Le potentiel biotique de l'espèce. Potentiel biotique des insectes Le concept de potentiel biotique d'une population a été introduit par

Régularités de la dynamique des populations. Types de dynamique des populations. Facteurs affectant la dynamique des populations. Au numéro les propriétés les plus importantes Les populations comprennent la dynamique du nombre d'individus qui les caractérisent et les mécanismes de sa régulation.

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MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

FSBEI HPE "Université agraire d'État du Kouban"

Département de Phytopathologie, Entomologie et Protection des Végétaux

ESSAI

dans la discipline "Ecologie des insectes"

Sujet: " Dynamique des populations et potentiel biotique des insectes».

Réalisé :

Étudiant en 1ère année de la Faculté de Défense

Plantes Kaloeva D.B.

Vérifié:

Professeur, d.b.s. A. S. Zamotailov

KRASNODAR

2015

PRÉSENTATION ………………………………………………………………………3

LES POPULATIONS ET LEURS PROPRIÉTÉS………………………………………..4
DYNAMIQUE DES POPULATIONS…………………………6
1. Modèles de dynamique des populations………………….7
2. Types de dynamique de population………………………………8
3. Facteurs influant sur la dynamique des populations………...11
POTENTIEL BIOTIQUE DES INSECTES………………………14

CONCLUSION………………………………………………………………18

LISTE DES SOURCES UTILISÉES………………………...19

INTRODUCTION

L'écologie est toujours basée sur la vie d'un individu, sa relation avec l'environnement. Les populations sont constituées d'individus. Dans les cas les plus simples, la réaction d'une population à une influence extérieure est déterminée par la distribution statistique des propriétés de ses individus constitutifs, et des relations plus complexes ont souvent lieu. Enfin, la population totale d'animaux et de plantes différents types vivant sur le même territoire et / ou biologiquement liés les uns aux autres - il s'agit d'un système encore plus complexe appelé biocénose ou écosystème.

Parmi les propriétés les plus importantes des populations figure la dynamique du nombre d'individus qui les caractérisent et les mécanismes de sa régulation. Tout écart significatif du nombre d'individus dans les populations par rapport à l'optimum est associé à conséquences négatives pour son existence. À cet égard, les populations ont généralement des mécanismes adaptatifs qui contribuent à la fois à une diminution du nombre, s'il dépasse significativement la valeur optimale, et à sa restauration, s'il diminue en dessous des valeurs optimales.

Les populations, en règle générale, ont des mécanismes d'adaptation qui contribuent à la fois à une diminution de l'abondance si elle dépasse de manière significative l'optimale, et à sa restauration si elle diminue en dessous valeurs normales. Pour toute population et espèce dans son ensemble, le soi-disant potentiel biotique est caractéristique, c'est-à-dire la progéniture possible d'une paire d'individus dans l'exercice de la capacité des organismes à se reproduire biologiquement déterminée.

Objectif du travail : étudier la dynamique des populations et le potentiel biotique des insectes.

LES POPULATIONS ET LEURS PROPRIETES

En raison de l'hétérogénéité des conditions, l'espèce n'est jamais uniformément répartie dans son aire de répartition. Dans les endroits favorables, apparaissent des groupes d'individus plus étroitement liés les uns aux autres. De tels groupements plus ou moins isolés sont appelés populations.

Ainsi, une population est un ensemble d'individus d'une même espèce habitant certain territoire. Dans des conditions constantes et suffisamment favorables, la population est capable de persister indéfiniment grâce à l'auto-reproduction. La population a une variabilité génétique et peut s'adapter à de nouvelles conditions. Dans le cas le plus courant de reproduction bisexuée au sein d'une population, il y a un échange constant d'informations génétiques, c'est-à-dire patrimoine génétique commun. Cet échange peut être entravé dans une certaine mesure par la sélectivité sexuelle ou pour d'autres raisons.

Ainsi, la population a des limites spatiales plus ou moins définies et généralement un pool génétique commun. Les individus inclus dans la population sont localisés d'une certaine manière sur le terrain. Les caractéristiques les plus importantes d'une population sont sa taille et, par conséquent, sa densité, c'est-à-dire le nombre d'individus par unité de surface (ou volume du substrat). population dans chaque ce moment a une certaine composition par âge et sex-ratio.

La fécondité, la mortalité, l'émigration et l'immigration font partie des caractéristiques dites dynamiques. Leur équilibre instable conduit à plus ou moins changements drastiques nombre et, par conséquent, la densité de population. Ces changements au fil du temps s'appellent la dynamique des populations. En règle générale, les changements d'abondance s'accompagnent de changements dans la répartition spatiale des individus.

Ainsi, la population a des propriétés qui répètent les propriétés de l'individu à un nouveau niveau. Comme un organisme séparé, une population surgit, grandit, se différencie et a une certaine résistance aux influences extérieures. Une population, contrairement à un organisme, peut être une créature - indéfiniment, bien qu'elle puisse mourir dans des conditions défavorables.

Les propriétés d'une population sont déterminées par les propriétés de ses individus constitutifs et leur patrimoine génétique. Connaissant le pourcentage d'individus de certains âges, le sexe de l'état physiologique, nous pouvons construire une caractéristique multidimensionnelle de la population - un portrait de la population. Cependant, les propriétés d'une population dépendent non seulement des propriétés des individus individuels, mais aussi de la distribution spatiale et temporelle de ces individus et de leurs interactions entre eux. Par conséquent, lorsque l'on considère les relations écologiques, une population agit généralement comme un tout unique.

LES DYNAMIQUES DE POPULATION

La dynamique de la population est l'évolution de la taille de la population au fil du temps. Ces changements peuvent être associés à des processus se produisant spontanément au sein de la population elle-même, provoqués par l'exposition à facteurs abiotiques l'environnement ou les interactions entre populations d'espèces différentes au sein de la biocénose.

Lors de l'étude de la dynamique du nombre d'insectes, il est nécessaire de prendre en compte le nombre (densité des populations) simultanément de tous les insectes d'une espèce donnée à tous les stades de leur développement, ou à un seul stade. Lors de la prise en compte de l'abondance, en particulier d'une étape, ses changements saisonniers seront très clairement exprimés. Ainsi, un insecte connaît généralement une saison défavorable à un stade de développement, le plus souvent dormant (œuf, pupe). À l'heure actuelle, le nombre d'individus à d'autres stades de développement est généralement égal à zéro.

Au cours de l'année, des pics d'abondance apparaissent en fonction du nombre de générations, mais si ces générations sont nombreuses, le développement d'insectes de générations différentes se chevauche généralement. Dans un certain nombre de cas, la longue durée de vie d'un insecte à l'un des stades permet également de lisser les pics de population. Tels sont, par exemple, de nombreux carabes dont les adultes vivent plusieurs années.

