Populační ekologie, jaké studie, parametry, metodika, příklady

populační ekologie nebo demoekologie je studium populací a jejich vztah k životnímu prostředí. Jeho cílem je charakterizovat populaci z hlediska narození, úmrtnosti, imigrace a emigrace, kromě definování parametrů obyvatelstva, jako je hustota, prostorové rozložení a věkové rozdělení jednotlivců..

Populace je definována jako skupina jedinců patřících k druhu, který žije ve společném prostoru současně. Členové obyvatelstva využívají stejné zdroje a vzájemně se ovlivňují. Hranice populace mohou být přirozené (jako ryby v jezeře) nebo mohou být definovány výzkumníkem.

Výzkum v populační ekologii může zahrnovat laboratorní práci, terénní práci a aplikaci matematických a statistických modelů do studijní skupiny.

Index

• 1 Co studuje??
• 2 Populační koncept
• 3 Parametry studie
  • 3.1 Velikost a populační růst
  • 3.2 Hustota
  • 3.3 Disperze
• 4 Metodika
  • 4.1 Velikost obyvatelstva
  • 4.2 Populační struktura
• 5 Příklad skutečného výzkumu
• 6 Aplikace
• 7 Odkazy

Co studuje?

Ekologii populací lze odlišit od jiných studií v podobných vědách - jako je studium krajiny a ekosystémů - podle rozsahu a přístupu oboru. Hlavním předmětem studia je skupina organismů, které souvisejí z taxonomického nebo funkčního hlediska.

Koncepce populační ekologie se snaží odpovědět na otázky týkající se zátěže životního prostředí, optimální velikosti populace, příčin a mechanismů, kterými se velikost zvyšuje, stejně jako distribuce populací..

Stejně tak se tento soubor znalostí snaží porozumět vnitrodruhovým ekologickým vztahům, kompetencím volání nebo vzájemnosti mezi jednotlivci patřícími ke stejnému druhu a mezidruhovými vztahy, jako jsou predace a koevoluční procesy..

Populační koncept

Když hovoříme o ekologii populací, je nutné definovat, co je to populace. V této souvislosti je populace definována jako skupina organismů, které jsou schopny se rozmnožovat a které nacházejí ve sdílené prostorové oblasti (to znamená, že jsou souměrné) současně. Tento koncept je synonymem biologické populace.

Tito jedinci tvoří funkční jednotku, ve které se vzájemně ovlivňují a mohou se reprodukovat. Všimněte si, že pojem místního obyvatelstva se liší od pojmu druhu a populace druhu. V těchto případech je pojetí populace předem definováno výzkumným pracovníkem a může se stát libovolným.

Populace se vyvíjejí přirozeným výběrem, který působí na dědičné rozdíly mezi jednotlivci, měnící se frekvencí různých charakteristik v čase.

V posledních dvaceti letech se důraz ekologie populací změnil na ekologii "metapopulací"..

Tento koncept vyvinutý Levinsem zahrnuje "populace populací" a podle této vize je každé místní obyvatelstvo náchylné k zániku, ale může být vyváženo procesy přistěhovalectví z jiných populací..

Parametry studie

Ekologie populací se zaměřuje na studium určitých vlastností skupiny, především na růst, přežití a reprodukci. Nejdůležitějšími parametry jsou:

Velikost a populační růst

Růst populace je určen kombinací čtyř procesů: reprodukce (ať už sexuální nebo asexuální), úmrtnosti, imigrace a emigrace..

Míra populačního růstu je vnitřní míra populačního růstu, označený písmenem r a je definován jako míra růstu na jednotlivce (nebo na obyvatele) za jednotku času v populaci..

Jak bylo diskutováno, pojem populace zahrnuje proměnné čas a prostor, takže velikost populace a rychlost růstu jsou vypočteny pro určitou časovou a prostorovou jednotku..

Existuje několik modelů růstu populace: exponenciální a logistické. První představuje obyvatelstvo v neomezeném prostředí a podle modelu, jak se počet obyvatel zvyšuje, růst roste rychleji. Tento vzor však nelze dlouhodobě aplikovat na žádnou populaci.

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

Hustota

Populace mohou být popsány z hlediska jejich hustoty a disperze. Hustota označuje počet jedinců 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 porodnost a úmrtnost, které zpomalují růst populace a stabilizují ji v blízkosti své nosné kapacity.

