MILJØBESTANDIGHET: FAKTORER OG EKSEMPLER - MILJØ - 2025

Den miljømessige motstand er de faktorer som sammen begrenser veksten av en naturlig populasjon. Disse kan være avhengig av befolkningstetthet, for eksempel konkurranse, predasjon, parasittisme eller miljøkvalitet. De kan også være uavhengige av tetthet som katastrofer eller værsesongalitet.

I mangel av miljømessige regulatoriske faktorer, vil enhver naturlig populasjon vokse i henhold til dets biotiske potensial eksponentielt. Effektene av miljømotstand begrenser imidlertid befolkningsveksten og når en balanse.

predasjon Tett avhengig miljøresistensfaktor. Forfatter: www.flirck.com

De forskjellige interaksjonene mellom faktorene som utøver miljømotstand i befolkningsveksten genererer høy variabel befolkningsdynamikk.

Befolkningen når generelt en dynamisk likevekt som er grafisk representert i kurver som svinger rundt en likevektsverdi.

Hva er miljømotstand?

Den enkleste modellen for dynamikk i en befolkning forutsetter at antallet individer under optimale miljøforhold øker i henhold til det biotiske potensialet i befolkningen.

Med andre ord, veksten per innbygger (r) er alltid den samme, uansett befolkningsstørrelse. Under disse premissene vil befolkningsveksten være eksponentiell.

I naturen kan bestander vokse eksponentielt i en innledende fase, men de kan ikke opprettholde denne dynamikken uendelig. Det er faktorer som begrenser eller regulerer veksten i denne befolkningen. Summen av disse faktorene er kjent som miljømotstand.

Faktorer som utøver miljømotstand virker å redusere veksten per innbygger når befolkningen nærmer seg sin optimale størrelse, bedre kjent som bæreevne.

Denne dynamikken genererer en logistisk vekst som generelt når en dynamisk likevekt, med stabile periodiske svingninger rundt lastekapasiteten (K).

Miljømotstandsfaktorer

-Densoindependent

Når faktorene som skaper miljømotstand er uavhengige av tettheten til individer, sies de å være tette-uavhengige.

Noen faktorer uavhengig av tetthet kan periodisk forekomme med årstidene, for eksempel brann, tørke, flom eller frost. Disse griper inn i reguleringen av befolkningsstørrelse.

Ved å utgjøre en tilbakevendende basis år etter år, utøver de et konstant selektivt press, som til tider har generert spesifikke tilpasninger hos individer som har tillatt dem å øke sin kondisjon og overleve år etter år, til tross for dens regulatoriske effekt.

Andre tilfeldige uavhengige tetthetsuavhengige effekter, som ekstreme klimaendringer, vulkanutbrudd og andre naturkatastrofer, kan føre til uberegnelige endringer i populasjoner. De kan ikke holde befolkningsstørrelsen på konstante nivåer eller på et likevektpunkt.

-Densodependent

Hvis faktorene som regulerer befolkningsveksten avhenger av tettheten til individer, kalles de tetthetsavhengige. Disse faktorene kan være abiotiske eller biotiske.

Abiotiske faktorer

Abiotiske tette-avhengige miljøresistensfaktorer er de som oppstår når økningen i populasjonsstørrelse endrer de fysisk-kjemiske forholdene i naturtypen.

For eksempel kan en høy befolkningstetthet generere akkumulering av skadelig avfall som reduserer overlevelsen eller reproduksjonshastigheten for individer.

Biotiske faktorer

Biotiske faktorer er de som er resultatet av samspillet mellom individer av en art eller av forskjellige arter. For eksempel konkurranse, predasjon og parasittisme.

Konkurranse

Konkurranse skjer når de vitale ressursene som brukes av individer av samme eller forskjellige arter er begrenset. Noen begrensende ressurser kan være næringsstoffer, vann, territorium, tilfluktsrom fra rovdyr, individer av motsatt kjønn, lys, blant andre.

Når befolkningen øker, reduseres tilgjengeligheten av ressurser per innbygger, og reduserer dermed reproduksjonshastigheten til individer og befolkningens vekstrate. Denne mekanismen genererer en dynamikk i logistisk vekst.

predasjon

Predation er en type samhandling mellom arter der et individ av en art (rovdyr) jakter et individ av en annen art (byttedyr) for å konsumere det til mat. I denne typen samhandling utøver tettheten for hver populasjon en regulering på den andre.

Når byttet øker befolkningsstørrelsen, øker rovdyrbestanden på grunn av tilgjengeligheten av mat. Men når tettheten til rovdyr øker, reduseres byttedyrbestanden på grunn av et økning i predasjonstrykket.

Denne typen samhandling genererer befolkningsvekstkurver hvis likevekt er dynamisk. En statisk populasjonsstørrelse oppnås ikke i bæreevnen, men bestandene svinger konstant rundt denne verdien.

parasittisme

Parasitisme er et samspill der et individ av en art (parasitt) drar fordel av individer av en annen art (vert), og gir en reduksjon i sannsynligheten for overlevelse eller reproduksjon. I denne forstand blir det også betraktet som en folkereguleringsmekanisme.

Samspillet mellom parasitter og verter kan generere dynamikk som ligner på rovdyr og byttedyr. Imidlertid er mangfoldet av typer parasitt-vert-interaksjoner i naturen uendelig, derfor kan mer kompleks dynamikk også genereres.

-Interactions

I naturen samvirker de avhengige og uavhengige effektene av tetthet i reguleringen av populasjoner, og gir et stort mangfold av mønstre.