Ce sont ces changements que l'on appelle communément la dynamique des populations. Il convient de garder à l'esprit que, bien qu'il existe une certaine corrélation entre le nombre à des stades successifs, dans le cycle de développement, il est relatif et n'est limité que par le fait que le nombre à chaque stade de développement, à partir de l'œuf, doit pas être supérieur au précédent. À proprement parler, cette règle n'est pas toujours suivie, car la taille de la population peut augmenter en raison des migrants. Par conséquent, le nombre d'adultes dans cette zone peut être beaucoup plus élevé que le nombre de pupes qui ont eu lieu.

2.1 Modèles de dynamique des populations

Les observations à long terme des populations de différentes espèces d'insectes montrent que le nombre d'insectes dans la nature varie d'une année à l'autre, mais ces changements se produisent dans certaines limites. La limite supérieure, bien sûr, est déterminée par les ressources disponibles pour l'existence d'une population donnée, la capacité de son environnement. La limite inférieure est la ligne zéro, à laquelle la population s'éteint complètement. Il est fort possible que ce dernier soit un cas courant, mais cela ne signifie pas que ces insectes seront totalement absents de ce biotope l'année prochaine. Les immigrants des populations survivantes voisines rétabliront la population.

En principe, la capacité des insectes, comme d'autres organismes, à augmenter les populations par la reproduction est illimitée. Dans la nature, cependant, la limite supérieure d'abondance n'est presque jamais atteinte pour les raisons suivantes.

Premièrement, dans des conditions favorables, des modifications spontanées de la structure génétique de la population se produisent, entraînant une diminution progressive de la capacité de croissance de la population (résistance interne ). Le fait est que c'est dans des conditions favorables que les individus génétiquement inférieurs survivent et donnent une progéniture. En conséquence, la viabilité de la population dans son ensemble et sa capacité à se reproduire sont réduites. Fait intéressant, sous certaines conditions, des changements rythmiques dans les caractéristiques moyennes de la population se produisent spontanément avec une période de 1 à 2 générations ou plus. Apparemment, les changements génétiques dans les propriétés d'une population jouent un rôle important dans la dynamique de la population ("vagues de vie"). Malheureusement, cette question reste peu étudiée. Il faut ajouter à cela que la structure génétique des populations d'autres organismes interagissant avec une espèce donnée peut évoluer de manière similaire dans le temps : microorganismes, plantes, autres insectes, etc.

Deuxièmement, l'environnement externe, qui comprend de nombreux facteurs abiotiques et biotiques, empêche la croissance illimitée de la taille de la population (résistance moyenne). Chacun de ces facteurs a des effets à la fois spécifiques et indirects.

Dans la nature, on peut observer des populations d'insectes qui persistent pendant des dizaines et des centaines d'années. Par conséquent, la littérature exprime souvent l'idée de fluctuations de population dans une biocénose comme un processus d'autorégulation. Au sens figuré, la population est vue comme un fil tendu élastique qui peut être dévié. facteurs externes vers le haut ou vers le bas jusqu'à certaines limites, mais lorsque l'impact s'affaiblit, il revient à nouveau au niveau précédent.

Types de dynamique démographique

type stable – se distingue par une petite plage de fluctuations (plusieurs fois, mais pas par plusieurs ordres de grandeur). Il est caractéristique des espèces avec des mécanismes bien définis d'homéostasie de la population, un taux de survie élevé, une faible fécondité, une longue durée de vie, une structure d'âge complexe et des soins développés pour la progéniture. Tout un ensemble de mécanismes de régulation fonctionnant efficacement maintient ces populations dans certaines limites de densité.

type fluctuant– les fluctuations se produisent dans une gamme importante de densités qui diffèrent d'un ou deux ordres de grandeur. Dans le même temps, trois phases du cycle oscillatoire sont distinguées : augmentation, maximum, raréfaction de la population. Le retour à un état stable est rapide. Les mécanismes de régulation ne perdent pas le contrôle du nombre de populations, augmentant leur efficacité suite à une augmentation de la densité. Les interactions inter- et intraspécifiques légèrement inertielles prédominent. Cette tendance démographique est répandue dans différents groupes animaux.

Une dynamique de population de type fluctuant est caractéristique de nombreux xylophages (consommateurs d'écorces et de bois) : barbillons, scolytes et scolytes. Ils se caractérisent par le règlement conjoint d'objets alimentaires - l'affaiblissement des arbres. Cela vous permet de réduire rapidement la stabilité de l'arbre, mais en même temps, la cohabitation des xylophages aggrave les relations de concurrence entre eux, ce qui agit comme un mécanisme sans inertie de régulation de l'abondance.

Pour les scolytes qui s'installent d'abord sur des arbres affaiblis, avec un stock excédentaire nutriments(hydrates de carbone solubles et amidon) est limité par l'action des réactions protectrices de l'arbre, comme par exemple la production de résine chez les conifères. De plus, il n'y a pas encore de micro-organismes symbiotiques. La résistance des arbres encore viables peut être brisée par une attaque concentrée et une densité de ravageurs trop élevée. Une autre limite à la pertinence d'un arbre pour les scolytes est la mort et la destruction complètes du liber. Entre les deux états indiqués de l'arbre pour les scolytes, des conditions d'alimentation optimales sont créées, le taux de survie maximal de toutes les phases de développement et les taux de reproduction les plus élevés sont notés.

Type d'explosif avec des flambées de reproduction de masse - la cessation de l'action des facteurs modificateurs ne provoque pas un retour rapide de la population à un état stable. La dynamique de la population consiste en des cycles dans lesquels cinq phases obligatoires sont distinguées : augmentation de la population, maximum, raréfaction, dépression, récupération. Les populations se caractérisent périodiquement par des niveaux d'abondance extrêmement élevés et exceptionnellement bas. Selon les phases du cycle, les indicateurs de reproduction, la structure par âge et par sexe de la population, l'état physiologique, le comportement et parfois les caractéristiques morphologiques des individus qui la composent changent aussi beaucoup. Une telle évolution des nombres se retrouve le plus souvent chez les espèces à courte durée de vie, à forte fécondité et à renouvellement rapide des générations. Il est caractéristique, par exemple, de certains insectes (criquets, ravageurs forestiers - barbillons, scolytes, un certain nombre de lépidoptères et de tenthrèdes, etc.).

Dans la taïga sibérienne, parmi les espèces à vie cachée, un type explosif de dynamique de population est caractéristique du barbeau du mélèze de l'Altaï, du grand barbeau noir des conifères, de la cécidomyie des bourgeons du mélèze et de quelques autres. Parmi les insectes mangeurs de feuilles vivant à l'air libre, la capacité de donner des poussées de reproduction en masse n'est caractéristique que de certaines espèces de lépidoptères et d'hyménoptères (mouches à scie, tisserands). Caractéristiques distinctivesécologie de ces espèces : taux de survie élevé dans un environnement très variable en raison d'adaptations particulières, forte activité migratoire, fécondité élevée et variable. Chez les espèces vivant à l'air libre, l'effet de groupe et la variabilité de phase sont souvent détectés.

