Ekologija populacija koje studije, parametri, metodologija, primjeri
populacijska ekologija ili demoekologija je proučavanje populacija i njihov odnos s okolišem. Cilj mu je opisati populaciju u smislu rođenja, smrtnosti, imigracije i emigracije, uz definiranje populacijskih parametara kao što su gustoća, prostorna raspodjela i dobna distribucija pojedinaca.
Populacija se definira kao skupina pojedinaca koji pripadaju vrsti koja živi u zajedničkom području u isto vrijeme. Članovi populacije koriste iste resurse i međusobno komuniciraju. Granice populacije mogu biti prirodne (poput riba u jezeru) ili ih može odrediti istraživač.
Istraživanja u populacijskoj ekologiji mogu uključivati laboratorijski rad, terenski rad i primjenu matematičkih i statističkih modela za studijsku skupinu.
indeks
- 1 Što uči??
- 2 Koncept stanovništva
- 3 Parametri ispitivanja
- 3.1. Veličina i porast broja stanovnika
- 3.2 Gustoća
- 3.3 Disperzija
- 4 Metodologija
- 4.1 Veličina populacije
- 4.2 Struktura stanovništva
- 5 Primjer stvarnog istraživanja
- 6 Aplikacije
- 7 Reference
Što on proučava?
Ekologija populacija može se razlikovati od drugih studija sličnih znanosti - kao što su proučavanje krajolika i ekosustava - po opsegu i pristupu discipline. Glavni predmet istraživanja je skupina organizama koji su povezani s taksonomske ili funkcionalne točke gledišta.
Koncept populacijske ekologije nastoji odgovoriti na pitanja vezana uz kapacitet opterećenja okoliša, optimalnu veličinu populacije, uzroke i mehanizme kojima se veličina povećava, kao i raspodjela populacija, među ostalima..
Isto tako, ovaj skup znanja nastoji razumjeti intraspecifične ekološke odnose, sposobnost pozivanja ili međusobni odnos između pojedinaca koji pripadaju istoj vrsti, te međupredmetne odnose poput predatorskih i koevolucionarnih procesa.
Populacijski koncept
Kada govorimo o ekologiji populacija potrebno je definirati što je populacija. U tom kontekstu, populacija se definira kao skupina organizama koji se mogu reproducirati i koji se nalaze u zajedničkom prostornom prostoru (to jest, oni su simpatrični) u isto vrijeme. Ovaj koncept je sinonim za biološku populaciju.
Ti pojedinci formiraju funkcionalnu jedinicu u kojoj međusobno djeluju i mogu se reproducirati. Imajte na umu da se koncept lokalnog stanovništva razlikuje od pojma vrste i populacije vrste. U tim slučajevima istraživač definira pojam populacije i može postati proizvoljan.
Populacije se razvijaju prirodnom selekcijom, koja djeluje na nasljedne varijacije između pojedinaca, mijenjajući frekvencije različitih karakteristika tijekom vremena.
Posljednjih dvadeset godina naglasak ekologije populacija promijenio se u ekologiju "metapopulacija"..
Ovaj koncept koji su razvili Levins obuhvaća "populacije stanovništva" i, slijedeći ovu viziju, svako lokalno stanovništvo je podložno izumiranju, ali se može uravnotežiti procesima imigracije iz drugih populacija..
Parametri studije
Ekologija populacija usredotočena je na proučavanje određenih svojstava skupine, uglavnom rasta, preživljavanja i reprodukcije. Najvažniji parametri su:
Veličina i rast stanovništva
Rast populacije određen je kombinacijom četiriju procesa: reprodukcije (bilo seksualne ili aseksualne), smrtnosti, imigracije i emigracije.
Mjera rasta populacije je intrinzična stopa rasta stanovništva, označena slovom r i definirana je kao stopa rasta po pojedincu (ili po glavi stanovnika) po jedinici vremena u populaciji.
Kao što je rečeno, koncept populacije uključuje varijable vrijeme i prostor, tako da se veličina populacije i stope rasta izračunavaju za određenu vremensku i prostornu jedinicu..
Postoji nekoliko modela rasta stanovništva: eksponencijalno i logističko. Prvi predstavlja populaciju u neograničenom okruženju i prema modelu, kako se stanovništvo povećava, rast postaje brži. Međutim, ovaj se uzorak ne može dugoročno primijeniti na bilo koju populaciju.
Nasuprot tome, logistički model je realniji i uključuje termin "nosivost" - maksimalna veličina populacije koju okoliš može podržati.
gustoća
Populacije se mogu opisati u smislu njihove gustoće i disperzije. Gustoća se odnosi na broj jedinki po površini ili volumenu - broj biljaka po kvadratnom metru ili broj bakterija po mililitru u epruveti. Ovaj parametar je dinamičan.
Gustoća stanovništva može se regulirati čimbenicima kao što su stopa rađanja i smrtnosti koji usporavaju rast stanovništva, stabilizirajući ga u blizini nosivosti.
disperzija
Disperzija je prostorni obrazac koji populacija slijedi i može značajno varirati ovisno o lokalnoj gustoći i ekološkim karakteristikama okoliša. Logično je misliti da će najprikladnije regije za određenu vrstu biti naseljene u većem omjeru.
