Популяции в структуре сообществ
Популяции разных видов в природе существуют не изолированно одна от другой, а в виде довольно сложных биотических сообществ. При этом они так или иначе воздействуют друг на друга. Это воздействие всегда оказывается взаимным, хотя может быть и несимметричным, то есть, одна из популяций влияет на другую сильнее, чем испытываемое ею обратное воздействие.
Считается, что большая часть популяций различных видов, обитающих в одном и том же сообществе, никак не воздействуют друг на друга, т.е. находятся в состоянии взаимного нейтрализма. Однако взаимное влияние присутствует всегда, просто во многих случаях оно слишком слабо, чтобы быть обнаруженным даже при помощи точных количественных методов исследования, не говоря уже о визуальных наблюдениях.
Поскольку популяции разных видов (за исключением некоторых лабораторных популяций) всегда составляют сообщества ученые – экологи крайне редко ограничиваются исследованием популяционной динамики только одного вида, обычно уделяют большое внимание взаимодействиям популяций разных видов. В этой связи аутэкологические по своей направленности популяционные исследования переходят в синэкологические – изучение функционирования целых сообществ.
Обычно чем больше популяций разных видов в структуре сообщества, тем само сообщество оказывается более устойчивым, а каждая из популяций – менее склонной к резким колебаниям численности. В наибольшей степени это касается популяций таксономически и (или) экологически близких видов. Как правило, для таких видов характерно даже что-то вроде общей емкости среды, т.е. суммарная их биомасса не может превышать определенного уровня, в пределах которого доля каждого вида может широко варьировать в зависимости от их биотических взаимодействий и проявления абиотических факторов. Это связано с эффектом экологического дублирования.
Согласно исследованиям Г.Ф. Гаузе, экологическое дублирование не может быть абсолютным, виды должны чем-то различаться, т.е., говоря современным языком, иметь собственную экологическую нишу. Полностью тождественных ниш в природе быть не может, но нередко ниши могут оказываться очень сходными.
Показатели видового разнообразия
В зависимости от ширины экологической ниши каждого вида и наличных ресурсов, в каждом сообществе может существовать большее или меньшее количество популяций различных видов с относительно сходными требованиями к среде (обычно представителей достаточно обширной таксономической группы).
Для характеристики видового разнообразия используют несколько взаимосвязанных показателей. Число видов в сообществе в некоторой степени отражает сложность его структуры. Оно может рассматриваться как характеристика всего сообщества, или какой-то особой таксономической или экологической группы в его составе. Численность популяций каждого вида позволяет в некоторой степени определить их функциональную роль в сообществе – относится ли популяция к доминирующим, субдоминантным или редким видам.
Интегральным показателем для отображения сложности структуры сообщества являются индексы видового разнообразия. Таких индексов существуют несколько. Наиболее известные из них – индекс Симпсона и Шеннона.
Кроме того, важное значение имеет устойчивость в пределах экосистемы популяций различных видов. Для ее характеристики пользуются показателем оборота видов, который показывает долю общих популяций в одной и той же экосистеме в смежные периоды (обычно рассчитывают для смежных лет, но вполне возможен расчет и для других периодов, в том числе и при характеристике сукцкессионного процесса).