Un des les nuisibles les plus dangereux conifères- ver à soie de Sibérie Dendrolimus sibiricus, distribué de l'Oural à océan Pacifique. Dans les épidémies de vers à soie de Sibérie, le sex-ratio change de manière significative dans les phases de l'épidémie. La proportion de femmes varie de 32 à 76 %. Lorsque l'épidémie augmente, les femelles dominent, tandis que l'atténuation, les mâles dominent. Dans les populations surpeuplées, la mortalité des femelles augmente à toutes les phases de développement, et leur activité migratoire plus élevée depuis les centres de reproduction est également notée. Dans la phase d'abondance maximale à la périphérie du foyer, la proportion de femelles atteint 73% et au centre - 44%.

2.3 Facteurs influant sur la dynamique des populations

Les insectes n'acquièrent l'importance des ravageurs des cultures agricoles que si leur nombre dépasse les seuils économiques de nocivité, puisqu'un individu, même l'insecte le plus vorace, n'est pas en mesure de causer des dommages importants à la culture. Par conséquent, la planification des mesures de protection et les mesures correspondantes Recherche scientifique visant à réduire le nombre d'individus dans les populations à ces seuils.
La dynamique des populations d'insectes se manifeste soit par changement saisonnier leur nombre tout au long de l'année, ou sur plusieurs années, tout en acquérant, grâce à l'énergie exceptionnelle de reproduction de nombreuses espèces, le caractère de vagues de population régulièrement alternées

Il existe deux points de vue opposés sur le rôle des facteurs de différentes catégories dans la régulation de la taille de la population. En supposant que le niveau d'abondance est déterminé par des facteurs indépendants de la densité de population, les partisans d'un point de vue se réfèrent à la rareté de la combinaison des conditions nécessaires à la croissance constante des populations. Exemples élevage de masse les insectes, selon eux, sont de rares exceptions à la règle et expriment les propriétés spécifiques de quelques espèces. Le nombre de populations de l'écrasante majorité des espèces est limité par le peu de temps où des combinaisons de conditions assurent la croissance de la population. Dans le même temps, les ressources limitées, leur relative inaccessibilité avec un faible développement des capacités de migration et de recherche, ainsi que la fugacité de la période où la natalité l'emporte sur la mortalité, et le taux de croissance démographique est positif, peuvent être considérés comme les principaux facteurs limitant le nombre. Cependant, les fluctuations aléatoires des nombres en réponse à des changements de conditions qui ne sont pas liés à la densité de population conduiront tôt ou tard les populations aux limites inférieures des nombres et à l'extinction.
Adoptant un point de vue différent, qui privilégie les facteurs qui dépendent de la densité de population, des chercheurs - partisans de la direction opposée - ont formulé le concept de contrôle automatique de la population. Jusqu'à récemment, la recherche de critères d'évaluation du rôle régulateur de ces facteurs n'était limitée que par la densité de population, qui diminue si un certain niveau moyen est dépassé ou, au contraire, augmente si ce niveau reste non atteint.

POTENTIEL BIOTIQUE DES INSECTES

La fécondité des insectes et leur capacité à se reproduire sont souvent exceptionnellement élevées. Souvent, cette capacité à se reproduire est désignée par le concept de potentiel reproducteur, oupotentiel biotique. Il est plus rationnel de désigner par là non pas la fécondité de l'espèce en général, mais le maximum théorique de progéniture obtenu d'une paire d'individus (en parthénogenèse - d'un individu) pour toute l'année. Par exemple, le carpocapse de la pomme pond en moyenne 100 œufs, donc son potentiel biotique sur deux générations sera par couple d'individus (avec nombre égal hommes et femmes dans la population) 50 2 , soit 2500. Chez les pucerons qui donnent jusqu'à 15 générations parthénogénétiques ou plus au cours de l'été avec la même fécondité, soit 50 individus par femelle, le potentiel biotique atteint des indicateurs astronomiques - dans cet exemple 50 15 , soit des milliards de milliards d'individus.

L'académicien V. I. Vernadsky considérait la reproduction des organismes comme une manifestation de l'une des propriétés de la matière vivante - la capacité de se propager la surface de la terre en conséquence de travail chimique et la création de nouvelles quantités de matière vivante. Il désignait cette capacité par le concept de taux de transmission de la vie, qui est une valeur constante et caractéristique de chaque type d'organisme ; il est déterminé par la taille et le poids du corps, la productivité sexuelle, le nombre de générations dans une période de temps donnée et les exigences de l'habitat. En général, le taux de transfert de vie caractérise l'énergie géochimique des espèces et s'exprime en nombre de cm/s.

Par exemple, le taux de transmission de la vie chez les sauterelles est d'environ 13-15 cm/s, et chez la teigne des prés, de 45 cm/s ; cela signifie que la distribution de ces insectes serait achevée sur Terre, compte tenu de la longueur de l'équateur d'environ 40 000 km, dans le premier cas en 9 ans environ, et dans le second en 3 ans environ.

Le potentiel biotique et le taux de transmission de la vie sont des abstractions théoriques et dans la nature réelle la reproduction des organismes ne correspond jamais à ces valeurs. Cependant, ces deux concepts sont intéressants en ce qu'ils permettent d'établir des indicateurs numériques pour les espèces de leur énergie potentielle de reproduction.

Impossibilité de pleine réalisation dans la nature potentiel biotique l'espèce est une conséquence de l'influence limitante du milieu extérieur : sous son influence, il se produit soit une diminution de la fertilité, soit la mort d'une partie de la progéniture. Dans l'ensemble, l'énorme capacité de reproduction des insectes les assure contre la mort complète et l'extinction dans la nature lorsque des conditions environnementales défavorables surviennent.

Supposons qu'une femelle d'une espèce donnée ponde en moyenne 200 œufs (la fécondité F est de 200) et que la mortalité tout au long du développement est nulle. Si le sex-ratio chez les descendants, comme le plus souvent est de 1:1 (la proportion de femelles q = 0,5), cela signifie que dans la première génération il y aura F q celles. 200 0,5 = 100 femelles. Chacune de ces femelles donnera naissance à une autre centaine de femelles à la génération suivante, soit 10 000 femelles à la deuxième génération. Il est évident que dans n -n génération, le nombre de femelles peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

Si au départ nous n'avons pas une femelle, mais N femelles, alors à travers n leurs générations seront :

(1)

Évidemment, dans de telles conditions, la taille de la population augmentera de façon exponentielle ( fonction de puissance). Le changement générationnel prend encore du temps. Ensuite, le taux de changement de population avec un grand nombre de générations ou leur changement rapide peut être représenté comme le résultat de la division de l'augmentation de la population par un intervalle de temps (taux de croissance absolu de la population), ou sur la base du nombre initial d'individus -

Avec une diminution successive de l'intervalle de temps (0), nous obtenons le taux de croissance démographique instantané - r( potentiel biotique):

(2)

Revenant à la formule de croissance démographique (1), nous pouvons maintenant l'écrire comme suit :

(3)

où est la taille de la population dans le temps t , N – taille initiale de la population, e – base des logarithmes naturels, r – potentiel biotique, t - intervalle de temps. Le graphique de cette fonction exponentielle (exponentielle) est illustré à la Fig.27. Si on prend le logarithme de la formule 3, on obtient l'expression suivante :

