Экология: биология взаимодействия. 4.03. Демографические таблицы, пирамиды и кривые выживания

4.02. Характеристики популяций

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Глава 4. Популяционная экология

4.04. Экспоненциальный и логистический рост численности популяции

4.03. Демографические таблицы, пирамиды и кривые выживания

Как мы сказали, важнейшими статическими характеристиками популяции являются ее половой состав (соотношение особей разного пола) и возрастной состав (соотношение особей разного возраста). Эти параметры принято описывать с помощью демографических таблиц. Первая такая таблица была построена основателем демографии Джоном Грантом в XVII веке на основании данных о смертности жителей Лондона, которые церковные приходы собирали, чтобы вовремя обнаруживать начало эпидемий чумы.

Демографические таблицы удобны для наблюдения за динамикой рождаемости и смертности в разных возрастных и (или) половых группах. Одним из способов их построения (табл. 4.3.1) является наблюдение за судьбой определенной группы особей (когорты), рожденных за короткий промежуток времени, и регистрация возраста наступления смерти всех членов когорты.

Таблица 4.3.1. Демографическая таблица популяции морского желудя (Balanus glandula) — представителя усоногих ракообразных (Connell, 1970 по Гилярову, 1987)

Возраст, годы

Число живых особей в момент учета

Доля особей, доживших до начала возрастного интервала

Число особей, погибших в течение интервала

Смертность в интервале

Ожидаемая продолжительность жизни доживших особей, лет

0

142

1000

80

0,563

1,58

1

62

0,437

28

0,452

1,97

2

34

0,239

14

0,412

2,18

3

20

0,141

4,5

0,225

2,35

4

15,5*

0,109

4,5

0,290

1,89

5

11

0,077

4,5

0,409

1,45

6

6,5*

0,046

4,5

0,692

1,12

7

2

0,014

0

0,000

1,50

8

2

0,014

2

1,000

0,50

9

0

0,0

-

-

-

* В эти годы учет не проводился. Эти данные в таблице представляют средние значения оценок предыдущих и последующих годов.

Но чаще в демографии пользуются иным методом: определением смертности в разных возрастных группах в течение какого-то периода наблюдений (табл. 4.3.2). Зная численность отдельных групп, можно рассчитать смертность для каждого возраста. Этот метод позволяет оценить смертность и выживаемость у видов с большой продолжительностью жизни, даже используя только статистические данные, относящиеся к небольшому промежутку времени.

Таблица 4.3.2. Демографическая таблица женского населения Канады в 1980 г. (Krebs, 1985, по Гилярову, 1987)

Возрастная группа

Количество человек в каждой возрастной группе

Количество умерших в
каждой возрастной группе

Смертность в расчете на 1000 человек

0-1

173 400

1 651

9,52

1-4

685 900

340

0,5

5-9

876 600

218

0,25

10-14

980 300

234

0,24

15-19

1 164 100

568

0,49

20-24

1 136 100

619

0,54

25-29

1 029 300

578

0,56

30-34

933 000

662

0,71

35-39

739 200

818

1,11

40-44

627 000

1 039

1,66

45-49

622 400

1 664

2,67

50-54

615 100

2 574

4,18

55-59

596 000

3 878

6,51

60-64

481 200

4 853

10,09

65-69

413 400

6 803

16,07

70-74

325 600

8 421

25,86

75-79

235 100

10 029

42,66

80-84

149 300

10 824

72,5

85 и более

119 200

18 085

151,7

 

Демографическая таблица могут быть и более простыми, содержащими лишь численность определенных половозрастных категорий. На основании демографических таблиц строят демографические пирамиды. На вертикальной шкале откладывают возрастные интервалы, по левой стороне, в виде столбчатой диаграммы, — численность самцов (в случае пирамид человека — мужчин), по правой — самок (женщин). При этом наглядной становится разница смертности в разных возрастных категориях и у разных полов. К примеру, данные для построения демографической пирамиды Украины приведены в табл. 4.3.3 (источник).

Таблица 4.3.3. Демографическая таблица населения Украины состоянием на 1 января 2016 года (без учета территорий, оккупированных Россией и поддерживаемыми Россией террористическими организациями)

Возраст

Мужчин

Женщин

 

