost se određuje brojem vrtloga izdanaka na deblu. Međutim, u bilju je utvrđivanje apsolutne starosti teško, pa se stoga procjenjuje njihovo "starosno stanje" (stadijum).
U višim biljkama spore (paprati, konjski rep, krošnje) ističu se stadijumi spore, porast gametofita, mladi sporofiti i odrasli sporofiti.
Dugogodišnje iskustvo u identifikaciji starosnih stanja biljaka prikupljeno je od strane botaničara-demografa (LB Zagolugova, OV Smirnova, L. I. Žukova i drugi, tabela 7).
Tabela 7 Periodizacija ontogeneze cvjetnih biljaka (prema Zhukova, 1987)
Teško brojanje
Prema Mizinu, prije nekoliko desetljeća bilo je 2-2,2 miliona divljih jelena, a u ranijim periodima historije bilo ih je još više. Sada su dvije podvrste ovih kopitara navedene u Crvenoj knjizi Ruske Federacije, a još nekoliko - u Crvenim knjigama 23 ruske regije. U novom izdanju ruske Crvene knjige, popis podvrsta koje zahtijevaju posebnu zaštitu bit će proširen.
Mizin je napomenula da se sada ne provode opće zrakoplovne izmjere koje bi, kao u sovjetsko vrijeme, pokrivale sve regije. "Postoji bojazan da je broj divljih jelena koji smo preterali. Ne dobijamo pouzdane podatke o njegovom broju", objasnio je.
Tako su se u Murmanskoj regiji tek nakon 15 godina prekida vratili u planirane zračne brojeve. Kako je za TASS informisao Dmitrij Kask, šef sektora računovodstva i praćenja objekata divljine, Ministarstva prirodnih resursa Murmanske regije, ti će se radovi sistematski provoditi u ožujku 2017. godine. "Monitoring zraka daje najcjelovitiju sliku stada jelena, ali od 2001. godine, zbog nedostatka sredstava, nije izvršen", kazao je Kask.
Samo u Taimyr-u, gdje se prvi put odvijao zračni broj 1959. godine, obilje životinja iz zraka kontroliralo je Služba za žetvu, Služba za uzbunjivanje divljih sjedala, Sjeverni odred, Gosokhotnadzor i rezervati prirode. Sada se zračne snimke na poluotoku praktično ne provode zbog velike cijene - sat leta helikoptera Mi-8 košta 200 tisuća rubalja.
"U evropskom dijelu zemlje razvijala se potpuno tužna situacija sa jelenima koji žive u šumama. Masovno krčenje šuma i nezapamćeno krivolovstvo doveli su do smanjenja broja životinja za pet do deset puta", rekao je Mizin.
Iza Urala živi najveća grupa divljih gmazova u teritoriju Krasnojarska - u Tajmeru.
"Sada stoku procenjujemo na 400-500 hiljada grla, u 2000. godini populacija divljih jelena je iznosila do milion grla. Za to vreme ona je pala za polovinu. Ako se situacija nastavi, do 2020. godine, prema prognozi, stanovništvo može smanjenje na 150-200 tisuća pojedinaca. Štaviše, daljnja sudbina gmaza bit će plašna ", rekao je Leonid Kolpashchikov, šef znanstvenog odjela rezervata u Tajmeru.
Jeleni umiru iz različitih razloga: na primjer, posljednjih godina broj vukova u tundri znatno se povećao, ali glavni je čimbenik krivolov. Samo 800 lovnih inspektora čini 800 hiljada četvornih kilometara Tajmira. "Malo osoblje lovne inspekcije nije bilo u stanju kontrolirati ribolov divljih jelena koji se izvodi s kršenjem vremena, obujma i načina proizvodnje. Općenito, ribolovna situacija je izmakla kontroli istodobno s porastom nekontroliranog lova na cijelom rasponu divljih jelena od Yakutije do Yamal." - objasnio je Kolpaščikov.
"U Yakutiji je najveća jango-indijanska populacija 80-ih smanjila desetine puta na 2 tisuće životinja", kazala je Innokenty Okhlopkov, naučna tajnica Instituta za biološke probleme permafrost zone.
Sačmarica i sekira
Prema Kolpashchikovu, jeleni su u Taimyru brali poljoprivrednici i stanovništvo susjednih područja Jakutije, s lijeve obale Jeniseja, iz Evenkia. Samo u industrijskom regionu Norilsk, na desnoj obali rijeke Yenisei i u podnožju planote Putorane, u jesen odlazi više od hiljadu lovaca.
U 1971-1990, kada je postojao organizirani komercijalni sustav za proizvodnju jelena, u Taimyr su lovokradice proizvodile do 10 hiljada životinja godišnje. Sada - 45-50 hiljada jelena (polovina od ukupnog broja uhvaćenih i uginulih životinja iz različitih uzroka). "Najproduktivniji dio stada je izbačen. Kao rezultat toga, spol i dobna struktura stada se mijenja, manje je teladi dostupno", rekao je Kolpaščikov.