(4)

Le graphique de cette fonction est une droite. Le potentiel biotique sur ce graphique peut être représenté comme la tangente de la pente du graphique à l'axe des x. Évidemment, le potentiel biotique n'est pas une catégorie purement spéculative. Connaissant la taille de la population N à l'instant t , et le nombre suivant N au moment t , vous pouvez déterminer le potentiel biotique par la formule :

(5)

Au départ, nous avons supposé que la mortalité des insectes au cours du développement est nulle. Dans une telle situation, le potentiel biotique sera le maximum possible dans les conditions données. Dans la nature, cette condition n'est presque jamais remplie et le potentiel biotique déterminé sera déterminé par la différence entre la fertilité et la mortalité. En raison du désir de se reproduire, les insectes pourraient augmenter leur nombre indéfiniment, s'il n'y avait pas des facteurs qui inhibent la croissance démographique, réduisent la fertilité ou conduisent certains insectes à la mort. Telrésistance moyennepeut être défini comme la différence entre le potentiel biotique maximum possible et effectivement observé.

CONCLUSION

Le nombre de populations ne reste pas constant, car les conditions de leur existence changent. L'amplitude des fluctuations de la population dépend du degré de variabilité des facteurs abiotiques et biotiques, ainsi que de caractéristiques biologiques une espèce spécifique (fertilité, taux de changement de génération, âge auquel les individus atteignent la maturité sexuelle, etc.). Les plus grandes plages de fluctuations de population sont caractéristiques des petits organismes à multiplication rapide, y compris les insectes.

Les insectes, étant de petites créatures, ont un potentiel biotique exceptionnellement élevé. La valeur élevée du potentiel biotique signifie la possibilité d'apparitions soudaines de nombres dangereux pour activité économique personne. De plus, la capacité d'augmenter rapidement leur nombre est à la base de l'utilisation des insectes comme source de protéines animales.

LISTE DES SOURCES UTILISÉES

Bay - Bienko G. Ya. Entomologie générale. Manuel pour les universités et les universités agricoles. - 3e éd. - M. : Lycée supérieur, 1980. - 416 p.
Zakhvatkin Yu. A. Cours d'entomologie générale. M. : Kolos, 2001, - 376 p.
Tchernychev V.B. Écologie des insectes. Cahier de texte. - M.: Maison d'édition de l'Université d'État de Moscou, 1996. - 304 p.
Yakhontov VV Écologie des insectes. M. : Lycée supérieur, 1964. - 460 p.
http://www.entomologa.ru/book/35.htm
http://www.plam.ru/ekolog/obshaja_yekologija/p9.php#metkadoc12
http://biofile.ru/bio/6684.html
http://www.vitadez.ru/katalog/populyatsiya–nasekomich/dinamika–chislennosti–populyatsii
http://slovo.ws/urok/biology/11/01/txt/04.html

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Les fluctuations saisonnières et cycliques (généralement sur plusieurs années) des populations intéressent depuis longtemps les naturalistes qui ont tenté d'établir des corrélations entre les processus démographiques observés et divers facteurs climatiques. En termes pratiques ce problème est très important: les prévisions de reproduction massive d'insectes nuisibles ou d'épidémies dépendent de sa solution. De manière tout à fait indépendante, des spécialistes étudiant les mécanismes de la sélection naturelle se sont intéressés à la description mathématique de la distribution de nouvelles variantes génétiques d'organismes dans une population. Afin de faire les calculs appropriés, il était nécessaire de disposer de données sur la densité réelle de la population et sur sa rapidité d'évolution. La vitesse de propagation d'une nouvelle variante génétique sera évidemment différente selon que la population augmente, diminue ou reste stable sur une période donnée. Les généticiens ont découvert que la distribution des gènes dans une population peut être de la nature de fluctuations cycliques régulières. En général, l'étude de la dynamique des populations animales est extrêmement importante pour résoudre une variété de problèmes biologiques. La dynamique des peuplements végétaux a été moins étudiée, peut-être en raison de la relative stabilité de leur distribution.

Lors de l'étude de la dynamique des populations, un concept aussi important que le «potentiel biotique» est largement utilisé, c'est-à-dire le taux de reproduction caractéristique d'une espèce donnée (dont la valeur est affectée par le sex-ratio, le nombre de descendants par femelle, et le nombre de générations par unité de temps). Le potentiel biotique de nombreux organismes, en particulier les plus petits, est énorme, et si rien n'empêchait la croissance de leurs populations, ils peupleraient extrêmement rapidement la Terre entière. La taille de toute population existante peut être représentée comme le rapport du potentiel biotique à la résistance environnementale, c'est-à-dire à la somme de tous les facteurs entravant la croissance de la population de cette espèce. Comme les populations réelles de plantes et d'animaux sont plus ou moins stables dans le temps, la résistance environnementale aux espèces à fort potentiel biotique devrait être assez forte.

Dans des conditions de population favorables, une augmentation des effectifs est observée et peut être si rapide qu'elle conduit à une explosion démographique. L'ensemble de tous les facteurs contribuant à la croissance de la population s'appelle le potentiel biotique. Elle est assez élevée pour différentes espèces, mais la probabilité d'atteindre la limite de population dans vivo bas, parce que à cela s'opposent des facteurs limitants (restrictifs). L'ensemble des facteurs qui limitent la croissance de la population est appelé résistance environnementale. L'état d'équilibre entre le potentiel biotique de l'espèce et la résistance du milieu (Fig. 1), qui maintient la constance de la taille de la population, est appelé homéostasie ou équilibre dynamique. Lorsqu'il est violé, des fluctuations de la taille de la population se produisent, c'est-à-dire des changements dans celle-ci.

Les dynamiques de population

Questions #24

La dynamique des populations est le processus de modification de ses principales caractéristiques biologiquesà l'heure. Il existe deux principaux types de courbes de croissance démographique.

Toute population est théoriquement capable d'une croissance illimitée en nombre, si elle n'est pas limitée par des facteurs environnementaux. Dans un tel cas hypothétique, le taux de croissance de la population ne dépendra que de l'ampleur potentiel biotique , caractéristique de l'espèce. Le concept de potentiel biotique a été introduit en écologie en 1928 par R. Chapman. Cet indicateur reflète le maximum théorique de descendants d'un couple (ou d'un individu) par unité de temps, par exemple pour une année ou pour l'ensemble du cycle de vie.Dans les calculs, il est le plus souvent exprimé par le coefficient r et calculé comme le croissance démographique maximale possible? t, attribué à un individu, à la taille initiale de la population N0 :

Où 1. Croissance exponentielle Nombres ( J en forme de courbe) (Fig. 9) :

N t = N 0 e rt, où N t est la taille de la population à l'instant t, N 0 - taille de la population au moment initial t 0 , e est la base du logarithme naturel, r- un indicateur caractérisant le taux de reproduction des individus d'une population donnée (taux spécifique d'évolution des effectifs). Si r> 0, alors la taille de la population augmente, à r < 0 – сокращается. Экспоненциальный рост возможен лишь при отсутствии лимитирующих факторов. Такой рост в природе не происходит, либо происходит в течение очень непродолжительного времени (например, популяции organismes unicellulaires, algues, petits crustacés, dans des conditions favorables, se multiplient selon une loi exponentielle). Il s'agit d'une augmentation du nombre d'individus dans des conditions inchangées.

