STRUKTURA PRZESTRZENNA POPULACJI

* terytoria osobnicze (rewiry) – powierzchnie zajmowane i stale bądź okresowo bronione przez osobniki tworzące populację

* wielkość rewirów zależy od właściwości biologicznych gatunku, ukształtowania powierzchni terenu, warunków klimatycznych i wielu innych czynników

* część rewirów może się na siebie nakładać (ze względu na ograniczoną pojemność środowiska)

* areał przestrzenny populacji – zsumowana powierzchnia rewirów

* zasięg – obszar zajmowany przez gatunek, którego granice wyznaczają areały wszystkich populacji danego gatunku

* rozmieszczenie – specyficzny rozkład przestrzenny osobników w obrębie areału zajmowanego przez populację

ROZMIESZCZENIE SKUPISKOWE

* spotykane najczęściej w dojrzałych (w pełni ukształtowanych) ekosystemach

* zalety skupiskowości
- ułatwienie w wyszukiwaniu pokarmu

- ułatwienie w opiece nad potomstwem
- wzajemne ostrzeganie się przed niebezpieczeństwem

- solidna obrona 
~ duże stada ptaków albo ławice potrafią zdezorientować potencjalne drapieżniki 

(np. krogulec łatwo pochwyci samotnego szpaka, ale nie zaatakuje całej grupy)
- sprzyjający sposób rozrodu (w skupieniach rosną ciężkonasienne dęby i buki oraz 

rozmnażające się wegetatywnie topole białe i stokrotki)
* wady skupiskowości

- konkurencja o wodę (szczególnie silna u roślin)
- konkurencja o przestrzeń życiową

- konkurencja o pokarm i światło
- czynnik stresujący (dla kręgowców stałocieplnych, szczególnie ssaków)

* przejawy tendencji skupiskowej
- stada u dużych ruchliwych zwierząt (renifery w Arktyce, antylopy Gnu w Afryce, 

szpaki w Polsce)
- ławice u ryb (dorsz, śledź)

- owady społeczne
- kolonie koralowców

- skupiska drzew
* zasada Alleego – zarówno przegęszczenie populacji, jak i niedogęszczenie mogą 

działać na populację ograniczająco
- wielkie skupiska ludzi

~ im większe miasto i im więcej mieszkańców, tym większy poziom stresu
~ zakłócenia komunikacji społecznej

~ większa liczba ataków agresji i nerwic

ROZMIESZCZENIE LOSOWE

* występuje rzadziej niż skupiskowe
- duża nieregularność występowania osobników (w 

niektórych częściach areału przestrzennego populacji 
nie ma ich wcale, w innych jest niewiele, czasem 

można natknąć się na spore skupiska)
* liczne bezkręgowce (większość pająków, wijów oraz 

pasożyty)
* wady

- zwierzęta te najczęściej znajdują swoje ofiary lub 
żywicieli przypadkowo

- problem przemieszczania na większe odległości 
(wędrówki młodych pająków sieciowych w lesie zależą 

od kierunku i siły wiatru)
- sposób rozlokowania (u chitonów w strefie 

przybrzeżnej decyduje o nim ukształtowanie podłoża)

ROZMIESZCZENIE RÓWNOMIERNE

* jest rzadkością w przyrodzie
- odległości pomiędzy poszczególnymi 

osobnikami populacji są mniej więcej równe
* w warunkach naturalnych taką strukturę 

przestrzenną najczęściej stwierdza się w 
siedliskach jednorodnych i tam, gdzie 

napięcia konkurencyjne są bardzo duże
* na pustyniach piaszczystych zdarza się, że

kaktusy rosną w wyjątkowo regularnych 
odstępach (jest to skutkiem ostrej konkurencji 

o wodę, gdy każdy dorosły osobnik kontroluje 
swoim systemem korzeniowym określony, 

podobny obszar wokół siebie, wydziela do 
podłoża substancje hamując rozwój innych 

roślin)
* cechuje często zwierzęta wykazujące stale 

lub okresowo silny terytorializm
- ryby raf koralowych

- tygrysy w dżungli
* w warunkach naturalnych rozmieszczenie 

prawie nigdy nie jest idealnie równomierne
* w biocenozach sztucznych (sadach, 

młodnikach sosnowych) regularne odległości 
pomiędzy osobnikami są wynikiem 

zamierzonych działań człowieka

STOSUNKI LICZBOWE

* ze strukturą przestrzenną wiąże się bezpośrednio jej liczebność i zagęszczenie

* liczebność – liczba osobników tworzących daną populację, nie będąca wartością stałą (zawsze waha się pomiędzy dolną a górną granicą

wielkości populacji – nazywamy to oscylacjami populacji)

- zależy od wielu czynników

~ gatunku (jego konstytucji biologicznej)

~ zajmowanego poziomu troficznego

~ warunków środowiska

- jej określenie jest trudne ze względów technicznych

* zagęszczenie – liczba osobników danej populacji przypadająca na jednostkę powierzchni (zwykle na m

2

 lub ha, dla organizmów glebowych i

wodnych na jednostkę objętości, np. dm

3

)

