EKOLOGIE POPULACE: PARAMETRY, METODOLOGIE, PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Populační ekologie nebo demoecología je studium lidí a jejich vztah k životnímu prostředí. Jejím cílem je charakterizovat populaci z hlediska narození, úmrtnosti, imigrace a emigrace, kromě definování parametrů populace, jako je hustota, prostorové rozložení a věkové rozložení jednotlivců.

Populace je definována jako skupina jedinců patřících k druhu, kteří žijí současně ve společné oblasti. Členové populace používají stejné zdroje a vzájemně komunikují. Hranice populace mohou být přirozené (jako ryby v jezeře) nebo mohou být definovány výzkumníkem.

Zdroj: pixabay.com

Výzkum v populační ekologii může zahrnovat laboratorní práci, práci v terénu a použití matematických a statistických modelů na studijní skupinu.

Co studuješ?

Ekologii populace lze odlišit od jiných podobných vědeckých studií - jako je studium krajiny a ekosystémů - podle rozsahu a zaměření disciplíny. Hlavním předmětem studia je skupina organismů, které jsou příbuzné z taxonomického nebo funkčního hlediska.

Koncepce populační ekologie se snaží odpovědět na otázky týkající se ekologické nosnosti, optimální velikosti populace, příčin a mechanismů, kterými se velikost zvyšuje, jako je například distribuce populací.

Stejně tak se tento soubor znalostí snaží porozumět intraspecifickým ekologickým vztahům, nazývat jej konkurencí nebo vzájemným vztahem mezi jedinci stejného druhu a mezidruhovými vztahy, jako jsou predátorské a koevoluční procesy.

Populační koncept

Smečka vlků.

Když mluvíme o populační ekologii, je nutné definovat, co je populace. V této souvislosti je populace definována jako skupina organismů se schopností reprodukce a zároveň se nacházejí ve sdílené prostorové oblasti (tj. Jsou sympatičtí). Tento koncept je synonymem biologické populace.

Tito jednotlivci tvoří funkční jednotku, ve které spolu komunikují a mohou se rozmnožovat. Všimněte si, že koncept místní populace se liší od pojmu druh a populace druhu. V těchto případech je pojem populace dříve definován výzkumníkem a může se stát libovolným.

Obyvatelstvo se vyvíjí přirozeným výběrem, který působí na dědičné variace mezi jednotlivci a v průběhu času mění frekvence různých charakteristik.

V posledních dvaceti letech se důraz z populační ekologie přesunul na ekologii „metapopulací“.

Tento koncept vyvinutý Levinem zahrnuje „populace obyvatel“ a podle této vize je každé místní obyvatelstvo náchylné k vyhynutí, ale může být vyváženo imigračními procesy z jiných populací.

Studijní parametry

Ekologie populace se zaměřuje na studium určitých vlastností skupiny, zejména růstu, přežití a reprodukce. Nejdůležitější parametry jsou:

Velikost a růst populace

Růst populace je určován kombinací čtyř procesů: reprodukce (sexuální nebo asexuální), úmrtnost, imigrace a emigrace.

Jedním měřítkem růstu populace je vnitřní rychlost růstu populace, označená písmenem r a je definována jako rychlost růstu na jednotlivce (nebo na osobu) na jednotku času v populaci.

Jak již bylo řečeno, pojem populace zahrnuje proměnné čas a prostor, takže velikost populace a míry růstu se počítají pro konkrétní čas a prostorovou jednotku.

Existuje několik modelů růstu populace: exponenciální a logistický. První představuje populaci v neomezeném prostředí a podle modelu, jak se populace zvyšuje, je růst rychlejší. Tento model však nelze dlouhodobě použít na žádnou populaci.

Naproti tomu logistický model je realističtější a zahrnuje pojem „nosnost“ - maximální velikost populace, kterou může životní prostředí podporovat.

Hustota

Populace lze popsat z hlediska jejich hustoty a rozptylu. Hustota označuje počet jednotlivců na plochu nebo objem - počet rostlin na metr čtvereční nebo počet bakterií na mililitr ve zkumavce. Tento parametr je dynamický.

Hustota obyvatelstva může být regulována faktory, jako je míra porodnosti a úmrtnosti, které zpomalují růst populace a stabilizují ji poblíž své únosnosti.

Disperze

Disperze je prostorový vzorec, který populace následuje a může se podstatně lišit v závislosti na místní hustotě a ekologických charakteristikách prostředí. Je logické si myslet, že nejvhodnější oblasti pro určitý druh budou obývány ve větším poměru.

Obdobně mohou také rozptyl populace ovlivnit sociální interakce zvířat.