Riz. 122. Réel (1) et théorique (2) courbe de croissance de la population des paramécies

Impacter facteurs environnementaux sur le taux de croissance démographique peut amener la population à une stabilité ( r= 0) ou le réduire, c'est-à-dire la croissance exponentielle ralentit ou s'arrête. J en forme de courbe se transforme en S-en forme de.

2. Courbe de croissance logistique (S- courbe en forme) (Fig. 10): le taux de croissance de la population diminue linéairement à mesure que le nombre atteint 0 à un certain nombre limite À (À est le nombre maximum d'individus capables de vivre dans le milieu considéré). À N 0 r= max, tandis que N = K r= 0. Sous forme différentielle, l'équation logistique ressemble à ceci : d N/ré t = r maximum N(K–N)/K

Dans la nature, le potentiel biotique d'une population n'est jamais pleinement réalisé. Sa valeur est généralement additionnée comme la différence entre les naissances et les décès dans les populations : r = b - ré, où b est le nombre de naissances, et ré- le nombre d'individus morts dans la population pour la même période de temps.

La fécondité est le nombre de nouveaux individus qui apparaissent dans une population par unité de temps pour un certain nombre de ses membres.

absolue-(B) est caractérisée par le nombre total d'individus apparaissant par unité de temps dans une population donnée, et est déterminée par la formule : B = A Nn/ A t, où A Nn est le nombre d'individus qui sont apparus dans la population pendant le temps A t, A t, - période de temps analysée. nombre total d'individus nés (pour 16 000 têtes 2 000 cerfs)

spécifique - (b) est caractérisé par le nombre moyen d'individus apparus par unité de temps pour un individu de la population, et est déterminé par la formule: b = ANn / (At x No) = B / No, où B est le taux de natalité absolu, Non - taille de la population initiale valeur moyenne 0,125 soit un nouveau-né pour 8 membres de la population par an

Le taux de natalité dépend de nombreux facteurs. Grande importance a une proportion d'individus capables de se reproduire dans une période donnée, qui est déterminée par le rapport des sexes et des groupes d'âge. La fréquence de la séquence des générations est également importante.

1. Monovoltin- une génération par an.

2. polyvoltin- plusieurs générations par an (pucerons)

Selon le nombre de périodes de reproduction au cours de la vie, ils distinguent

1.monocyclicité , ou reproduction unique, généralement caractéristique des espèces à courte durée de vie à l'état mature ( Saumon, éphémères, Maybugs et de nombreux autres insectes) .

2Polycyclicité caractérisé par la reproduction répétée des individus et est inhérent à la plupart des vertébrés et à un certain nombre d'invertébrés, tels que les crustacés.

Chez les plantes, on distingue les espèces monocarpiques et polycarpiques, c'est-à-dire à reproduction unique et multiple au cours de la vie.

Mortalité- l'inverse du taux de natalité, le nombre d'individus décédés dans la population par unité de temps toutes causes confondues. Distinguer mortalité minimale (minimum possible) et réelle. Ils distinguent également la mortalité absolue et spécifique, qui sont calculées de la même manière que la natalité.

Différences dans le potentiel biotique des espèces dépendent de leur taille, de leur affiliation systématique et d'autres raisons, mais toutes choses étant égales par ailleurs, elles sont associées à la dépendance à la mortalité dans les populations. Ce modèle, remarqué par C. Darwin, a été étayé par les travaux de l'académicien I. I. Schmalhausen dans les années 40 du siècle dernier. Si une espèce est exposée dans la nature à une masse aveugle élimination, c'est-à-dire la mort de nombreux ennemis, dont il est impuissant à éviter, ou est supprimée par d'autres circonstances extrêmes, alors la seule direction de la sélection devient une augmentation de la reproduction. Dans ce cas, la probabilité de préservation accidentelle de la progéniture augmente et l'espèce évite l'extinction. Avec une élimination aveugle, les différences entre les individus n'ont pas d'importance pour leur survie, car la puissance de l'impact des facteurs destructeurs est trop élevée. À élimination sélective, lorsque la mortalité est largement déterminée par les différences entre les individus, la sélection s'améliore différentes formes adaptations morphophysiologiques qui augmentent la résistance de l'espèce à l'influence de conditions défavorables. Ainsi, un potentiel biotique élevé est une réponse évolutive d'une espèce à la pression d'influences environnementales défavorables qui entraînent une mortalité élevée.

À la fin des années 1960, cette idée a été relancée dans le concept À- et g- une sélection proposée par les écologistes américains R. MacArthur et E. Wilson. Ils ont proposé de distinguer deux principales stratégies de reproduction des organismes qui assurent la survie dans différentes conditions, en les désignant par les coefficients inclus dans l'équation de croissance de la population. À r-stratégies la sélection est basée sur une fécondité élevée, le renouvellement des générations et la capacité de se propager rapidement, ce qui permet aux espèces de restaurer rapidement leur nombre après une forte diminution. À Stratégies K la sélection améliore diverses formes de soins pour la progéniture, ce qui réduit la fertilité. Parallèlement, la durée des cycles de vie et les mécanismes de maintien durable des effectifs dans les biocénoses sont en cours d'amélioration. Naturellement, entre les formes extrêmes, il existe toutes les options intermédiaires. Éléments À- et g-les stratégies de survie peuvent être tracées dans tous groupes systématiques organismes. Même au sein d'une espèce, dans des populations vivant dans des conditions différentes, l'une ou l'autre direction de sélection s'intensifie.

En pratique, lorsqu'il s'agit d'analyser l'évolution de la mortalité dans des populations, elles sont tables de survie(voir ci-dessous), où sont indiquées pour chaque groupe d'âge les données obtenues empiriquement caractérisant le décès d'individus d'un âge donné.

Sur la base de tels tableaux, des courbes de survie sont établies, ce qui permet de prédire l'état des générations successives dans des conditions similaires.

La dépendance du nombre d'individus survivants au temps (ou à l'âge) est appelée courbe de survie. Courbes de survie divisé en trois types principaux (Fig. 8):

1. Courbe de type I - une courbe fortement convexe, typique des espèces dont la mortalité est faible tout au long de la vie et augmente fortement en fin de vie (drosophile, humain).

2. La courbe de type III est une courbe fortement concave, typique des espèces à forte mortalité période initiale la vie (huître).

3. La courbe de type II (diagonale) est typique des espèces dont la mortalité reste à peu près constante tout au long de la vie (hydre, poissons, oiseaux).

» Potentiel biotique

caractéristique de l'espèce. Le concept de potentiel biotique a été introduit en écologie en 1928 par R. Chapman. Cet indicateur reflète le maximum théorique de progéniture d'un couple (ou d'un individu) par unité de temps, par exemple, pour une année ou pour l'ensemble du cycle de vie.

