ЭКОЛОГИЯ НАСЕЛЕНИЯ: ПАРАМЕТРЫ, МЕТОДОЛОГИЯ, ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2024

Популяционная экология или demoecología является изучением людей и их отношения к окружающей среде. Его цель состоит в том, чтобы охарактеризовать население с точки зрения рождаемости, смертности, иммиграции и эмиграции, в дополнение к определению таких параметров населения, как плотность, пространственное распределение и возрастное распределение людей.

Популяция определяется как группа особей, принадлежащих к виду, которые одновременно живут на общей территории. Члены популяции используют одни и те же ресурсы и взаимодействуют друг с другом. Границы популяции могут быть естественными (например, рыба в озере) или определяться исследователем.

Источник: pixabay.com

Исследования в области популяционной экологии могут включать лабораторные работы, полевые работы и применение математических и статистических моделей к исследовательской группе.

Что ты изучаешь?

Экологию популяций можно отличить от других аналогичных научных исследований, таких как изучение ландшафтов и экосистем, по масштабу и направленности дисциплины. Основной объект исследования - это группа организмов, связанных между собой таксономически или функционально.

Концепция популяционной экологии стремится ответить на вопросы, связанные с емкостью окружающей среды, оптимальным размером популяции, причинами и механизмами увеличения численности, такими как, среди прочего, распределение популяций.

Точно так же эта совокупность знаний стремится понять внутривидовые экологические отношения, называя это конкуренцией или мутуализмом между людьми, принадлежащими к одному и тому же виду, и межвидовые отношения, такие как хищничество и коэволюционные процессы.

Понятие населения

Стая волков.

Говоря об экологии популяции, необходимо определить, что такое популяция. В этом контексте популяция определяется как группа организмов, обладающих способностью к воспроизводству и находящихся в общей пространственной области (то есть симпатрических) одновременно. Это понятие является синонимом биологической популяции.

Эти люди образуют функциональную единицу, в которой они взаимодействуют друг с другом и могут размножаться. Обратите внимание, что концепция местной популяции отличается от концепции вида и популяции вида. В этих случаях понятие популяции определяется исследователем заранее и может стать произвольным.

Популяции развиваются в результате естественного отбора, который воздействует на наследственные различия между особями, изменяя частоту различных характеристик с течением времени.

В последние двадцать лет акцент с популяционной экологии сместился на экологию «метапопуляций».

Эта концепция, разработанная Левинсом, охватывает «популяции популяций», и, следуя этой концепции, каждая местная популяция подвержена вымиранию, но может быть уравновешена процессами иммиграции из других популяций.

Параметры исследования

Популяционная экология фокусируется на изучении определенных свойств группы, в основном роста, выживания и воспроизводства. Наиболее важные параметры:

Размер и рост населения

Рост населения определяется сочетанием четырех процессов: воспроизводства (полового или бесполого), смертности, иммиграции и эмиграции.

Одним из показателей прироста населения является внутренняя скорость роста населения, обозначаемая буквой r и определяемая как скорость роста на человека (или на душу населения) в единицу времени в популяции.

Как уже говорилось, понятие популяции включает переменные время и пространство, поэтому размер популяции и темпы роста рассчитываются для конкретной временной и пространственной единицы.

Существует несколько моделей роста населения: экспоненциальная и логистическая. Первый представляет популяцию в неограниченной среде, и, согласно модели, по мере увеличения численности населения рост ускоряется. Однако этот образец нельзя применять в долгосрочной перспективе ни к какой популяции.

Напротив, логистическая модель более реалистична и включает термин «пропускная способность» - максимальный размер популяции, который может поддерживать среда.

плотность

Популяции можно описать с точки зрения их плотности и дисперсии. Плотность - это количество особей на площади или в объеме - количество растений на квадратный метр или количество бактерий на миллилитр в пробирке. Этот параметр динамический.

Плотность населения может регулироваться такими факторами, как уровень рождаемости и смертности, которые замедляют рост населения, стабилизируя его на уровне, близком к его вместимости.

рассеивание

Дисперсия - это пространственный образец, которому следует популяция, который может существенно варьироваться в зависимости от местной плотности и экологических характеристик окружающей среды. Логично предположить, что наиболее подходящие для определенного вида регионы будут заселены в большей степени.

Точно так же социальное взаимодействие животных также может влиять на дисперсию популяции.

