ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΓΡΙΑΣ ΠΑΝΙΔΑΣ 8. ΑΥΞΗΣΗ ΠΛΗΘΥΣΜΟΥ
Αντικείμενα μαθήματος 1. Ρυθμός αύξησης πληθυσμού Πεπερασμένος (λ) Ενδογενής ρυθμός αύξησης (r m ) 2. Στρατηγικές αύξησης πληθυσμού Διάκριση των πόρων του ενδιαιτήματος Αύξηση πληθυσμού σε σχέση με τους πόρους Είδη r και Κ επιλογής
Ρυθμός αύξησης πληθυσμού 1. Ρυθμός αύξησης πληθυσμού είναι η μεταβολή της αφθονίας ενός πληθυσμού στη μονάδα του χρόνου (dn/d) 2. Επηρεάζεται από: Δημογραφικούς παράγοντες Ρυθμός γεννητικότητας Ρυθμός θνησιμότητας Γεωγραφικούς παράγοντες Ρυθμός εποικισμού Ρυθμός αποικισμού Τη δομή του πληθυσμού Αναλογία φύλων κατανομή ηλικιών
Ρυθμός αύξησης πληθυσμού Πόρος: οτιδήποτε είναι απαραίτητο σε ένα οργανισμό για να επιβιώσει και να αναπαραχθεί επιτυχώς Τροφή, κάλυψη, νερό, θέσεις φωλεοποίησης, θέσεις κουρνιάσματος, εύρος θερμοκρασιών του περιβάλλοντος, κ.ά.
Ρυθμός αύξησης πληθυσμού Διάκριση των πόρων Κατανάλωση Καταναλώσιμος (π.χ. τροφή) Μη-καταναλώσιμος (π.χ. θερμοκρασία στα ερπετά) Χρησιμοποίηση Κατεχόμενος (μερική χρησιμοποίηση: φωλιά) Απομακρυνόμενος (μόνιμη χρησιμοποίηση & απομάκρυνση: τροφή) Συσχέτιση πόρου με πληθυσμό Σχέση αλληλεπίδρασης (φυτοφάγα, σαρκοφάγα) Σχέση αντίδρασης (πτωματοφάγα) Εξέλιξη Ανανεώσιμος (δυναμικός) Μη-ανανεώσιμος (αδρανής) (π.χ. έδαφος για τα είδη που κατασκευάζουν στοές)
Ρυθμός αύξησης πληθυσμού Απεριόριστοι πόροι 1α. Γεωμετρική αύξηση του πληθυσμού (μη επικαλυπτόμενες γενιές) 1β. Εκθετική αύξηση του πληθυσμού (επικαλυπτόμενες γενιές) Περιορισμένοι πόροι 2α. Μη-καταναλώσιμοι & Κατεχόμενοι πόροι 2β. Καταναλώσιμοι & Απομακρυνόμενοι πόροι 2γ. Καταναλώσιμοι πόροι & Σχέση αντίδρασης 2δ. Καταναλώσιμοι πόροι & Σχέση Αλληλεπίδρασης
1α. Πόροι απεριόριστοι, γενιές μη επικαλυπτόμενες Έστω ένας πληθυσμός ζώων (π.χ. πεταλούδες) που ζουν 1 έτος και αναπαράγονται ταυτόχρονα μία φορά κάθε έτος. Αυτό σημαίνει ότι οι γενιές δεν επικαλύπτονται. Ορίζουμε: Β το ρυθμό γέννησης (αριθμός απογόνων ανά άτομο ανά έτος) D το ρυθμό θανάτων (δηλαδή το ποσοστό των ατόμων που πεθαίνουν κάθε έτος) N το μέγεθος του πληθυσμού τη χρονική στιγμή Το μέγεθος του πληθυσμού N 1 N B N D N 1 B D N ένα έτος αργότερα θα είναι: Ορίζουμε τον πεπερασμένο ρυθμό αύξησης του πληθυσμού ως: Οπότε: και: N N N 1 1 N 1 B D
1α. Πόροι απεριόριστοι, γενιές μη επικαλυπτόμενες λ > 1 ο πληθυσμός αυξάνεται λ < 1 ο πληθυσμός μειώνεται λ = 1 ο πληθυσμός μένει σταθερός Αν λ = 2, και το μέγεθος του πληθυσμού Ν = 10, στην επόμενη γενιά το μέγεθος του πληθυσμού θα είναι N +1 = (2)(10) = 20 άτομα Αν το αρχικό μέγεθος ενός πληθυσμού είναι N 0, τότε μετά από γενιές θα είναι: N 1 N N N 0
