Dynamika populacji roślin i jej tempo wzrostu
Dynamika populacji roślin i jej wzrost!
Populacje mają charakterystyczny wzorzec wzrostu, zwane formami wzrostu populacji.
Takie formy wzrostu reprezentują wzajemne oddziaływanie potencjału biotycznego i odporności środowiskowej. Badanie dynamiki populacji odbywa się za pomocą trzech podejść (1) modeli matematycznych (2) badań laboratoryjnych i (3) badań terenowych.
Populacje charakteryzują się charakterystycznym wzrostem w kształcie sigmoidalnym, w kształcie litery S lub logistycznym. Kiedy kilka organizmów zostaje wprowadzonych na niezajętym obszarze, wzrost populacji jest początkowo powolny (dodatnia faza przyspieszenia), następnie staje się bardzo szybki (faza logarytmiczna) i ostatecznie zwalnia wraz ze wzrostem odporności środowiskowej (ujemna faza przyspieszenia) do osiągany jest poziom równowagi, wokół którego wielkość populacji zmienia się mniej lub bardziej nieregularnie w zależności od stałości lub zmienności danego środowiska.
Poziom, powyżej którego nie może wystąpić znaczny wzrost, reprezentuje poziom nasycenia lub nośność, który jest reprezentowany przez literę K. Często jest używany do określenia maksymalnej stopy wzrostu populacji. Ten parametr, ogólnie nazywany wewnętrzną szybkością przyrostu naturalnego, jest symbolizowany r 0 i przedstawia tempo wzrostu populacji, która jest nieskończenie mała.
Odpowiednio ten typ wzrostu populacji można opisać następującym równaniem logistycznym:
dN / dt = r 0 N (KN / K)
Gdzie r 0 = wrodzona zdolność populacji do wzrostu,
N = wielkość populacji
K = pojemność nośna, tj. Najwyższa gęstość zaludnienia, którą można utrzymać w rzeczywistym środowisku.
Istnieją dwa główne typy form wzrostu populacji. (1) Formy w kształcie litery "J" i (2) litery "S" lub sigmoidalne. Formy wzrostu są spowodowane charakterem gatunków i panującymi warunkami środowiskowymi. Na krzywej w kształcie litery J następuje szybki wzrost gęstości wraz z upływem czasu (zwany wzrost wykładniczy).
Wartości gęstości wykreślone w funkcji czasu dają krzywą wzrostu w kształcie litery J, a w szczycie wzrost populacji gwałtownie spada z powodu odporności środowiskowej. Na przykład krzywa wzrostu populacji w populacjach ludzkich i wzrost drożdży w warunkach laboratoryjnych wykazują początkową powolną szybkość, a następnie przyspieszają i ostatecznie zwalniają dając krzywą wzrostu, która jest sigmoidalna lub S-kształtna.
Dynamika populacji roślin:
Pod wieloma względami populacje roślin zachowują się jak populacja zwierząt, ale mają pewne unikalne cechy, takie jak: Większość roślin wyższych to modularne organizmy, rozwijające się z pojedynczej zygoty, ale wytwarzające określoną liczbę powtarzalnych struktur, zwanych modułami wegetatywnie. W roślinach istnieją dwa poziomy struktury populacji. (1) genet, który jest osobnikiem wyprodukowanym z pojedynczej zygoty, oraz (2) rametem lub rumpelem, wegetatywnymi odgałęzieniami. Populację nasion obecną w glebie dla różnych gatunków określa się jako bank nasion lub pulę nasion.
Wszystkie te nasiona nie kiełkują, niektóre umierają z powodu stresów środowiskowych, a to się nazywa sito środowiskowe, które pozwala przetrwać tylko silniejszym osobnikom. Rośliny nie mogą się ruszać w wiązanie ani rozpraszać. W ten sposób ewoluowały one jako grawitacja, wiatr, przepływ wody lub zwierzęta w celu rozproszenia pyłków, nasion, części wegetatywnych itd. Większość aspektów wzrostu populacji ma związek z gęstością. Jedną z ważnych uogólnień jest prawo 3/2.
Jeśli będziemy określać zależność pomiędzy suchą masą a gęstością pędów (znaną liczbą osobników) w populacji roślin, linia odnosząca się do wagi każdego osobnika do gęstości ma nachylenie -1, 5 (lub -3 / 2). Nachylenie miałoby wartość 1, jeśli zwiększenie gęstości dokładnie zrekompensowało zmniejszenie masy ciała osób. Rozcieńczanie jest zwykle odwrotnie zależne od gęstości, ale bardzo plastyczne. Prawo to zostało zweryfikowane z szerokiej gamy roślin, od mchów po drzewa. Być może prawo 3/2 jest uniwersalne, chociaż dokładna przyczyna jego pojawienia się nie jest jeszcze znana.
Tempo wzrostu populacji:
Tempo wzrostu populacji wyraża się liczbą osób, o które populacja wzrasta podzielona przez czas, jaki upływa, podczas gdy ten wzrost populacji ma miejsce.
Stopa wzrostu (r) = liczba urodzeń (b) - liczba zgonów (d) / średnia populacja w przedziale czasowym
Faktyczna zmiana liczby ludności (ΔN) w dowolnym okresie czasu (Δt) jest równa rN. Można to zapisać jako ΔN / Δt = rN lub szybkość zmiany populacji w dowolnym momencie (dn / dt) może być wyrażona jako ΔN / Δt = rN. Jest to równoznaczne z tym, że liczba osób w dowolnym dowolnym momencie t, lub Nt, jest związana z liczbą osób na początku, N 0, przez równanie Nt = N 1 e rt gdzie e = 2, 71828, podstawa logarytmy naturalne.
