Gli ecologisti studiano come gli organismi interagiscono con i loro ambienti sulla terra. L'ecologia della popolazione è un campo di studio più specializzato su come e perché le popolazioni di quegli organismi cambiano nel tempo.
Man mano che la popolazione umana cresce nel 21 ° secolo, le informazioni raccolte dall'ecologia della popolazione possono aiutare nella pianificazione. Può anche aiutare con gli sforzi per preservare altre specie.
Definizione di ecologia della popolazione
Nella biologia della popolazione, il termine popolazione La definizione di ecologia della popolazione Gli ecologisti usano vari termini per comprendere e discutere le popolazioni di organismi. Una popolazione appartiene a un solo tipo di specie che risiede in un determinato luogo. La dimensione della popolazione La dimensione della popolazione è rappresentata dalla lettera N ed equivale al numero totale di individui in una popolazione. Maggiore è la popolazione, maggiore è la sua variazione generica e quindi il suo potenziale di sopravvivenza a lungo termine. L'aumento della dimensione della popolazione può, tuttavia, portare ad altri problemi, come l'uso eccessivo di risorse che porta a un crollo della popolazione. La densità di popolazione si riferisce al numero di individui in una determinata area. Un'area a bassa densità avrebbe più organismi sparsi. Le aree ad alta densità avrebbero più individui che vivono più vicini tra loro, portando a una maggiore concorrenza delle risorse. Dispersione della popolazione: fornisce informazioni utili su come le specie interagiscono tra loro. I ricercatori possono imparare di più sulle popolazioni studiando il modo in cui sono distribuite o disperse. La distribuzione della popolazione descrive il modo in cui gli individui di una specie sono distribuiti, sia che vivano in stretta vicinanza l'uno con l'altro o distanti, o raggruppati in gruppi. Metodo Quadrat: Idealmente, la dimensione della popolazione potrebbe essere determinata contando ogni individuo in un habitat. Questo è molto poco pratico in molti casi, se non impossibile, quindi gli ecologi spesso devono estrapolare tali informazioni. Nel caso di organismi molto piccoli, motori lenti, piante o altri organismi non mobili, gli scienziati scansionano usano ciò che viene chiamato quadrat Quadrati diversi possono essere posizionati in aree diverse in modo che i ricercatori possano ottenere campioni casuali. I dati raccolti dal conteggio degli individui nei quadrati vengono quindi utilizzati per estrapolare la dimensione della popolazione. Contrassegna e riconquista: Ovviamente un quadrat non funzionerebbe per gli animali che si muovono un round molto. Quindi, per determinare la dimensione della popolazione di più organismi mobili, gli scienziati usano un metodo chiamato contrassegno e riconquista In questo scenario, i singoli animali vengono catturati e quindi contrassegnati con un tag, una fascia, una vernice o qualcosa di simile. L'animale viene rilasciato nel suo ambiente. Successivamente, un altro set di animali viene catturato e tale set può includere sia animali già marcati sia animali non contrassegnati. Il risultato della cattura di animali marcati e non marcati offre ai ricercatori un rapporto da utilizzare, e da ciò, possono calcolare la dimensione stimata della popolazione. Un esempio di questo metodo è quello del condor della California, in cui gli individui sono stati catturati e taggati per seguire la dimensione della popolazione di questa specie minacciata. Questo metodo non è ideale a causa di vari fattori, quindi i metodi più moderni includono il monitoraggio radiofonico degli animali. Thomas Malthus, che ha pubblicato un saggio che descriveva il rapporto della popolazione con le risorse naturali, è stato il primo teoria dell'ecologia della popolazione. Charles Darwin si espanse su questo con i suoi concetti di "sopravvivenza dei più adatti". Nella sua storia, l'ecologia si basava sui concetti di altri campi di studio. Uno scienziato, Alfred James Lotka, ha cambiato il corso della scienza quando ha scoperto gli inizi dell'ecologia della popolazione. Lotka ha cercato la formazione di un nuovo campo della "biologia fisica" in cui ha incorporato un approccio sistemico allo studio delle relazioni tra gli organismi e il loro ambiente. Il biostatista Raymond Pearl ha preso atto del lavoro di Lotka e ha collaborato con lui per discutere interazioni predatore-preda. Vito Volterra, un matematico italiano, iniziò ad analizzare le relazioni predatore-preda negli anni '20. Ciò porterebbe a quelle che venivano chiamate equazioni di Lotka-Volterra che servivano da trampolino per l'ecologia della popolazione matematica. Entomologo australiano A.J. Nicholson ha guidato i primi campi di studio riguardo ai fattori di mortalità dipendenti dalla densità. H.G. Andrewartha e L.C. La betulla avrebbe continuato a descrivere come le popolazioni sono influenzate da fattori abiotici. L'approccio dei sistemi di Lotka all'ecologia influenza ancora oggi il campo. Crescita della popolazione Quando una dimensione della popolazione incontra risorse illimitate, tende a crescere molto rapidamente. Questo si chiama crescita esponenziale Capacità di trasporto: poiché il mondo reale non offre risorse illimitate, il numero di individui in una popolazione in crescita alla fine raggiungerà un punto in cui le risorse diventano più scarse. Quindi il tasso di crescita rallenterà e si stabilizzerà. Una volta che una popolazione raggiunge questo punto di livellamento, viene considerata la più grande popolazione che l'ambiente possa sostenere. Il termine per questo fenomeno è capacità di carico Crescita, nascita e tasso di mortalità: per la crescita della popolazione umana, i