Populacijska ekologija, katere študije, parametri, metodologija, primeri



The populacijska ekologija ali demoekologija je študija populacij in njihov odnos do okolja. Njen cilj je opredeliti populacijo v smislu rojstva, umrljivosti, priseljevanja in izseljevanja, poleg opredelitve populacijskih parametrov, kot so gostota, prostorska porazdelitev in starostna porazdelitev posameznikov..

Prebivalstvo je opredeljeno kot skupina posameznikov, ki pripadajo vrsti, ki živijo na skupnem območju hkrati. Člani prebivalstva uporabljajo iste vire in medsebojno sodelujejo. Meje populacije so lahko naravne (kot so ribe v jezeru) ali jih lahko določi raziskovalec.

Raziskave v populacijski ekologiji lahko vključujejo laboratorijsko delo, terensko delo in uporabo matematičnih in statističnih modelov za študijsko skupino.

Indeks

  • 1 Kaj študira??
  • 2 Koncept prebivalstva
  • 3 Parametri študije
    • 3.1 Velikost in rast prebivalstva
    • 3.2 Gostota
    • 3.3 Razpršenost
  • 4 Metodologija
    • 4.1 Velikost prebivalstva
    • 4.2 Struktura prebivalstva
  • 5 Primer resničnih raziskav
  • 6 Aplikacije
  • 7 Reference

Kaj študira??

Ekologijo populacij je mogoče razlikovati od drugih študij podobnih znanosti - kot so preučevanje krajin in ekosistemov - po obsegu in pristopu discipline. Glavni predmet študije je skupina organizmov, ki so povezani s taksonomske ali funkcionalne vidike.

Koncept populacijske ekologije skuša odgovoriti na vprašanja, povezana z okoljsko obremenitveno zmogljivostjo, optimalno velikostjo populacije, vzroki in mehanizmi, s katerimi se poveča velikost, kot tudi porazdelitev populacij..

Tudi ta sklop znanja poskuša razumeti medsektorske ekološke odnose, klicno kompetenco ali vzajemnost med posamezniki, ki pripadajo isti vrsti, in medvrstne odnose, kot so plenilski in koevolucijski procesi..

Koncept prebivalstva

Ko govorimo o ekologiji populacij, je treba opredeliti, kaj je populacija. V tem kontekstu je populacija opredeljena kot skupina organizmov, ki se lahko razmnožujejo in ki jih najdemo v skupnem prostorskem prostoru (to je, so simpatrični) hkrati. Ta koncept je sinonim za biološko populacijo.

Ti posamezniki tvorijo funkcionalno enoto, v kateri medsebojno vplivajo in se lahko razmnožujejo. Upoštevajte, da se koncept lokalnega prebivalstva razlikuje od koncepta vrste in populacije vrste. V teh primerih raziskovalec predhodno opredeli koncept prebivalstva in lahko postane samovoljen.

Populacije se razvijajo z naravno selekcijo, ki deluje na dedne variacije med posamezniki in sčasoma spreminja frekvence različnih značilnosti.

V zadnjih dvajsetih letih se je ekologija populacij spremenila v ekologijo "metapopulacij"..

Ta koncept, ki so ga razvili Levins, zajema "populacije prebivalstva" in po tej viziji je vsako lokalno prebivalstvo dovzetno za izumrtje, vendar ga je mogoče uravnotežiti s procesi priseljevanja iz drugih populacij..

Parametri študije

Ekologija populacij se osredotoča na preučevanje nekaterih lastnosti skupine, predvsem rasti, preživetja in razmnoževanja. Najpomembnejši parametri so:

Velikost in rast prebivalstva

Rast prebivalstva je določena s kombinacijo štirih procesov: reprodukcije (spolne ali aseksualne), smrtnosti, priseljevanja in izseljevanja..

Merilo rasti prebivalstva je intrinzična stopnja rasti prebivalstva, označena s črko r in je opredeljena kot stopnja rasti za posameznika (ali na prebivalca) na enoto časa v populaciji..

Kot smo že omenili, koncept populacije vključuje spremenljivke čas in prostor, tako da se velikost populacije in stopnje rasti izračunavata za določeno časovno in prostorsko enoto..

Obstaja več modelov rasti prebivalstva: eksponentno in logistično. Prvi predstavlja populacijo v neomejenem okolju in po modelu, ko se prebivalstvo povečuje, raste hitreje. Vendar tega vzorca dolgoročno ne moremo uporabiti za nobeno prebivalstvo.

Nasprotno pa je logistični model bolj realističen in vključuje izraz "nosilnost" - največja velikost populacije, ki jo okolje lahko podpira..

Gostota

Populacije lahko opišemo glede na njihovo gostoto in disperzijo. Gostota se nanaša na število posameznikov na površino ali prostornino - število rastlin na kvadratni meter ali število bakterij na mililiter v epruveti. Ta parameter je dinamičen.

Gostoto prebivalstva lahko uravnavajo dejavniki, kot so stopnje rojstva in umrljivosti, ki upočasnjujejo rast prebivalstva in jo stabilizirajo v bližini nosilne zmogljivosti.