Dans les calculs, il est le plus souvent exprimé par le coefficient r et calculé comme l'augmentation maximale possible de la population ΔN pour l'intervalle de temps Δt, rapporté à un individu, avec la taille de population initiale N0 :

L'ampleur du potentiel biotique est extrêmement différente selon les espèces. Par exemple, un chevreuil femelle est capable de produire 10 à 15 chevreaux au cours de sa vie, un trichin (Trichinella spiralis) peut pondre 1 800 larves, une femelle abeille- 50 000 œufs et le poisson-lune - jusqu'à 3 milliards d'œufs. Si tous les embryons étaient préservés et que tous les descendants survivaient, la taille de toute population augmenterait de façon exponentielle à certains intervalles.

La courbe reflétant une telle croissance démographique sur le graphique augmente rapidement la pente et tend vers l'infini (Fig. 122). Une telle courbe est appelée exponentiel.

Sur une échelle logarithmique, une telle dépendance de la taille de la population au temps sera représentée par une ligne droite, et le potentiel biotique r sera reflété par sa pente par rapport à l'axe horizontal, qui est d'autant plus raide que la valeur de r est grande. .

Riz. 122.

Courbe de croissance réelle (1) et théorique (2) des paramécies

Dans la nature, le potentiel biotique d'une population n'est jamais pleinement réalisé. Sa valeur est généralement additionnée comme la différence entre le taux de natalité et la mortalité dans les populations : r = b – d, où b est le nombre de naissances et d est le nombre de décès dans la population au cours de la même période.

Les changements généraux de la taille de la population se forment en raison de quatre phénomènes : la fécondité, la mortalité, l'introduction et l'éviction des individus (immigration et émigration).

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MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

FGBOU VPO "Université agraire d'État du Kouban"

Département de Phytopathologie, Entomologie et Protection des Végétaux

dans la discipline "Ecologie des insectes"

Thème : "Dynamique des populations et potentiel biotique des insectes"

KRASNODAR

introduction

1. Les populations et leurs propriétés

2. Dynamique des populations

Conclusion

introduction

L'écologie est toujours basée sur la vie d'un individu, sa relation avec l'environnement. Les populations sont constituées d'individus. Dans les cas les plus simples, la réaction d'une population à une influence extérieure est déterminée par la distribution statistique des propriétés de ses individus constitutifs, et des relations plus complexes ont souvent lieu. Enfin, l'ensemble des populations d'animaux et de plantes d'espèces différentes vivant sur un même territoire et/ou biologiquement apparentées les unes aux autres constitue un système encore plus complexe appelé biocénose ou écosystème.

Ainsi, il est possible d'envisager séquentiellement l'écologie des insectes selon trois niveaux de complexité : un individu - une population - une biocénose (écosystème). Naturellement, les principes de l'écologie des insectes sont les mêmes que ceux de l'écologie générale. Parmi les propriétés les plus importantes des populations figure la dynamique du nombre d'individus qui les caractérisent et les mécanismes de sa régulation. Tout écart significatif du nombre d'individus dans les populations par rapport à l'optimum est associé à des conséquences négatives pour son existence. À cet égard, les populations ont généralement des mécanismes adaptatifs qui contribuent à la fois à une diminution du nombre, s'il dépasse significativement la valeur optimale, et à sa restauration, s'il diminue en dessous des valeurs optimales.

Les populations, en règle générale, ont des mécanismes d'adaptation qui contribuent à la fois à une diminution de l'abondance si elle dépasse de manière significative la valeur optimale, et à sa restauration si elle diminue en dessous des valeurs normales. Pour toute population et espèce dans son ensemble, le soi-disant potentiel biotique est caractéristique, c'est-à-dire la progéniture possible d'une paire d'individus dans l'exercice de la capacité des organismes à se reproduire biologiquement déterminée.

Objectif du travail : étudier la dynamique des populations et le potentiel biotique des insectes.

1. Les populations et leurs propriétés

Ainsi, une population est un ensemble d'individus de la même espèce habitant une certaine zone. Dans des conditions constantes et suffisamment favorables, la population est capable de persister indéfiniment grâce à l'auto-reproduction. La population a une variabilité génétique et peut s'adapter à de nouvelles conditions. Dans le cas le plus courant de reproduction bisexuée au sein d'une population, il y a un échange constant d'informations génétiques, c'est-à-dire patrimoine génétique commun. Cet échange peut être entravé dans une certaine mesure par la sélectivité sexuelle ou pour d'autres raisons.

Ainsi, la population a des limites spatiales plus ou moins définies et généralement un pool génétique commun. Les individus inclus dans la population sont localisés d'une certaine manière sur le terrain. Les caractéristiques les plus importantes d'une population sont sa taille et, par conséquent, sa densité, c'est-à-dire le nombre d'individus par unité de surface (ou volume du substrat). La population à un moment donné a une certaine composition par âge et un certain ratio de sexe.

La fécondité, la mortalité, l'émigration et l'immigration font partie des caractéristiques dites dynamiques. Leur équilibre instable entraîne des changements plus ou moins brusques dans le nombre et, par conséquent, dans la densité de la population. Ces changements au fil du temps s'appellent la dynamique des populations. En règle générale, les changements d'abondance s'accompagnent de changements dans la répartition spatiale des individus.

2. Dynamique des populations

La dynamique de la population est l'évolution de la taille de la population au fil du temps. Ces changements peuvent être associés à des processus se produisant spontanément au sein de la population elle-même, causés par l'impact de facteurs environnementaux abiotiques, ou par des interactions entre populations d'espèces différentes au sein de la biocénose.

2.1 Modèles de dynamique des populations

Premièrement, dans des conditions favorables, des modifications spontanées de la structure génétique de la population se produisent, entraînant une diminution progressive de la capacité de croissance de la population ( résistance interne). Le fait est que c'est dans des conditions favorables que les individus génétiquement inférieurs survivent et donnent une progéniture. En conséquence, la viabilité de la population dans son ensemble et sa capacité à se reproduire sont réduites. Fait intéressant, sous certaines conditions, des changements rythmiques dans les caractéristiques moyennes de la population se produisent spontanément avec une période de 1 à 2 générations ou plus. Apparemment, les changements génétiques dans les propriétés d'une population jouent un rôle important dans la dynamique de la population ("vagues de vie"). Malheureusement, cette question reste peu étudiée. Il faut ajouter à cela que la structure génétique des populations d'autres organismes interagissant avec une espèce donnée peut évoluer de manière similaire dans le temps : microorganismes, plantes, autres insectes, etc.

Deuxièmement, l'environnement extérieur, qui comprend de nombreux facteurs abiotiques et biotiques, empêche la croissance illimitée de la population ( résistance moyenne). Chacun de ces facteurs a des effets à la fois spécifiques et indirects.