En befolkning kan holdes nær bæreevne av tetthetsavhengige faktorer, og opplever etter hvert en kraftig nedgang på grunn av en tetthetsuavhengig naturkatastrofe.

eksempler

Bakteriell vekst

Når et inokulum av bakterier frøes i et kulturmedium, kan en vekstkurve med fire faser observeres. I denne kurven kan den innledende eksponentielle veksten og effekten av miljøregulering tydelig forstås.

En stasjonær fase er opprinnelig tydelig og til slutt en nedgangseffekt i befolkningsstørrelse.

I den første tilpasningsfasen reproduserer ikke bakterier, men i stedet syntetiserer RNA, enzymer og andre molekyler. I denne fasen observeres ingen befolkningsvekst.

Bakteriell vekstkurve. Forfatter: M • Komorniczak -talk-Illustrasjon av: Michał Komorniczak Denne filen er utgitt i Creative Commons 3.0. Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) Hvis du bruker på nettstedet ditt eller i publikasjonen mine bilder (original eller endret), blir du bedt om å gi meg detaljer: Michał Komorniczak (Polen) eller Michal Komorniczak (Polen). For mer informasjon, skriv til min e-postadresse :, via Wikimedia Commons

I neste fase oppstår celledeling. Bakterier reproduseres ved binær fusjon, en celle deler seg i to datterceller.

Denne mekanismen genererer en eksponentiell vekst der befolkningsstørrelsen dobles i hver påfølgende periode. Imidlertid kan denne fasen ikke fortsette uendelig fordi næringsstoffene i miljøet begynner å være begrensende.

Den tredje fasen av kurven er stasjonær. Reduksjonen i næringsstoffer og akkumulering av giftstoffer fører til en reduksjon i befolkningsveksten til den når en konstant verdi i antall bakterier. På dette tidspunktet blir frekvensen av ny bakterieproduksjon balansert med frekvensen av bakteriedød.

I sluttfasen av kurven er det en brå nedgang i antall bakterier. Dette skjer når alle næringsstoffene i kulturmediet er blitt utarmet og bakteriene dør.

Lynx og harer

Det typiske eksemplet på populasjonsregulering mellom rovdyr- og byttedyrbestandene er gaupe og hare. En reduksjon i bestandens størrelse på harer gir en reduksjon i antall gaupe.

Et mindre antall gaupe reduserer predasjonstrykket for harer og gir igjen en økning i antall gaupe.

Det er viktig å ta i betraktning at hares befolkningsdynamikk også er formidlet av tilgjengeligheten av mat til dem.

Befolkningsdynamikk generert av miljøregulering mellom gaupe (rovdyr) og harer (byttedyr). Forfatter: CNX OpenStax, via Wikimedia Commons

Lemmings

En interessant casestudie forekommer med Lemmings på Grønland. Befolkningen til disse pattedyrene er regulert av fire rovdyrarter: en ugle, en rev, en fugleart og erminen (Mustela erminea).

De tre første er opportunistiske rovdyr som lever av lemminger bare når de er rikelig. Mens erminen utelukkende lever av lemminger.

Dette samspillet mellom de forskjellige reguleringsfaktorene produserer periodiske svingninger i befolkningsveksten som genererer fireårs sykluser i lemminger. Denne dynamikken kan forklares på følgende måte.

Når lemminger er i lav befolkningstørrelse, blir de bare byttet av stoater. Siden det har et relativt lavt predasjonstrykk, øker den raskt befolkningsstørrelsen.

Når lemmingenes befolkning øker, begynner opportunistiske rovdyr å jakte dem oftere. På den annen side øker også stoats befolkningsstørrelsen, ettersom det er større tilgjengelighet på mat. Denne situasjonen genererer en tetthetsavhengig grense for lemmingenes befolkning.

Økningen i antall rovdyrarter og i størrelsen på bestandene deres genererer et veldig sterkt predasjonstrykk på lemmene, noe som forårsaker en brå nedgang i bestandsstørrelsen.

Denne reduksjonen i byttedyr gjenspeiles i en reduksjon i befolkningsstørrelse på stoater året etter, på grunn av en nedgang i mat, som starter en ny syklus.

Forskjell med biotisk potensial

Biotisk potensial er den maksimale vekstkapasiteten til en naturlig bestand under optimale miljøforhold.

For eksempel, når mat er rikelig, er miljøforholdene for fuktighet, pH og temperatur gunstige, og deres individer blir ikke utsatt for rovdyr eller sykdommer.

Teoretisk sammenheng mellom biotisk potensial, miljømotstand og bæreevne. Endret fra: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Denne populasjonskarakteristikken bestemmes av reproduksjonskapasiteten til individer (vanligvis kvinner), det vil si av hvor mange avkom det er i stand til å produsere gjennom hele livet, som avhenger av alder for første reproduksjon, antall barn i hver reproduktive hendelse og av hyppigheten og mengden av disse hendelsene.

Det biotiske potensialet til en befolkning er begrenset av miljømotstand. Samspillet mellom begge konseptene genererer lastekapasiteten.

referanser

1. Wikipedia-bidragsytere. Bakteriell vekst. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2018. Tilgjengelig på es.wikipedia.org.
2. Hasting, A. 1997. Population Biology: Concepts and Models. Springer. 244 s.
3. Turchin, P. 1995. Kapittel 2: Befolkningsregulering: Gamle argumenter og en ny syntese. I: Cappuccino, N. & Price PW Population Dynamics: New Approaches and Synthesis. Academic Press. London, Storbritannia.
4. Tyler Miller, Jr. og Scott E. Spoolman. 2009. Essentials of Ecology. 5 for ^å redigere. G. Tyler Miller, Jr. og Scott E. Spoolman. 560 pp.
5. Wikipedia-bidragsytere. (2018, 11. desember). Biotisk potensiale. I Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hentet 16:17, 22. desember 2018, fra en.wikipedia.org.