Disperze

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

Stejným způsobem může sociální rozptyl zvířat ovlivnit také rozptýlení populace.

Seskupení jednotlivců v určitých oblastech je nejběžnějším vzorem rozptylu. Například obojživelníci tráví většinu svého času pod skálami, protože poskytují vlhčí prostředí než oblasti vystavené slunci, a tak se vyhnou vysychání.

V nepravděpodobném případě, že podmínky prostředí jsou homogenní, bude rozdělení jednotlivců náhodné.

Rovnoměrný rozptýlený vzor není běžný a při pozorování může být důsledkem interakce 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 populací integruje vývoj teorií, laboratorní práce a terénní práce.

S modernizací disciplíny a příchodem počítačů schopných provádět důležité statistické práce však existuje obrovské množství dat, která mohou být využívána populačními ekology bez potřeby práce v terénu..

Znalost počtu osob, které tvoří populaci (tato hodnota je známa jako "velikost populace") a její rozložení jsou některé z hlavních cílů populační ekologie a lze je odhadnout podle několika metodik..

Dále budou popsány nejpoužívanější techniky pro odhad parametrů relevantních pro ekologii populací:

Velikost obyvatelstva

První přístup - a ten nejintuitivnější - je přímé počítání jednotlivců. Tato technika může být aplikována na malé populace, kde počet zajišťuje přesnou hodnotu.

Pokud chcete například studovat počet domácích psů v regionu, počet hvězdic v mělké oblasti nebo počet místních vysokoškolských studentů.

Pokud je však cílem výzkumu větší skupina, přímé počítání není životaschopnou alternativou.

V těchto případech se provádí nepřímý počet obyvatel. Pokud je distribuce studijního organismu velmi široká, mohou být organismy spočítány v ohraničené oblasti a pak extrapolovány do skutečné oblasti..

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

Konečně lze použít metodu zachycování a znovuzískávání, která je široce používána pro studium populací zvířat. První krok zahrnuje odchyt zvířat, jejich označení a uvolnění. Pak jsou znovu zachyceni a velikost je odhadnuta ve vztahu k jednotlivcům, kteří byli zachyceni a označeni.

Populační struktura

Populační studie se snaží charakterizovat populaci z hlediska pohlaví, etapy vývoje individuální, reprodukční fáze, mimo jiné.

Pro splnění tohoto cíle je nutné znát přibližný věk organismu. V případě savců lze pozorovat opotřebení zubní protézy, v jiných skupinách zvířat ji lze odvodit ze stavu struktur, jako jsou rohy nebo peří.

V rostlinné říši mohou být v kmeni stromů počítány růstové prstence. Existují také techniky molekulární biologie, které nám umožňují odhadnout věk organismů.

Příklad skutečného výzkumu

V roce 1996 Trajan zkoumal ekologii populací obyčejného upíra Desmodus rotundus (Chiroptera). Díky pokusům o zachycení a znovuzískání byl schopen dospět k závěru, že velikost kolonie se mění měsíčně, což naznačuje, že netopýři se často stěhují z jeskyně do jeskyně..

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

Aplikace

Znalost ekologie populací je pro biology ochrany a manipulace s faunou a zdroji nepostradatelná. Aby bylo možné čelit problémům spojeným se zachováním biologické rozmanitosti, je nutné mít přesné informace o ekologii obyvatelstva studijní skupiny.

Chcete-li například studovat, jaké jsou příčiny poklesu počtu obojživelníků na celém světě, nebo zda je zavádění cizích druhů nějakým způsobem ovlivněno místním druhem, je třeba mít k dispozici údaje o ekologii obyvatelstva..

Odkazy

1. Hannan, M. T., & Freeman, J. (1977). Populační ekologie organizací. Americký časopis sociologie, 82(5), 929-964.
2. Parga, M. E., & Romero, R. C. (2013). Ekologie: vliv současných environmentálních problémů na zdraví a životní prostředí. Ecoe vydání.
3. Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., & Jackson, R.B. (2014). Campbell biologie. Pearson.
4. Rockwood, L. L. (2015). Úvod do populační ekologie. John Wiley & Sons.
5. Trajano, E. (1996). Pohyby netopýrů jeskyně v jihovýchodní Brazílii, s důrazem na populační ekologii běžného netopýra netopýra, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28(1), 121-129.