Dans la nature, on peut observer des populations d'insectes qui persistent pendant des dizaines et des centaines d'années. Par conséquent, la littérature exprime souvent l'idée de fluctuations de population dans une biocénose comme un processus d'autorégulation. Au sens figuré, la population est considérée comme un fil tendu élastique qui peut être dévié par des facteurs externes vers le haut ou vers le bas jusqu'à certaines limites, mais lorsque l'impact s'affaiblit, il revient au niveau précédent.

2.2 Types de dynamique de population

type stable- caractérisée par une petite plage de fluctuations (de plusieurs fois, mais pas de plusieurs ordres de grandeur). Il est caractéristique des espèces avec des mécanismes bien définis d'homéostasie de la population, un taux de survie élevé, une faible fécondité, une longue durée de vie, une structure d'âge complexe et des soins développés pour la progéniture. Tout un ensemble de mécanismes de régulation fonctionnant efficacement maintient ces populations dans certaines limites de densité.

type fluctuant- les fluctuations se produisent dans une gamme importante de densités qui diffèrent d'un ou deux ordres de grandeur. Dans le même temps, trois phases du cycle oscillatoire sont distinguées : augmentation, maximum, raréfaction de la population. Le retour à un état stable est rapide. Les mécanismes de régulation ne perdent pas le contrôle du nombre de populations, augmentant leur efficacité suite à une augmentation de la densité. Les interactions inter- et intraspécifiques légèrement inertielles prédominent. Un tel cours de nombres est répandu dans différents groupes d'animaux.

Pour les scolytes, qui sont les premiers à s'installer sur les arbres fragilisés, avec un apport excessif de nutriments (glucides solubles et amidon), le développement est limité par l'influence des réactions protectrices de l'arbre, comme par exemple la production de résine chez les conifères . De plus, il n'y a pas encore de micro-organismes symbiotiques. La résistance des arbres encore viables peut être brisée par une attaque concentrée et une densité de ravageurs trop élevée. Une autre limite à la pertinence d'un arbre pour les scolytes est la mort et la destruction complètes du liber. Entre les deux états indiqués de l'arbre pour les scolytes, des conditions d'alimentation optimales sont créées, le taux de survie maximal de toutes les phases de développement et les taux de reproduction les plus élevés sont notés.

Type d'explosif avec des flambées de reproduction de masse - la cessation de l'action des facteurs modificateurs ne provoque pas un retour rapide de la population à un état stable. La dynamique de la population consiste en des cycles dans lesquels cinq phases obligatoires sont distinguées : augmentation de la population, maximum, raréfaction, dépression, récupération. Les populations se caractérisent périodiquement par des niveaux d'abondance extrêmement élevés et exceptionnellement bas. Selon les phases du cycle, les indicateurs de reproduction, la structure par âge et par sexe de la population, l'état physiologique, le comportement et parfois les caractéristiques morphologiques des individus qui la composent changent aussi beaucoup. Une telle évolution des nombres se retrouve le plus souvent chez les espèces à courte durée de vie, à forte fécondité et à renouvellement rapide des générations. Il est caractéristique, par exemple, de certains insectes (criquets, ravageurs forestiers - barbillons, scolytes, un certain nombre de lépidoptères et de tenthrèdes, etc.).

Dans la taïga sibérienne, parmi les espèces à vie cachée, un type explosif de dynamique de population est caractéristique du barbeau du mélèze de l'Altaï, du grand barbeau noir des conifères, de la cécidomyie des bourgeons du mélèze et de quelques autres. Parmi les insectes mangeurs de feuilles vivant à l'air libre, la capacité de donner des poussées de reproduction en masse n'est caractéristique que de certaines espèces de lépidoptères et d'hyménoptères (mouches à scie, tisserands). Particularités de l'écologie de ces espèces : survie élevée dans un environnement très variable en raison d'adaptations particulières, activité migratoire élevée, fécondité élevée et variable. Chez les espèces vivant à l'air libre, l'effet de groupe et la variabilité de phase sont souvent détectés.

L'un des ravageurs les plus dangereux des conifères est le ver à soie sibérien Dendrolimus sibiricus, distribué de l'Oural à l'océan Pacifique. Dans les épidémies de vers à soie de Sibérie, le sex-ratio change de manière significative dans les phases de l'épidémie. La proportion de femmes varie de 32 à 76 %. Lorsque l'épidémie augmente, les femmes dominent, tandis que l'atténuation - les hommes. Dans les populations surpeuplées, la mortalité des femelles augmente à toutes les phases de développement, et leur activité migratoire plus élevée depuis les centres de reproduction est également notée. Dans la phase d'abondance maximale à la périphérie du foyer, la proportion de femelles atteint 73% et au centre - 44%.

2.3 Facteurs influant sur la dynamique des populations

Les insectes n'acquièrent l'importance des ravageurs des cultures agricoles que si leur nombre dépasse les seuils économiques de nocivité, car un seul insecte, même le plus vorace, n'est pas en mesure de causer des dommages importants à la culture. Par conséquent, la planification des mesures de protection et les recherches scientifiques correspondantes visent à réduire le nombre d'individus dans les populations à ces seuils. La dynamique du nombre de populations d'insectes se manifeste soit par une variation saisonnière de leur nombre tout au long de l'année, soit sur plusieurs années, tout en acquérant, du fait de l'énergie exceptionnelle de reproduction de nombreuses espèces, le caractère de vagues de population alternant régulièrement. .

Il existe deux points de vue opposés sur le rôle des facteurs de différentes catégories dans la régulation de la taille de la population. En supposant que le niveau d'abondance est déterminé par des facteurs indépendants de la densité de population, les partisans d'un point de vue se réfèrent à la rareté de la combinaison des conditions nécessaires à la croissance constante des populations. Les exemples de reproduction massive d'insectes sont, selon eux, de rares exceptions à la règle et expriment les propriétés spécifiques de quelques espèces. Le nombre de populations de l'écrasante majorité des espèces est limité par le peu de temps où des combinaisons de conditions assurent la croissance de la population. Dans le même temps, les ressources limitées, leur relative inaccessibilité avec un faible développement des capacités de migration et de recherche, ainsi que la fugacité de la période où la natalité l'emporte sur la mortalité, et le taux de croissance démographique est positif, peuvent être considérés comme les principaux facteurs limitant le nombre. Cependant, les fluctuations aléatoires des nombres en réponse à des changements de conditions qui ne sont pas liés à la densité de population conduiront tôt ou tard les populations aux limites inférieures des nombres et à l'extinction. Adoptant un point de vue différent, qui privilégie les facteurs qui dépendent de la densité de population, les chercheurs - partisans de la direction opposée - ont formulé le concept de contrôle automatique de la population. Jusqu'à récemment, la recherche de critères d'évaluation du rôle régulateur de ces facteurs n'était limitée que par la densité de population, qui diminue si un certain niveau moyen est dépassé ou, au contraire, augmente si ce niveau reste non atteint.