- u dużych osobników jest z zasady mniejsze niż u małych (sosna – czarna jagoda, myszy leśne – zające)

- u roślin jest większe niż u roślinożerców

- najmniejsze jest u drapieżników

- zależy od

~ poziomu troficznego

~ ilości dostępnej energii

* wyróżniamy trzy główne mechanizmy regulacji liczebności

ROZRODCZOŚĆ

* liczba młodych osobników urodzonych w jednostce 
czasu  (zwykle w ciągu roku) 

* czynniki warunkujące:
- maksymalna rozrodczość populacji (teoretyczna 

zdolność do wydawania potomstwa)
~ jeżeli warunki ekologiczne są idealne to jedynym 

ograniczeniem takiej rozrodczości są biologiczne 
możliwości osobników danego gatunku

~ w warunkach naturalnych występuje bardzo rzadko
- opór środowiska (tworzony przez wszystkie 

możliwe czynniki abiotyczne/nieożywione i 
biotyczne/ożywione)

~ ograniczenia tempa rozrodu (przez niedobór 
jakiegoś pierwiastka, wody lub pokarmu, nadmierne 

przegęszczenie, obecność drapieżników i pasożytów) 
* rozrodczość rzeczywista/ekologiczna 

- wynik oddziaływania obu czynników
- występuje w warunkach naturalnych

* rozrodczość maksymalna + (opór 
środowiska) = rozrodczość rzeczywista

 

ŚMIERTELNOŚĆ

* liczba osobników populacji ginących w jednostce 
czasu

* czynniki warunkujące: 
- śmiertelność minimalna (wynika z 

zaprogramowanej genetycznie maksymalnej długości 
życia)

~ jeśli warunki ekologiczne są idealne, to osobniki 
wymierają tylko ze starości

~ zdarza się jedynie w warunkach sztucznych 
(hodowle, ZOO)

* opór środowiska (zespół wszystkich czynników, 
które skracają czas życia osobników w populacji)

~ ataki drapieżników i pasożytów
~ niedobór pokarmu 

~ przegęszczenie
~ walki między osobnikami o partnera płciowego

* śmiertelność ekologiczna
- prawie zawsze większa niż minimalna

- występuje w warunkach naturalnych
* śmiertelność minimalna + (opór środowiska) = 

śmiertelność rzeczywista

MIGRACJE

* emigracja - wywędrowywanie 

osobników poza areał 
przestrzenny populacji

* imigracja – przybywanie 
osobników z innych populacji

 

KRZYWE PRZEŻYWANIA

* opisują śmiertelność

* sporządzane na podstawie

długich obserwacji

 

KRZYWA WYPUKŁA

* charakterystyczna dla mało 

liczebnych gatunków zwierząt o 
znacznych rozmiarach, które dużo 

energii zużywają na opiekę nad 
potomstwem

* słonie, nosorożce, człowiek 
współczesny

* analiza
- w takich populacjach śmiertelność jest 

niewielka we wczesnym okresie życia, 
później spada prawie do zera i dopiero 

wśród starych osobników rośnie 
gwałtownie

KRZYWA WKLĘSŁA

* charakterystyczna głównie dla organizmów 

wydających na świat bardzo liczne potomstwo,
najczęściej pozbawione opieki rodzicielskiej

* tasiemce, przywry, małże, pasikoniki, sardynki,
śledzie, większość żab i drobnych gryzoni 

(chociaż opiekują się potomstwem)
* większość roślin, np. buk czy dąb (z 

dziesiątków tys nasion wysiewanych co roku, 
kiełkuje kilkaset i tylko jedna siewka na kilka lat 

ma szansę rozwinąć się w dojrzałe drzewo
* analiza

- śmiertelność osobników spada w miarę lat życia
(we wczesnym okresie jest największa)

KRZYWA ESOWATA

* pszczoły, mrówki, ptaki śpiewające, 

większe gryzonie, ssaki kopytne
* analiza

- śmiertelność jest duża wśród młodych 
osobników, stopniowo maleje u dorosłych i

ponownie narasta w czasie starzenia
- poszczególne gatunki mogą różnić się 

stopniem nachylenia krzywej (jej postać 
może zbliżać się do wypukłej – bawół 

afrykański, lub do wklęsłej – wróbel)

KRZYWA SCHODKOWATA

* cechuje organizmy, których 

przeżywalność silnie zmienia się w 
kolejnych stadiach życiowych

* owady z przeobrażeniem zupełny (np. 
motyle)

* analiza
- ich śmiertelność jest bardzo duża w fazie

złożonych jaja, a także w czasie linienia i 
wśród krótko żyjących osobników 

dorosłych
- obniżenie śmiertelności następuje w 

stadiach młodocianych (juwenilnych) 
gąsienic i poczwarek

KRZYWA JEDNOSTAJNIE

NACHYLONA

* organizmy z brakiem zależności 
śmiertelności od stadium 

życiowego (wymieranie jest stałe)
* jamochłony rozmnażające się przez 

pączkowanie (np. stułbia) – badania 
przeprowadzono w warunkach 

sztucznych 

PRZYROST NATURALNY

* otrzymany po zbilansowaniu rozrodczości, śmiertelności i migracji

* (rozrodczość ekologiczna + imigracja) – (śmiertelność ekologiczna + emigracja) = przyrost naturalny