Возраст

Мужчин

Женщин

0

211 339

197 833

51

268 174

312 280

1

238 053

224 436

52

282 787

334 969

2

242 884

228 566

53

286 276

343 840

3

251 286

236 070

54

295 213

356 263

4

242 525

228 012

55

302 282

369 718

5

239 790

225 895

56

283 130

354 777

6

247 658

232 081

57

276 830

352 682

7

246 292

231 359

58

260 318

338 471

8

226 677

214 535

59

254 431

337 497

9

220 970

210 041

60

232 462

315 462

10

205 415

193 481

61

233 782

324 457

11

205 494

194 605

62

208 379

296 363

12

196 088

185 961

63

212 821

309 520

13

188 378

177 020

64

208 929

306 173

14

180 933

170 616

65

202 140

302 258

15

186 068

175 950

66

201 406

312 895

16

188 132

178 596

67

164 310

259 283

17

199 667

191 300

68

140 031

229 249

18

209 887

199 416

69

129 849

222 131

19

228 717

216 345

70

81 538

146 446

20

239 365

225 479

71

89 398

168 292

21

249 004

234 132

72

77 468

149 507

22

262 351

248 210

73

95 195

189 839

23

281 119

266 380

74

122 876

245 425

24

299 627

284 254

75

119 964

245 102

25

313 751

298 618

76

118 369

258 565

26

326 933

312 701

77

116 399

261 038

27

346 300

332 604

78

113 614

254 250

28

357 229

343 228

79

87 444

195 204

29

377 924

365 398

80

66 546

151 397

30

365 389

355 317

81

46 057

105 479

31

373 599

363 325

82

35 102

84 951

32

377 596

368 473

83

39 273

103 169

33

343 652

334 841

84

37 704

97 200

34

329 211

327 713

85

41 419

110 758

35

336 112

334 930

86

27 468

84 095

36

316 073

316 770

87

25 154

80 296

37

311 492

316 567

88

20 900

63 381

38

299 213

307 561

89

15 911

52 720

39

314 648

324 098

90

11 919

41 260

40

305 622

319 800

91

8 390

31 390

41

296 250

312 008

92

5 399

19 405

42

288 153

304 467

93

3 881

13 776

43

295 105

315 155

94

3 580

10 578

44

292 515

311 807

95

3 562

9 192

45

288 882

309 322

96

1 038

2 675

46

262 769

286 474

97

998

2 995

47

265 315

291 439

98

859

1 852

48

259 160

289 260

99

345

821

49

264 886

298 893

100 і старше

1 848

 

50

259 215

297 676

Демографические пирамиды помогают зримо представить историю популяции. Рассмотрите такую пирамиду для населения Украины (рис. 4.3.1). Вы можете увидеть, например, как на ней отражается снижение рождаемости во время II мировой войны. «Эхо» этих событий проявилось даже через поколение и, в меньшей степени, через два, когда на отдаленные последствия войны наложилось снижение уровня жизни, связанное с некомпетентным управлением Украиной в первые (увы, не только первые) годы ее независимости. Количество людей, которые по своему возрасту являются детьми и внуками тех, кто появлялся на свет во время войны, оказывается меньше численности близких к ним возрастных групп. Снижение численности новорожденных является, вероятно, следствием агрессии России и ухудшением экономического состояния страны.

Рис. 4.3.1. Демографическая пирамида населения Украины (без оккупированных территорий) состоянием на 2016 год (по данным табл. 4.3.3)

Кроме того, демографические таблицы дают материал для построения кривых выживания. Такой способ графического представления зависимости доли сохранившихся в живых особей от их возраста в 20-х годах прошлого века предложил Роберт Перль. Он выделил три основных типа кривых выживания (рис. 4.3.2).

Рис. 4.3.2. Три типа «идеальных» кривых смертности по Перлю

Кривая I типа (типа дрозофилы) имеет выпуклую форму. Она описывает ситуацию, когда высокая смертность наблюдается в зрелом возрасте. Это характерно для дрозофил, поденок и других насекомых, которые вскоре после выхода из куколки оставляют потомство и погибают. К кривой I типа приближаются кривые выживания крупных млекопитающих.

Кривая II типа (типа гидры) характерна для организмов с равномерной смертностью в любом возрасте. На графике этому соответствует прямая линия. Такие типы кривых характерны для рыб, пресмыкающихся, птиц, травянистых многолетних растений и т.д., с единственной оговоркой, что отсчет ведется от организмов, уже прошедших наиболее уязвимые стадии своего развития.

Кривая III типа (типа устрицы) имеет вогнутую форму. Она характерна для организмов, которые в основном гибнут на начальных этапах своей жизни. Устрицы ведут прикрепленный образ жизни во взрослом состоянии, а личинка у них планктонная. Именно в этот период они наиболее уязвимы. У особей, удачно прошедших личиночную стадию, шанс выжить сильно повышается. Такой тип кривых выживания характерен для многих животных с высокой плодовитостью и отсутствием заботы о потомстве.

Реальные кривые выживания являются сочетанием этих типов. Кривая человека выпукла, относительно приближаясь к первому типу, однако в разных случаях может иметь разную форму (рис. 4.3.3).

Рис. 4.3.3. Типы кривых выживания в примитивном и развитом обществе

 

4.02. Характеристики популяций

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Глава 4. Популяционная экология

4.04. Экспоненциальный и логистический рост численности популяции