"Populacija Taimyra prolazi bez presedana uništavanjem, s našeg stanovišta. Broj ljudi s oružjem i motornim sankama znatno je porastao. Posljednjih nekoliko godina pojavila se praksa berbe rogova i divljači", primijetio je Mizin.
Najčešće se to događa na riječnim prijelazima, u vodi je jelen potpuno neoboriv. Hrišćari se približavaju životinjama na motornim brodicama, sjekući rogove rogovima sjekirama i sjekirama, često zajedno s prednjom kostiju. U ovom varvarskom postupku umiru mnogi vrlo produktivni mužjaci.
Prema Tajmirskom veterinarskom odjeljenju, od februara do avgusta 2015. godine sa teritorije Tajimira oduzeto je 61 tonu rogova navodno domaćih jelena. U 2016. godini, samo u rijekama Khatanga i Kheta (Istočni Taimyr) nabavljeno je oko 20 tona rogova. Prema Kolpaščicima, na istoku Tajmira ne postoji velika zaliha domaćeg jelena, što znači da bi barem jedan dio rogova mogao biti ilegalno dobijen od divljih jelena u proljetnoj sezoni kada je lov zabranjen.
Drugi problem su prepreke koje rastu na migracionim rutama, duž kojih stoljećima lutaju jeleni. Nisu uvijek putevi, cjevovodi i drugi linearni objekti građeni su uzimajući u obzir "potrebe" životinja. Posljednjih godina izgrađeni su nadvožnjaci i prolazi. Jeleni nalete na umjetnu prepreku i umiru, ne stigavši do pašnjaka, ili postaju laki plijen hvataljkama.
Spas za jelenje
Prema Mizinu, stručnjaci se slažu da je broj divljih jelena "kritično smanjen", a potrebne su posebne mjere za očuvanje ove vrijedne životinje. "Kao prioritetnu mjeru treba smanjiti rokove za lov na divlje jelene. Lov se ne bi trebao izvoditi od jeseni do proljeća, već samo u zimskim mjesecima", smatra naučnik.
Stručnjaci primjećuju pad funkcije države u regulisanju lova i lova na životinje. Potrebno je ojačati kontrolu nad izdavanjem dozvola i životinjske proizvodnje, obnoviti sustav prikupljanja pouzdanih informacija, posebno za vrijeme svih ruskih zračnih snimanja, i kontrolirati izvoz sirovina i njegov promet na domaćem tržištu.
Prema Kolpashchikovu, u Taimyru je moguće fotografirati glavne populacije uz pomoć malih letjelica i utvrditi ne samo njihov broj, već i njihov dob i spolni sastav. Pomoću ovih rezultata naučnici su u stanju izračunati broj životinja na modelu koji je desetljećima radio.
"Da bi se spasilo tajimirsko stanovništvo, potrebno je organizirati strogu državnu kontrolu nad ribarstvom, zabraniti proljetni lov na jelene i žetvu rogova", napomenuo je naučnik i dodao da su neophodne najstrože mjere Gosokohotnadzora u pogledu lovokradica.
Izvor TASS
Divlji gmaz u Nenetskom autonomnom okrugu nestaje zbog krivnje propovjednika. Veličina populacije divljih gmazova Timana naglo je opala. Takvu su sliku vidjeli stručnjaci koji su obavljali zimsku registraciju jelena na probnim parcelama u zapadnom dijelu Nenetskog autonomnog okruga. Ova je anketa prva takva u nekoliko decenija. Prema podacima WWF-a, u NAO-u je 2010. godine bilo od 4,5 do 5 hiljada glava, a trenutno nema više od 500 životinja.
Ako govorimo o cjelokupnoj Timanskoj populaciji, tada je krajem 70-80-ih godina prošlog stoljeća bilo od 12 do 15 tisuća jelena, sada ih ima oko milijun i pol.
Video: Odgovor Crvene knjige - uzgoj u zatočeništvu - nauka
U studenom, korporacija White Buffalo, neprofitna organizacija zasnovana na istraživačkim programima na životinjama i divljim životinjama, planira tijekom nekoliko tjedana sterilizirati oko 40 jelena s bijelim repom koji žive u Cincinnatiju, uključujući Park Mount Storm Clifton Park. i rezervat prirode Laboito Woods.
U Cincinnatiju je pokrenut program za smanjenje broja jelena od bijelog repa.
Predsjednik kompanije White Buffalo rekao je da će se, kako se očekuje, broj jelena od bijelog repa, nakon uspješne primjene programa, smanjiti za 40 posto u naredne dvije godine.