Nejběžnějším rozptylovým vzorcem je seskupení jednotlivců v určitých oblastech. Například obojživelníci tráví většinu času pod horninami, protože poskytují vlhčí prostředí než oblasti vystavené slunci, čímž zabraňují vysychání.

V nepravděpodobném případě, že podmínky prostředí budou homogenní, bude distribuce jednotlivců náhodná.

Rovnoměrný rozptyl není obvyklý a pokud je pozorován, může to být důsledkem interakcí mezi jednotlivci. Některé rostliny mohou produkovat chemikálie, které inhibují klíčivost jejich společníků v blízkých oblastech nebo v případě teritoriálních zvířat, mohou odcizit jiné jedince.

Metodologie

Ekologie populace integruje vývoj teorie, laboratorní práci a práci v terénu.

S modernizací disciplíny a nástupem počítačů schopných provádět důležitou statistickou práci však existuje obrovské množství údajů, které mohou populační ekologové použít bez potřeby terénní práce.

Znalost počtu jednotlivců, kteří tvoří populaci (tato hodnota je známá jako „velikost populace“), a jejich rozdělení jsou některé z hlavních cílů ekologie populace a lze je odhadnout podle různých metodik.

Nejběžněji používané techniky pro odhad parametrů relevantní v populační ekologii budou popsány níže:

Velikost populace

Prvním přístupem - a nejintuitivnějším - je přímý počet jednotlivců. Tuto techniku ​​lze použít na malé populace, kde počítání zajišťuje přesnou hodnotu.

Například pokud chcete studovat počet domácích psů v regionu, počet hvězdic v mělké oblasti nebo počet místních univerzitních studentů.

Pokud je však výzkumný cíl větší skupinou, není přímé počítání schůdnou alternativou.

V těchto případech se provádí nepřímý počet členů populace. Pokud je distribuce studovaného organismu velmi široká, lze organismy spočítat v ohraničené oblasti a poté extrapolovat na skutečnou oblast.

Počet jedinců lze také odhadnout nepřímo na základě důkazů, jako jsou hnízda, nory nebo vzorky stolice.

Nakonec lze použít metodu odchytu a opětovného zachycení, která se široce používá pro studium populací zvířat. První krok zahrnuje odchyt zvířat, jejich označení a uvolnění. Poté jsou znovu zajati a velikost je odhadnuta ve vztahu k jednotlivcům, kteří byli zajati a označeni.

Struktura obyvatelstva

Populační studie se snaží charakterizovat populaci z hlediska pohlaví, stadia vývoje jednotlivce, reprodukčního stadia.

K dosažení tohoto cíle je nutné znát přibližný věk organismu. V případě savců lze pozorovat opotřebení zubů, v jiných skupinách zvířat lze odvodit stav struktur, jako jsou rohy nebo peří.

V rostlinném království lze růstové prsteny počítat na kmeni stromů. Existují také techniky molekulární biologie, které umožňují odhadovat věk organismů.

Příklad skutečného vyšetřování

V roce 1996 Trajano zkoumal populační ekologii běžného upíra Desmodus rotundus (Chiroptera). Prostřednictvím experimentů zachycení a opětovného zachycení dokázal usoudit, že velikost kolonie se měnila měsíčně, což naznačuje, že netopýři se často pohybují z jeskyně do jeskyně.

Podle této studie je netopýr schopen migrovat do teplejších oblastí, když to klima zaručuje. Minimální hlášená hustota obyvatelstva byla 3,5 jednotlivce na kilometr čtvereční.

Ltshears, z Wikimedia Commons

Aplikace

Znalost ekologie populace je nezbytná pro biology ochrany přírody a zdrojů a managementu. Pro řešení problémů souvisejících se zachováním biologické rozmanitosti je nezbytné mít přesné informace o populační ekologii studijní skupiny.

Například, pokud chcete studovat, jaké jsou příčiny, proč počet obojživelníků na celém světě klesá, nebo pokud zavedení cizího druhu nějak ovlivňuje místní druh, je nutné mít údaje o populační ekologii..

Reference

1. Hannan, MT, a Freeman, J. (1977). Populační ekologie organizací. American journal of sociology, 82 (5), 929-964.
2. Parga, ME a Romero, RC (2013). Ekologie: dopad současných environmentálních problémů na zdraví a životní prostředí. Ekologické edice.
3. Reece, JB, Urry, LA, Kain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV a Jackson, RB (2014). Campbell biologie. Pearson.
4. Rockwood, LL (2015). Úvod do populační ekologie. John Wiley a synové.
5. Trajano, E. (1996). Pohyby jeskynních netopýrů v jihovýchodní Brazílii s důrazem na populační ekologii netopýra obecného, ​​Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28 (1), 121-129.