ЕКОЛОГІЯ НАСЕЛЕННЯ: ПАРАМЕТРИ, МЕТОДОЛОГІЯ, ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Екологія популяції або demoecología є вивченням людей і їх ставлення до навколишнього середовища. Його мета - охарактеризувати чисельність населення за рівнем народження, смертності, імміграції та еміграції, крім визначення таких параметрів населення, як щільність, просторовий розподіл та віковий розподіл осіб.

Популяція визначається як група особин, що належать до виду, який одночасно мешкає на загальній території. Члени населення використовують однакові ресурси та взаємодіють між собою. Межі популяції можуть бути природними (як риба в озері) або їх може визначити дослідник.

Джерело: pixabay.com

Дослідження в галузі екології населення можуть включати лабораторні роботи, польові роботи та застосування математичної та статистичної моделей до дослідницької групи.

Що ти вивчаєш?

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

Концепція екології населення прагне відповісти на питання, пов'язані з екологічною пропускною здатністю, оптимальним розміром населення, причинами та механізмами, за допомогою яких збільшується чисельність, наприклад розподілом популяцій, серед інших.

Аналогічно, цей масив знань прагне зрозуміти внутрішньовидові екологічні стосунки, назвати його конкуренцією чи взаємністю між індивідами, що належать до одного виду, та міжвидовими стосунками, такими як хижацькі та коеволюційні процеси.

Концепція населення

Зграя вовків.

Говорячи про екологію населення, слід визначити, що таке популяція. У цьому контексті популяція визначається як група організмів, здатних до розмноження і які опиняються в спільній просторовій області (тобто вони симпатичні) одночасно. Це поняття є синонімом біологічної популяції.

Ці особи утворюють функціональну одиницю, в якій вони взаємодіють один з одним і можуть відтворюватися. Зауважимо, що поняття місцевої популяції відрізняється від поняття виду та популяції виду. У цих випадках поняття населення попередньо визначається дослідником і може стати довільним.

Населення розвиваються шляхом природного відбору, який діє на спадкові зміни між особинами, змінюючи частоти різних характеристик у часі.

В останні двадцять років акцент від екології населення перемістився на екологію "метапопуляцій".

Ця концепція, розроблена Левіном, охоплює "сукупність населення", і, слідуючи цьому баченню, кожне місцеве населення піддається вимиранню, але може бути збалансоване шляхом імміграційних процесів з іншого населення.

Параметри дослідження

Екологія населення орієнтована на вивчення певних властивостей групи, головним чином зростання, виживання та відтворення. Найважливіші параметри:

Чисельність та приріст населення

Зростання населення визначається поєднанням чотирьох процесів: відтворення (будь то сексуальне чи безстатеве), смертність, імміграція та еміграція.

Одним із показників приросту населення є внутрішній темп приросту населення, що позначається літерою r і визначається як швидкість приросту на особу (або на душу населення) на одиницю часу в чисельності населення.

Як обговорювалося, поняття населення включає змінні часу та простору, тому розмір чисельність населення та темпи приросту розраховуються для конкретної часової та просторової одиниці.

Існує кілька моделей зростання населення: експоненціальна та логістична. Перший являє собою чисельність населення в необмеженому середовищі і відповідно до моделі, коли кількість населення збільшується, зростання стає швидшим. Однак ця модель не може бути застосована в довгостроковій перспективі до будь-якого населення.

На противагу цьому, логістична модель є більш реалістичною і включає в себе термін "вантажопідйомність" - максимальний розмір населення, який може підтримувати середовище.

Щільність

Населення можна описати за їх щільністю та дисперсністю. Щільність означає кількість особин на площу або на об'єм - кількість рослин на квадратний метр або кількість бактерій на мілілітр у пробірці. Цей параметр динамічний.

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

Дисперсія

Дисперсія - це просторова структура, за якою дотримується чисельність населення, і може істотно змінюватися залежно від місцевої щільності та екологічних особливостей навколишнього середовища. Логічно думати, що найбільш підходящі регіони для певного виду будуть заселені в більшій кількості.

Аналогічно, соціальна взаємодія тварин також може впливати на розповсюдження популяції.