1α. Πόροι απεριόριστοι, γενιές μη επικαλυπτόμενες Αν το αρχικό μέγεθος ενός πληθυσμού είναι N 0, τότε μετά από γενιές θα είναι: N N 0 Η αύξηση ενός πληθυσμού με αυτόν τον τρόπο ονομάζεται γεωμετρική. Γεωμετρική αύξηση παρατηρείται όταν οι πληθυσμοί παράγουν μη επικαλυπτόμενες γενιές που δεν περιορίζονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Αν Ν 0 = 5 και λ = 2, τότε ο πληθυσμός θα αυξάνεται γεωμετρικά ως εξής: μετά από 1 γενιά Ν 1 = (5)(2) 1 = 10 μετά από 2 γενιές Ν 2 = (5)(2) 2 = 20 μετά από 3 γενιές Ν 3 = (5)(2) 3 = 40 μετά από 4 γενιές Ν 4 = (5)(2) 4 = 80 μετά από 5 γενιές Ν 5 = (5)(2) 5 = 160 Γεωμετρική αύξηση πληθυσμού (Ν 0 = 10, λ = 2, = 0 5)
Ρυθμός αύξησης πληθυσμού Η αύξηση ενός πληθυσμού δεν μπορεί να είναι απεριόριστη Η αύξηση περιορίζεται από: 1. Περιβαλλοντικούς παράγοντες: Τροφικά διαθέσιμα 2. Ενδογενείς παράγοντες: Αδυναμία για μετασχηματισμό της επιπλέον ενέργειας σε αύξηση της αναπαραγωγής και μείωση της θνησιμότητας Ελάχιστα είδη πετυχαίνουν τον ενδογενή ρυθμό αύξησης ή φυσικό ρυθμό αύξησης ή βιοτικό δυναμικό: Σε πληθυσμούς εισαγόμενων ειδών Σε πληθυσμούς ειδών που υπερεκμεταλλεύτηκαν στο παρελθόν και στη συνέχεια προστατεύτηκαν
Ρυθμός αύξησης πληθυσμού
1β. Πόροι απεριόριστοι, γενιές επικαλυπτόμενες Ένας πληθυσμός του οποίου τα μέλη αναπαράγονται σε διάφορους χρόνους και οι γενιές επικαλύπτονται δεν αυξάνεται με γεωμετρικό τρόπο, με μεγάλα βήματα, αλλά βαθμιαία dn Αν η αύξηση του πληθυσμού δεν περιορίζεται από rm N περιβαλλοντικούς παράγοντες, περιγράφεται ως εξής: d όπου dn είναι η μεταβολή του πληθυσμού N κατά το απειροελάχιστο διάστημα d και r m ο ενδογενής ή φυσικός ρυθμός αύξησης ή βιοτικό δυναμικό του πληθυσμού. Άρα: dn rm Αν το αρχικό μέγεθος του πληθυσμού είναι N 0, N d τότε το μέγεθός του τη χρονική στιγμή θα είναι η εκθετική αύξηση πληθυσμών με επικαλυπτόμενες γενιές οι οποία δεν περιορίζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες: N N 0 e r m
1.β. Πόροι απεριόριστοι, γενιές επικαλυπτόμενες Παραδείγματα: έντομα, βακτήρια Στην άγρια πανίδα: μετά από την απομάκρυνση παραγόντων όχλησης rm dn N d N N 0 e r m
2α. Μη-καταναλώσιμοι & Κατεχόμενοι πόροι Παραδείγματα: ο χώρος, οι θέσεις φωλεοποίησης Πτηνά, θηλαστικά με έντονη χωροκρατικότητα
2β. Καταναλώσιμοι & Απομακρυνόμενοι πόροι Παραδείγματα: πληθυσμοί τρωκτικών σε έτη πληροκαρπίας, ξενικά είδη μετά από εισαγωγή σε νέα περιβάλλοντα (τάρανδος)
2γ. Καταναλώσιμοι πόροι & Σχέση αντίδρασης Λογιστική ή σιγμοειδής καμπύλη αύξησης
2δ. Καταναλώσιμοι πόροι & Σχέση Αλληλεπίδρασης Χρησιμοποίηση του πόρου και της προσαύξησής του Παραδείγματα: συστήματα άρπαγα-λείας, φυτοφάγωνβλάστησης
Είδη r και K επιλογής r-επιλογής: Ανεπιθύμητα και θηραματικά είδη Κ-επιλογής: σπάνια και απειλούμενα είδη Χαρακτηριστικό r-επιλογή Κ-επιλογή Διάρκεια ζωής Μικρή (< 1 έτος) Μεγάλη Ενδογενής ρυθμός αύξησης Υψηλός Χαμηλός Ανάπτυξη σ.β. Ταχεία Αργή Σωματικό μέγεθος Μικρό Μεγάλο Ηλικία ωρίμανσης Μικρή Μεγάλη Αριθμός νεαρών Μεγάλος Μικρός Μέγεθος πληθυσμού Μεταβλητό Σταθερό Αντικατάσταση πληθυσμού Ταχεία Αργή Αποικισμός Συχνός, ταχύς Σπάνιος, αργός Θνησιμότητα Υψηλή, πυκνοανεξάρτητη Χαμηλή, πυκνοεξαρτημένη
Είδη r και K επιλογής