Екологія населення, які дослідження, параметри, методологія, приклади



The екологія населення або демоекологія - це вивчення популяцій та їх взаємозв'язок з навколишнім середовищем. Його мета полягає у характеристиці населення з точки зору народження, смертності, імміграції та еміграції, на додаток до визначення параметрів населення, таких як щільність, просторовий розподіл та вікове розподіл осіб.

Населення визначається як група осіб, що належать до виду, що живе в загальній зоні одночасно. Члени населення використовують однакові ресурси і взаємодіють один з одним. Межі популяції можуть бути природними (наприклад, риби в озері) або можуть бути визначені дослідником.

Дослідження в екології населення можуть включати лабораторні роботи, польові роботи та застосування математичних і статистичних моделей до досліджуваної групи.

Індекс

  • 1 Що він вивчає??
  • 2 Концепція населення
  • 3 Параметри дослідження
    • 3.1 Розмір і приріст населення
    • 3.2 Щільність
    • 3.3 Дисперсія
  • 4 Методологія
    • 4.1 Розмір населення
    • 4.2 Структура населення
  • 5 Приклад реальних досліджень
  • 6 Програми
  • 7 Посилання

Що він вивчає?

Екологію популяцій можна відрізнити від інших досліджень подібних наук - таких, як вивчення ландшафтів і екосистем - за масштабами і підходом дисципліни. Основним об'єктом дослідження є група організмів, які пов'язані з таксономічної або функціональної точки зору.

Концепція екологічної популяції спрямована на відповідь на питання, пов'язані з екологічною навантажувальною спроможністю, оптимальним розміром популяції, причинами та механізмами збільшення розміру, а також розподілом популяцій..

Аналогічно, цей набір знань прагне зрозуміти внутрішньовидові екологічні відносини, компетентність виклику або взаємність між особами, що належать до одного виду, і міжспецифічні відносини, такі як хижацькі та коеволюційні процеси.

Концепція населення

Говорячи про екологію популяцій, необхідно визначити, що таке населення. У цьому контексті популяція визначається як група організмів, здатних до відтворення, і які вони знаходять у спільній просторовій області (тобто вони симпатричні) одночасно. Ця концепція є синонімом біологічної популяції.

Ці особи утворюють функціональну одиницю, в якій вони взаємодіють один з одним і можуть розмножуватися. Зауважимо, що поняття місцевого населення відрізняється від поняття виду і популяції виду. У цих випадках поняття популяції раніше визначено дослідником і може стати довільним.

Популяції розвиваються шляхом природного відбору, який діє на успадкованих варіаціях між індивідуумами, змінюючи частоти різних характеристик з часом.

В останні двадцять років акцент екології популяцій змінився на екологію "метапопуляцій".

Ця концепція, розроблена Левінсом, охоплює "популяції населення" і, слідуючи цьому баченню, кожна місцева популяція схильна до вимирання, але може бути збалансована процесами імміграції з інших груп населення..

Параметри дослідження

Екологія популяцій зосереджена на вивченні певних властивостей групи, переважно росту, виживання та відтворення. Найважливішими параметрами є:

Розмір і приріст населення

Зростання чисельності населення визначається поєднанням чотирьох процесів: відтворення (сексуального чи безстатевого), смертності, імміграції та еміграції.

Показник приросту населення - внутрішній показник приросту населення, позначений літерою r, і визначається як темп росту на одну особу (або на душу населення) за одиницю часу в популяції..

Як обговорювалося, поняття популяції включає змінні часу і простору, тому розмір популяції і темпи зростання розраховуються для конкретного часу і простору одиниці..

Існує кілька моделей зростання населення: експоненціальна і логістична. Перший являє собою населення в необмеженому середовищі і відповідно до моделі, коли населення зростає, зростання стає швидшим. Проте ця модель не може бути застосована в довгостроковій перспективі для будь-якої популяції.

На відміну від цього, логістична модель є більш реалістичною і включає термін "несуча здатність" - максимальний розмір населення, який може підтримувати навколишнє середовище..

Щільність

Популяції можна описати з точки зору їх щільності та дисперсії. Щільність відноситься до кількості особин на площу або об'єм - кількості рослин на квадратний метр або кількості бактерій на мілілітр в пробірці. Цей параметр є динамічним.

Щільність населення може регулюватися такими факторами, як рівень народжуваності та смертності, які уповільнюють зростання населення, стабілізуючи його біля своєї несучої здатності.

Дисперсія

Дисперсія - це просторова картина, за якою слідує популяція, і вона може істотно відрізнятися в залежності від локальної щільності та екологічних характеристик середовища. Логічно думати, що найбільш придатні регіони для певного виду будуть населені в більшій пропорції.