Групування особин у певних районах є найпоширенішою схемою розповсюдження. Наприклад, земноводні проводять більшу частину свого часу під скелями, оскільки це забезпечує більш вологе середовище, ніж ділянки, що піддаються впливу сонця, уникаючи тим самим висушування.

У тому випадку, коли умови навколишнього середовища будуть однорідними, розподіл особин буде випадковим.

Однорідна схема дисперсії не є поширеною, і коли вона спостерігається, вона може бути наслідком взаємодії між людьми. Деякі рослини можуть виробляти хімічні речовини, які перешкоджають проростанню їхніх супутників у сусідніх районах або у випадку територіальних тварин, вони можуть відчужувати інших особин.

Методика

Екологія населення інтегрує розвиток теорії, лабораторних робіт та польових робіт.

Однак із модернізацією дисципліни та надходженням комп’ютерів, здатних виконувати важливі статистичні роботи, існує величезна кількість даних, які можуть використовуватись екологами населення без необхідності польових робіт.

Знання кількості осіб, які становлять популяцію (ця величина відома як «чисельність населення») та їх розподіл є одними з основних завдань екології населення і можуть бути оцінені, застосовуючи різні методики.

Найпоширеніші методи оцінки параметрів релевантності в екології населення будуть описані нижче:

Чисельність населення

Перший підхід - і найбільш інтуїтивний - це прямий підрахунок людей. Ця методика може бути застосована до невеликих груп населення, де підрахунок забезпечує точне значення.

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

Однак, коли ціль дослідження є більшою групою, пряме підрахунок не є життєздатною альтернативою.

У цих випадках здійснюється непрямий підрахунок членів населення. Якщо розподіл досліджуваного організму дуже широкий, організми можна перерахувати на відмежованій площі та потім екстраполювати на фактичну площу.

Кількість особин також може бути опосередковано оцінена за такими доказами, як гнізда, нори або калові зразки.

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

Структура населення

Дослідження населення прагнуть охарактеризувати популяцію за статтю, стадією розвитку особистості, репродуктивною стадією, серед інших.

Для досягнення цієї мети необхідно знати приблизний вік організму. Що стосується ссавців, то знос може спостерігатися в зубах, в інших групах тварин це може бути обумовлене станом таких структур, як роги або пір’я.

У царстві рослин рослинні кільця можна перерахувати на стовбурах дерев. Існують також методи молекулярної біології, які дозволяють оцінити вік організмів.

Приклад реального розслідування

У 1996 році Траяно дослідив екологію населення звичайного вампіра Desmodus rotundus (Chiroptera). Шляхом експериментів із захопленням та відловом він зміг зробити висновок, що розмір колонії змінювався щомісяця, що свідчить про те, що кажани часто пересуваються з печери в печеру.

Згідно з цим дослідженням, кажан здатний мігрувати в тепліші регіони, коли клімат цього вимагає. Мінімальна щільність населення становила 3,5 особи на квадратний кілометр.

За Ltshears, з Wikimedia Commons

Програми

Знання екології населення має важливе значення для біологів із збереження дикої природи та ресурсів та управління ними. Для вирішення проблем, пов’язаних із збереженням біорізноманіття, необхідно мати точну інформацію про екологію населення досліджуваної групи.

Наприклад, якщо ви хочете вивчити, з яких причин кількість земноводних зменшується в усьому світі, або якщо інтродукція іноземного виду певним чином впливає на місцевий вид, необхідно мати дані про екологію популяції. .

Список літератури

1. Hannan, MT, & Freeman, J. (1977). Екологія населення організацій. Американський журнал соціології, 82 (5), 929-964.
2. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Екологія: вплив поточних екологічних проблем на здоров'я та навколишнє середовище. Еко-видання.
3. Різ, Дж. Б., Уррі, Лос-Анджелес, Кейн, ML, Васерман, SA, Мінорський, П. В., і Джексон, РБ (2014). Кемпбелл Біологія. Пірсон.
4. Rockwood, LL (2015). Вступ до екології населення. Джон Вілі та сини.
5. Траяно, Е. (1996). Переміщення печерних кажанів на південному сході Бразилії з акцентом на екологію популяції звичайної кажана-вампіра, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28 (1), 121-129.