ricercatori hanno usato a lungo la demografia per studiare i cambiamenti della popolazione nel tempo. Tali cambiamenti derivano dai tassi di natalità e dai tassi di mortalità. Le popolazioni più grandi, ad esempio, porterebbero a tassi di natalità più elevati solo a causa di un maggior numero di potenziali compagni. Tuttavia, ciò può anche portare a tassi di mortalità più elevati dovuti alla concorrenza e ad altre variabili come la malattia. Le popolazioni rimangono stabili quando i tassi di natalità e mortalità sono uguali. Quando i tassi di natalità sono superiori ai tassi di mortalità, la popolazione aumenta. Quando i tassi di mortalità superano i tassi di natalità, la popolazione diminuisce. Questo esempio, tuttavia, non tiene conto dell'immigrazione e dell'emigrazione. L'aspettativa di vita gioca un ruolo anche nella demografia Fattori limitanti: gli ecologi studiano i fattori che limitano la crescita della popolazione. Questo li aiuta a capire i cambiamenti subiti dalle popolazioni. Li aiuta anche a prevedere potenziali futuri per le popolazioni. Le risorse nell'ambiente sono esempi di fattori limitanti. Ad esempio, le piante hanno bisogno di una certa quantità di acqua, sostanze nutritive e luce solare in un'area. Gli animali hanno bisogno di cibo, acqua, riparo, accesso a compagni e aree sicure per la nidificazione. Regolamentazione della popolazione dipendente dalla densità: quando gli ecologisti della popolazione discutono della crescita di una popolazione, è attraverso l'obiettivo di fattori che sono densità- dipendente o indipendente dalla densità. Regolazione della popolazione dipendente dalla densità Ad esempio, la competizione all'interno e tra le specie per risorse, malattie, predazione e accumulo di rifiuti rappresenta tutti fattori dipendenti dalla densità. La densità della preda disponibile influirebbe anche sulla popolazione di predatori, causandone il movimento o la fame. Regolamentazione della popolazione indipendente dalla densità: al contrario, regolamentazione della popolazione indipendente dalla densità Questi fattori tendono ad essere catastrofici, come i disastri naturali (ad esempio incendi e terremoti). L'inquinamento, tuttavia, è un fattore indipendente dalla densità artificiale che colpisce molte specie. La crisi climatica è un altro esempio. Cicli di popolazione: le popolazioni aumentano e diminuiscono in modo ciclico a seconda delle risorse e della concorrenza nell'ambiente. Un esempio potrebbe essere rappresentato dalle foche del porto, colpite dall'inquinamento e dalla pesca eccessiva. La riduzione della preda per i sigilli porta ad un aumento della morte dei sigilli. Se il numero di nascite dovesse aumentare, la dimensione della popolazione rimarrebbe stabile. Ma se i loro decessi superassero le nascite, la popolazione diminuirebbe. Man mano che i cambiamenti climatici continuano a influire sulle popolazioni naturali, l'uso dei modelli di biologia della popolazione diventa più importante. Le molte sfaccettature dell'ecologia della popolazione aiutano gli scienziati a comprendere meglio come interagiscono gli organismi e aiutano nelle strategie di gestione, conservazione e protezione delle specie.
si riferisce a un gruppo di membri di una specie che vivono nella stessa area .
è lo studio di come vari fattori influenzano la crescita della popolazione, i tassi di sopravvivenza e riproduzione e il rischio di estinzione.
Caratteristiche dell'ecologia della popolazione
rappresenta il numero totale di individui in un habitat. Densità di popolazione
indica il numero di individui che risiedono in una determinata area.
si riferisce agli organismi che vivono in un territorio specifico. Un esempio sarebbero i pinguini. I pinguini vivono in territori e all'interno di questi territori gli uccelli si spaziano in modo relativamente uniforme.
si riferisce alla diffusione di individui come semi dispersi dal vento, che cadono casualmente dopo il viaggio.
si riferisce a una dritta goccia di semi a terra, piuttosto che essere trasportato, o a gruppi di animali che vivono insieme, come mandrie o scuole. Le scuole di pesci mostrano questo modo di dispersione.
Come vengono calcolate la dimensione e la densità della popolazione
(non "quadrant"; notare l'ortografia). Un quadrat comporta la marcatura di quadrati della stessa dimensione all'interno di un habitat. Spesso vengono utilizzati corde e legno. Quindi, i ricercatori possono contare più facilmente gli individui all'interno del quadrat.
Teoria dell'ecologia della popolazione
Tasso di crescita della popolazione ed esempi
riflette il cambiamento nel numero di individui nel corso di un periodo di tempo. Il tasso di crescita della popolazione è influenzato dai tassi di natalità e di morte, che a loro volta sono correlati alle risorse nel loro ambiente o a fattori esterni come il clima e le catastrofi. La riduzione delle risorse porterà a una riduzione della crescita della popolazione. Crescita logistica
si riferisce alla crescita della popolazione quando le risorse sono limitate.
. I batteri, ad esempio, cresceranno in modo esponenziale quando viene dato accesso a nutrienti illimitati. Tuttavia, tale crescita non può essere sostenuta indefinitamente.
. La lettera K rappresenta la capacità di carico.
. Quando le persone vivono più a lungo, influenzano anche le risorse, la salute e altri fattori.
descrive uno scenario in cui la densità di una popolazione influenza il suo tasso di crescita e mortalità. La regolamentazione dipendente dalla densità tende ad essere più biotica.
si riferisce al naturale (fisici o chimici) fattori che influenzano i tassi di mortalità. In altre parole, la mortalità viene influenzata senza che la densità venga presa in considerazione.