Disperzija

Disperzija je prostorski vzorec, ki ga populacija spremlja in se lahko zelo razlikuje glede na lokalno gostoto in ekološke značilnosti okolja. Logično je misliti, da bodo najprimernejše regije za določeno vrsto naseljene v večjem deležu.

Na enak način lahko družbene interakcije živali vplivajo tudi na razpršenost prebivalstva.

Združevanje posameznikov na določenih območjih je najpogostejši vzorec disperzije. Na primer, dvoživke večino časa preživijo pod skalami, ker zagotavljajo bolj vlažen prostor kot območja, izpostavljena soncu, in tako preprečijo izsušitev..

V malo verjetnem primeru, da so okoljske razmere homogene, bo porazdelitev posameznikov naključna.

Enoten vzorec disperzije ni običajen in če je opazen, je lahko posledica interakcij med posamezniki. Nekatere rastline lahko proizvajajo kemikalije, ki zavirajo kalitev njihovih spremljevalcev v bližnjih območjih ali v primeru teritorialnih živali lahko odtujijo druge posameznike.

Metodologija

Ekologija populacij združuje razvoj teorij, laboratorijskega dela in terenskega dela.

Vendar pa s posodobitvijo discipline in prihodom računalnikov, ki lahko opravljajo pomembna statistična dela, obstaja ogromno podatkov, ki jih lahko populacijski ekologi uporabljajo brez potrebe po terenskem delu..

Poznavanje števila posameznikov, ki sestavljajo populacijo (ta vrednost je znana kot "velikost populacije") in njena porazdelitev, so nekateri od glavnih ciljev populacijske ekologije in se lahko ocenijo na podlagi več metodologij..

Nato bomo opisali najbolj uporabljene tehnike za oceno parametrov, ki so pomembni v ekologiji populacij:

Velikost prebivalstva

Prvi pristop - in najbolj intuitiven - je neposredno štetje posameznikov. Ta tehnika se lahko uporablja za majhne populacije, kjer število zagotavlja natančno vrednost.

Na primer, če želite preučiti število domačih psov v regiji, število morskih zvezd na plitvih območjih ali število lokalnih univerzitetnih študentov.

Kadar pa je cilj raziskave večja skupina, neposredno štetje ni izvedljiva alternativa.

V teh primerih se izvede posredno število članov prebivalstva. Če je porazdelitev študijskega organizma zelo široka, se lahko organizmi preštejejo v omejenem območju in nato ekstrapolirajo na dejansko območje..

Število posameznikov se lahko oceni tudi posredno z dokazi, kot so gnezda, jajca ali fekalni vzorci.

Končno se lahko uporabi metoda zajetja in ponovnega zajetja, ki se pogosto uporablja za študije živalskih populacij. Prvi korak vključuje zajemanje živali, njihovo označevanje in sprostitev. Nato se ponovno zajamejo in oceni velikost glede na zajete in označene posameznike.

Struktura prebivalstva

Populacijske študije poskušajo opredeliti populacijo glede na spol, stopnjo razvoja posamezne, reproduktivne faze, med drugim.

Za dosego tega cilja je treba poznati približno starost organizma. Pri sesalcih je mogoče opaziti obrabo zobne proteze, v drugih skupinah živali pa je mogoče sklepati na stanje struktur, kot so rogovi ali perje..

V rastlinskem kraljestvu lahko rastlinske obročke preštejemo v deblu dreves. Obstajajo tudi tehnike molekularne biologije, ki nam omogočajo, da ocenimo starost organizmov.

Primer resničnih raziskav

Leta 1996 je Trajan raziskoval ekologijo populacij skupnega vampirja Desmodus rotundus (Chiroptera). S poskusi zajetja in ponovnega zajetja je lahko ugotovil, da se velikost kolonije spreminja mesečno, kar kaže, da se netopirji pogosto premikajo iz jame v jamo..

V skladu s to študijo, lahko netopir se preselijo v toplejše regije, ko vreme to zahteva. Najmanjša gostota prebivalstva je bila 3,5 posameznika na kvadratni kilometer.

Aplikacije

Poznavanje ekologije populacij je nujno potrebno za biologe pri ohranjanju in ravnanju z živalstvom in viri. Da bi se soočili s težavami, povezanimi z ohranjanjem biotske raznovrstnosti, je treba imeti točne informacije o ekologiji prebivalstva študijske skupine..

Na primer, če želite preučiti, kateri so vzroki, zaradi katerih se število dvoživk po svetu zmanjšuje ali če vnos tujih vrst vpliva na lokalno vrsto, je treba imeti podatke o populacijski ekologiji..

Reference

  1. Hannan, M.T., & Freeman, J. (1977). Populacijska ekologija organizacij. Ameriški časopis za sociologijo, 82(5), 929-964.
  2. Parga, M. E., in Romero, R. C. (2013). Ekologija: vpliv sedanjih okoljskih problemov na zdravje in okolje. Izdaje Ecoe.
  3. Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., & Jackson, R.B. (2014). Campbell Biology. Pearson.
  4. Rockwood, L. L. (2015). Uvod v ekologijo prebivalstva. John Wiley & Sons.
  5. Trajano, E. (1996). Gibanje jamskih netopirjev v jugovzhodni Braziliji s poudarkom na populacijski ekologiji skupnega vampirja, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28(1), 121-129.