Группировка особей в определенных областях является наиболее распространенной схемой расселения. Например, земноводные проводят большую часть своего времени под камнями, так как они обеспечивают более влажную среду, чем участки, подверженные воздействию солнца, что позволяет избежать высыхания.

В том маловероятном случае, если условия окружающей среды будут однородными, распределение особей будет случайным.

Равномерная дисперсия не является обычным явлением и при наблюдении может быть следствием взаимодействия между людьми. Некоторые растения могут производить химические вещества, которые препятствуют прорастанию их товарищей в близлежащих районах, или, в случае территориальных животных, они могут отчуждать других людей.

методология

Популяционная экология объединяет теоретические разработки, лабораторные и полевые работы.

Однако с модернизацией дисциплины и появлением компьютеров, способных выполнять важную статистическую работу, существует огромное количество данных, которые могут использоваться экологами-популяционными экологами без необходимости проведения полевых работ.

Знание количества особей, составляющих популяцию (эта величина известна как «размер популяции»), и их распределения являются одними из основных задач популяционной экологии и могут быть оценены с помощью различных методологий.

Ниже будут описаны наиболее часто используемые методы оценки параметров, актуальных для популяционной экологии:

Численность населения

Первый подход - и самый интуитивный - это прямой подсчет людей. Этот метод может применяться к небольшим популяциям, где подсчет обеспечивает точное значение.

Например, если вы хотите изучить количество домашних собак в регионе, количество морских звезд на мелководье или количество студентов местного университета.

Однако, когда целью исследования является большая группа, прямой подсчет не является жизнеспособной альтернативой.

В этих случаях проводится косвенный подсчет населения. Если распространение исследуемых организмов очень велико, организмы можно подсчитать в ограниченной области, а затем экстраполировать на фактическую площадь.

Число особей также можно оценить косвенно по таким свидетельствам, как гнезда, норы или образцы фекалий.

Наконец, можно применить метод отлова и повторного отлова, который широко используется для изучения популяций животных. Первый шаг включает в себя поимку животных, их пометку и выпуск. Затем их снова отлавливают, и размер оценивается по отношению к отловленным и помеченным особям.

Структура населения

Популяционные исследования стремятся охарактеризовать население с точки зрения пола, стадии развития человека, репродуктивной стадии и т. Д.

Для достижения этой цели необходимо знать примерный возраст организма. У млекопитающих можно наблюдать стирание зубов, у других групп животных - по состоянию таких структур, как рога или перья.

В царстве растений годичные кольца можно пересчитать на стволе деревьев. Существуют также методики молекулярной биологии, позволяющие определять возраст организмов.

Пример реального расследования

В 1996 году Траяно исследовал популяционную экологию вампира-обыкновенного Desmodus rotundus (Chiroptera). Путем экспериментов по отлову и повторной поимке он пришел к выводу, что размер колонии менялся ежемесячно, что указывает на то, что летучие мыши часто переходят из пещеры в пещеру.

Согласно этому исследованию, летучая мышь способна мигрировать в более теплые регионы, когда этого требует климат. Минимальная заявленная плотность населения составила 3,5 человека на квадратный километр.

Автор Ltshears, из Wikimedia Commons

Приложения

Знание популяционной экологии важно для биологов, занимающихся вопросами сохранения дикой природы и ресурсов и управления ими. Для решения проблем, связанных с сохранением биоразнообразия, необходимо иметь точную информацию о популяционной экологии исследуемой группы.

Например, если вы хотите изучить, каковы причины сокращения численности земноводных во всем мире или если интродукция чужеродного вида каким-либо образом влияет на местный вид, необходимо иметь данные по экологии популяции. ,

Ссылки

1. Ханнан, М.Т., и Фриман, Дж. (1977). Популяционная экология организаций. Американский журнал социологии, 82 (5), 929-964.
2. Парга, штат Мэриленд, и Ромеро, Р.К. (2013). Экология: влияние текущих экологических проблем на здоровье и окружающую среду. Ecoe Editions.
3. Рис, Дж. Б., Урри, Л. А., Каин, М. Л., Вассерман, С. А., Минорский, П. В., и Джексон, Р. Б. (2014). Кэмпбелл Биология. Пирсон.
4. Роквуд, LL (2015). Введение в популяционную экологию. Джон Вили и сыновья.
5. Траяно, Э. (1996). Перемещения пещерных летучих мышей на юго-востоке Бразилии, с акцентом на популяционную экологию обыкновенной летучей мыши-вампира, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28 (1), 121-129.