3. Potentiel biotique des insectes

population génétique potentiel biotique

La fécondité des insectes et leur capacité à se reproduire sont souvent exceptionnellement élevées. Souvent, cette capacité à se reproduire est désignée par le concept de potentiel reproducteur, ou potentiel biotique. Il est plus rationnel de les désigner non pas par la fécondité d'une espèce en général, mais par le maximum théorique de progéniture obtenu d'un couple d'individus (en parthénogenèse, d'un individu) pour l'année entière. Par exemple, le carpocapse de la pomme pond en moyenne 100 œufs, donc son potentiel biotique en deux générations sera de 50 2 par couple d'individus (à nombre égal de mâles et de femelles dans la population), soit 2500. Chez les pucerons qui abandonnent à 15 générations parthénogénétiques et plus avec la même fécondité, soit 50 individus par femelle, le potentiel biotique atteint des indicateurs astronomiques - dans cet exemple 50 15, soit des milliards de milliards d'individus.

L'académicien V. I. Vernadsky considérait la reproduction des organismes comme une manifestation de l'une des propriétés de la matière vivante - la capacité de se propager à la surface de la terre à la suite d'un travail chimique et de la création de nouvelles quantités de matière vivante. Il désignait cette capacité par le concept de taux de transmission de la vie, qui est une valeur constante et caractéristique de chaque type d'organisme ; il est déterminé par la taille et le poids du corps, la productivité sexuelle, le nombre de générations dans une période de temps donnée et les exigences de l'habitat. En général, le taux de transfert de vie caractérise l'énergie géochimique des espèces et s'exprime en nombre de cm/s.

Par exemple, la vitesse de transmission de la vie chez les sauterelles est d'environ 13-15 cm/s et chez la teigne des prés - 45 cm/s; cela signifie que la distribution de ces insectes serait achevée sur Terre, compte tenu de la longueur de l'équateur d'environ 40 000 km, dans le premier cas en 9 ans environ, et dans le second en 3 ans environ.

L'impossibilité de réaliser pleinement dans la nature le potentiel biotique des espèces est une conséquence de l'influence limitante de l'environnement extérieur : sous son influence, il se produit soit une diminution de la fertilité, soit la mort d'une partie de la progéniture. Dans l'ensemble, l'énorme capacité de reproduction des insectes les assure contre la mort complète et l'extinction dans la nature lorsque des conditions environnementales défavorables surviennent.

Supposons qu'une femelle d'une espèce donnée ponde en moyenne 200 œufs (la fécondité F est de 200) et que la mortalité tout au long du développement est nulle. Si le sex-ratio chez les descendants, comme le plus souvent est de 1:1 (la proportion de femelles q= 0,5), cela signifie que dans la première génération il y aura Fq celles. 200 0,5 = 100 femelles. Chacune de ces femelles donnera naissance à une autre centaine de femelles à la génération suivante, soit 10 000 femelles à la deuxième génération. Évidemment, à la nième génération, le nombre de femelles peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

Si au départ nous n'avons pas une femelle, mais N femelles, alors après n générations il y aura :

Évidemment, dans de telles conditions, la taille de la population augmentera de façon exponentielle (fonction puissance). Le changement générationnel prend encore du temps. Ensuite, le taux de changement de population avec un grand nombre de générations ou leur changement rapide peut être représenté comme le résultat de la division de l'augmentation de la population par un intervalle de temps (taux de croissance absolu de la population), ou sur la base du nombre initial d'individus -

Avec une diminution successive de l'intervalle de temps (0), nous obtenons le taux de croissance démographique instantané - r (potentiel biotique):

Revenant à la formule de croissance démographique (1), nous pouvons maintenant l'écrire comme suit :

où est la taille de la population au cours du temps t, N est la taille de la population initiale, e est la base des logarithmes naturels, r est le potentiel biotique, t est l'intervalle de temps. Le graphique de cette fonction exponentielle (exponentielle) est illustré à la Fig.27. Si on prend le logarithme de la formule 3, on obtient l'expression suivante :

Le graphique de cette fonction est une droite. Le potentiel biotique sur ce graphique peut être représenté comme la tangente de la pente du graphique à l'axe des x. Évidemment, le potentiel biotique n'est pas une catégorie purement spéculative. Connaissant la taille de la population N au temps t, et le nombre subséquent N au temps t, nous pouvons déterminer le potentiel biotique par la formule :

Au départ, nous avons supposé que la mortalité des insectes au cours du développement est nulle. Dans une telle situation, le potentiel biotique sera le maximum possible dans les conditions données. Dans la nature, cette condition n'est presque jamais remplie et le potentiel biotique déterminé sera déterminé par la différence entre la fertilité et la mortalité. En raison du désir de se reproduire, les insectes pourraient augmenter leur nombre indéfiniment, s'il n'y avait pas des facteurs qui inhibent la croissance démographique, réduisent la fertilité ou conduisent certains insectes à la mort. Tel résistance moyenne peut être défini comme la différence entre le potentiel biotique maximum possible et effectivement observé.

Conclusion

Le nombre de populations ne reste pas constant, car les conditions de leur existence changent. L'amplitude des fluctuations du nombre de populations dépend du degré de variabilité des facteurs abiotiques et biotiques, ainsi que des caractéristiques biologiques d'une espèce particulière (fertilité, taux de changement de génération, âge auquel les individus atteignent la maturité sexuelle, etc.). Les plus grandes plages de fluctuations de population sont caractéristiques des petits organismes à multiplication rapide, y compris les insectes.

Les insectes, étant de petites créatures, ont un potentiel biotique exceptionnellement élevé. La valeur élevée du potentiel biotique signifie la possibilité d'apparitions soudaines de nombres dangereux pour l'activité économique humaine. De plus, la capacité d'augmenter rapidement leur nombre est à la base de l'utilisation des insectes comme source de protéines animales.

Liste des sources utilisées

1. Bay - Bienko G. Ya. Entomologie générale. Manuel pour les universités et les universités agricoles. - 3e éd. - M. : Lycée supérieur, 1980. - 416 p.

2. Zakhvatkin Yu. A. Cours d'entomologie générale. M. : Kolos, 2001, - 376 p.

3. Tchernychev V.B. Écologie des insectes. Cahier de texte. - M.: Maison d'édition de l'Université d'État de Moscou, 1996. - 304 p.

4. Yakhontov VV Écologie des insectes. M. : Lycée supérieur, 1964. - 460 p.

5. http://www.entomologa.ru/book/35.htm

6. http://www.plam.ru/ekolog/obshaja_yekologija/p9.php#metkadoc12

7. http://biofile.ru/bio/6684.html

8. http://www.vitadez.ru/katalog/populyatsiya-nasekomich/dinamika-chislennosti-populyatsii

9. http://slovo.ws/urok/biology/11/01/txt/04.html

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Différences dans la structure, la reproduction et le comportement des individus, dues à conditions différentes habitats des populations. Le nombre d'individus dans les populations, son évolution dans le temps. La composition par âge de la population, la possibilité de sa prévision pour les prochaines années.

présentation, ajouté le 26/02/2015

Trois catégories de populations : géographique, écologique et élémentaire. Caractéristiques des populations : nombre, densité, répartition, structure par âge. Les principaux indicateurs démographiques : le taux de reproduction sexuée, la fécondité, le taux de mortalité.