 

KRZYWA WZROSTU POPULACJI

* obrazuje przyrost naturalny

* przykład
- gdy populacja zasiedla nowe, 

korzystne terytorium, zwykle 
rozrodczość jest bliska maksymalnej, 

a śmiertelność ekologiczna bliska 
minimalnej

- wówczas następuje gwałtowny, 
wykładniczy wzrost liczebności takiej 

populacji
- niemal zawsze wraz ze wzrostem 

liczby osobników i zagęszczenia, 
tempo przyrostu liczby osobników 

maleje, ponieważ rośnie opór 
środowiska

- w pewnym momencie osiągnięty 
zostaje stan dynamicznej równowagi 

liczebności i populacja stabilizuje się
* wyjątkiem od tej reguły jest 

populacja człowieka

EKSPLOZJA DEMOGRAFICZNA

* do połowy 18 wieku przyrost naturalny

był niewielki i niezbyt zagrażał 
środowisku

* postęp medycyny i nauk technicznych 
doprowadziły do radykalnego spadku 

śmiertelności, któremu nie towarzyszył 
jednocześnie spadek rozrodczości

* stan taki musiał się skończyć 
eksplozją demograficzną

* stan współczesny
- liczebność naszej populacji znacznie 

przekroczyła pojemność środowiska, ale 
przyrost naturalny nie został 

zahamowany
- w krajach zamożniejszych przyrost 

naturalny spada i liczebność populacji 
stabilizuje się na względnie niskim 

poziomie (w tym w Polsce)
- sytuacja biednych państw 

afrykańskich i azjatyckich jest 
alarmująca (największy przyrost 

naturalny jest a Afryce)

FLUKTUACJE LICZEBNOŚCI

* zmieniająca się rozrodczość i śmiertelność powodują, że 

naturalne, pozornie ustabilizowane populacje ulegają 
fluktuacjom liczebności

- częstość oraz skala ich występowania są różne i zależne 
od bardzo wielu okoliczności

* konkretnym przykładem są cykliczne wahania
liczebności populacji zająca bielaka i rysia w Kanadzie

- rysie jako drapieżniki nie są w stanie w wielkim stopniu 
ograniczać populacji zajęcy

- populacja drapieżnika zmienia swoją liczebność tak jak 
populacja ofiary

- wahania liczebności zajęcy są powodowane dostępnością
jadalnych pędów roślin 

~ w niektórych latach było ich dużo i liczebność zajęcy 
szybko rosła

~ intensywne podgryzanie roślin powodowało odkładanie 
w młodych gałązkach trujących związków fenolowych

~ gdy liczebność zajęcy osiągnęła maksimum, ilość 
jadalnych gałązek zmniejszyła się niemal do zera

~ wzrosła więc śmiertelność i populacja roślinożercy 
uległa załamaniu

~ mała liczba zajęcy była w stanie obgryźć jedynie drobną
część gałązek, przez co inne gałązki rozwijały się bez 

przeszkód i nie zawierały żadnych trucizn
* po kilku latach załamania liczba zajęcy mogła ponownie 

szybko wzrosnąć, a wraz z nią liczba rysi
* w ten sposób cykl powtarzał się regularnie przez 

wiele lat (badania od 1845r)

STRUKTURA WIEKOWA I PŁCIOWA

* struktura wiekowa – udział różnych grup wiekowych w populacji

- z jednej strony dość stała cecha gatunkowa
- z drugiej strony podlega silnym wpływom wielu czynników (rozrodczość, strategia rozrodu, śmiertelność)

- ocena rozkładu wiekowego osobników dostarcza informacji o aktualnej kondycji danej populacji
- badanie struktury wiekowej powinno obejmować dłuższe okresy

* w życiu każdego osobnika wyróżniamy trzy podstawowe okresy rozwoju: przedrozrodczy, rozrodczy i porozrodczy
* osobniki w populacji możemy pogrupować na: młodociane, dojrzałe i starzejące się (liczba klas może byś jednak większa, w zależności 

od tego, jak szczegółowe przyjmuje się kryteria pomiaru wieku)
* jeśli osobniki w poszczególnych klasach zostały zliczone, wyniki można przedstawić w postaci piramid wieku

* jeżeli w czasie obliczania struktury wiekowej populacji uwzględnimy liczebność osobników różnej płci, można mówić o ustalaniu struktury 
płciowej populacji

* dane dotyczące struktury wiekowej i płciowej, odniesione do ogólnych właściwości gatunku umożliwiają ocenę stanu populacji
- populacja ustabilizowana, zdolna do przetrwania – więcej młodocianych, średnia liczba dorosłych i malejąca osobników starszych

- populacja wymierająca – istnieją poważne zaburzenia (np. rozrodczości), będące wynikiem niewielkiego udziału osobników w wieku 
przedrozrodczym