Na isti način, društvene interakcije životinja također mogu utjecati na raspršenost populacije.
Grupiranje pojedinaca u određenim područjima najčešći je uzorak disperzije. Primjerice, vodozemci provode većinu svog vremena pod stijenama, jer osiguravaju vlažniju okolinu od područja izloženih suncu, i na taj način izbjegavaju isušivanje.
U malo vjerojatnom slučaju da su uvjeti okoliša homogeni, distribucija pojedinaca će biti slučajna.
Ujednačen uzorak disperzije nije uobičajen i kada se promatra može biti posljedica interakcija između pojedinaca. Neke biljke mogu proizvoditi kemikalije koje sprečavaju klijanje njihovih saputnika u obližnjim područjima ili u slučaju teritorijalnih životinja mogu otuđiti druge pojedince.
metodologija
Ekologija populacija integrira razvoj teorija, laboratorijskog rada i terenskog rada.
Međutim, modernizacijom discipline i dolaskom računala sposobnih za obavljanje važnih statističkih radova, postoji ogromna količina podataka koju ekolozi mogu koristiti bez potrebe za terenskim radom..
Poznavanje broja pojedinaca koji čine populaciju (ova vrijednost je poznata kao "veličina populacije") i njezina raspodjela su neki od glavnih ciljeva ekologije populacije i mogu se procijeniti na temelju nekoliko metodologija.
Zatim će se opisati najčešće korištene tehnike za procjenu parametara važnih za ekologiju populacija:
Veličina populacije
Prvi pristup - i najintuitivniji - je izravno prebrojavanje pojedinaca. Ova tehnika se može primijeniti na male populacije gdje brojanje osigurava preciznu vrijednost.
Na primjer, ako želite proučiti broj domaćih pasa u regiji, broj zvjezdača u plitkom području ili broj lokalnih studenata.
Međutim, kada je cilj istraživanja veća skupina, izravno prebrojavanje nije održiva alternativa.
U tim se slučajevima provodi neizravan broj članova populacije. Ako je distribucija ispitivanog organizma vrlo široka, organizmi se mogu izbrojati u ograničenom području i zatim ekstrapolirati na stvarno područje.
Broj pojedinaca također se može procijeniti neizravno dokazima kao što su gnijezda, jazbine ili uzorci fekalija.
Konačno, može se primijeniti metoda hvatanja i ponovnog hvatanja, koja se široko koristi za proučavanje populacija životinja. Prvi korak uključuje hvatanje životinja, njihovo označavanje i oslobađanje. Zatim se ponovno zarobljavaju, a veličina se procjenjuje u odnosu na zarobljene i obilježene pojedince.
Struktura stanovništva
Populacijske studije nastoje karakterizirati populaciju u smislu spola, stupnja razvoja pojedinačne, reproduktivne faze, između ostalih.
Za postizanje tog cilja potrebno je znati približnu starost organizma. U slučaju sisavaca može se promatrati trošenje proteze, u drugim skupinama životinja može se zaključiti prema stanju struktura kao što su rogovi ili perje.
U biljnom kraljevstvu, prstenovi rasta mogu se brojati u deblu stabala. Postoje i tehnike molekularne biologije koje nam omogućuju procjenu starosti organizama.
Primjer stvarnog istraživanja
Godine 1996. Trajan je istraživao ekologiju populacija zajedničkog vampira Desmodus rotundus (Chiroptera). Pokusom hvatanja i ponovnog hvatanja, uspio je zaključiti da se veličina kolonije mijenja mjesečno, što ukazuje da se šišmiši često kreću iz špilje u pećinu..
Prema ovoj studiji, šišmiš je u stanju migrirati u toplije regije kada to vrijeme zahtijeva. Minimalna gustoća naseljenosti iznosila je 3,5 jedinki po kvadratnom kilometru.
aplikacije
Znanje o ekologiji populacija neophodno je za biologe očuvanja i zbrinjavanja faune i resursa. Kako bi se suočili s problemima vezanim za očuvanje biološke raznolikosti, potrebno je imati točne informacije o ekologiji populacije studijske grupe..
Na primjer, ako želite proučiti koji su uzroci smanjenja broja vodozemaca diljem svijeta ili ako unošenje strane vrste utječe na nekakvu lokalnu vrstu potrebno je imati podatke o ekologiji populacije.
reference
- Hannan, M.T., & Freeman, J. (1977). Populacijska ekologija organizacija. Američki časopis za sociologiju, 82(5), 929-964.
- Parga, M. E., & Romero, R.C. (2013). Ekologija: utjecaj trenutnih ekoloških problema na zdravlje i okoliš. Ecoe izdanja.
- Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., & Jackson, R.B. (2014). Campbell Biology. Pearson.
- Rockwood, L. L. (2015.). Uvod u ekologiju stanovništva. John Wiley & Sons.
- Trajano, E. (1996). Kretanja špiljskih šišmiša u jugoistočnom Brazilu, s naglaskom na populacijsku ekologiju zajedničke vampirske palice, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28(1), 121-129.