Так само, соціальна взаємодія тварин може також впливати на розсіювання населення.

Групування осіб у певних областях є найбільш поширеною схемою дисперсії. Наприклад, амфібії проводять більшу частину свого часу під скелями, оскільки вона забезпечує більш вологість навколишнього середовища, ніж ділянки, що піддаються впливу сонця, і таким чином уникає висихання.

У малоймовірному випадку, коли умови навколишнього середовища є однорідними, розподіл осіб буде випадковим.

Однорідна дисперсійна картина не є поширеною і, коли спостерігається, може бути наслідком взаємодії між індивідуумами. Деякі рослини можуть виробляти хімічні речовини, які перешкоджають пророщуванню своїх супутників у прилеглих районах або у випадку територіальних тварин можуть відштовхнути інших осіб.

Методологія

Екологія населення інтегрує розвиток теорій, лабораторних робіт і польових робіт.

Однак, з модернізацією дисципліни і приходом комп'ютерів, здатних виконувати важливу статистичну роботу, існує величезна кількість даних, які можуть бути використані екологами населення без необхідності польових робіт..

Знання кількості осіб, що становлять популяцію (ця величина відома як "чисельність популяції") і її розподіл, є одними з головних цілей екології населення і може бути оцінена за декількома методологіями.

Далі будуть описані найбільш використовувані методи оцінки параметрів, що мають значення для екології популяцій:

Розмір населення

Перший підхід - і найбільш інтуїтивний - це прямий підрахунок індивідів. Цей метод може бути застосований до невеликих популяцій, де підрахунок забезпечує точне значення.

Наприклад, якщо ви хочете вивчити кількість домашніх собак у регіоні, кількість морських зірок у мілководній місцевості або кількість студентів місцевих університетів.

Однак, коли метою дослідження є більша група, прямий підрахунок не є життєздатною альтернативою.

У цих випадках здійснюється непрямий підрахунок членів популяції. Якщо розподіл досліджуваного організму дуже широкий, організми можуть бути підраховані в розділеній зоні і потім екстрапольовані на фактичну область.

Кількість особин також може бути оцінена опосередковано за допомогою доказів, таких як гнізда, нори або фекальні зразки.

Нарешті, може бути застосований метод захоплення і повторного захоплення, який широко використовується для вивчення популяцій тварин. Перший крок включає захоплення тварин, маркування їх і звільнення. Потім вони знову захоплюються і розмір оцінюється по відношенню до осіб, захоплених і відзначених.

Структура населення

Популяційні дослідження прагнуть охарактеризувати популяцію з точки зору статі, стадії розвитку індивідуального, репродуктивної стадії, серед інших.

Для досягнення цієї мети необхідно знати приблизний вік організму. У випадку ссавців можна спостерігати знос зубного протеза, в інших групах тварин можна зробити висновок про стан структур, таких як роги або пір'я.

У рослинному царстві ростові кільця можна розраховувати в стовбурі дерев. Існують також методи молекулярної біології, які дозволяють оцінити вік організмів.

Приклад реальних досліджень

У 1996 році Траян досліджував екологію популяцій спільного вампіра Desmodus rotundus (Chiroptera). Завдяки заходам і експериментам повторного захоплення, він зміг зробити висновок, що розмір колонії змінювався щомісяця, що вказує на те, що кажани часто переходять від печери до печери..

Згідно з цим дослідженням, кажан здатний мігрувати в більш теплі регіони, коли погода гарантує це. Мінімальна щільність населення становила 3,5 особи на квадратний кілометр.

Програми

Знання екології популяцій є необхідним для біологів збереження та поводження з фауною та ресурсами. Для вирішення проблем, пов'язаних із збереженням біорізноманіття, необхідно мати точну інформацію про екологію популяції дослідницької групи..

Наприклад, якщо ви хочете вивчити причини, через які кількість амфібій зменшується в усьому світі, або якщо введення чужого виду впливає на місцеві види, то необхідно мати дані про екологію населення..

Список літератури

  1. Hannan, M.T., & Freeman, J. (1977). Екологія населення організацій. Американський журнал соціології, 82(5), 929-964.
  2. Parga, M. E., & Romero, R. C. (2013). Екологія: вплив поточних екологічних проблем на здоров'я та навколишнє середовище. Видання Ecoe.
  3. Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., & Jackson, R.B.. Кемпбелл Біологія. Пірсон.
  4. Rockwood, L. L. (2015). Введення в екологію населення. John Wiley & Sons.
  5. Trajano, E. (1996). Рухи печерних кажанів в південно-східній Бразилії з акцентом на популяційну екологію спільної вампірської миші, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28(1), 121-129.