Czynniki zależne od zagęszczenia

Ćw 1. Czynniki
środowiskowe determinujące liczebność populacji.
-
ile i jakie organizmy są w środowisku?
Własności populacji + czynniki środowiskowe
1.
-
Warunki środowiskowe
fizyczne lub chemiczne właściwości środowiska (temperatura, wilgotność, pH, zasolenie)
mogą być wykorzystywane przez osobniki
nie są zawłaszczane
limitują możliwość występowania
działają w sposób niezależny od zagęszczenia
2.
-
Zasoby
zużywalne elementy środowiska
mogą być zawłaszczane
limitują możliwość wzrostu i rozwoju (pokarm, przestrzeń, kryjówki, miejsce do rozrodu)
zależne od zagęszczenia
3.
-
Oddziaływania biotyczne
konkurencja
drapieżnictwo
pasożytnictwo
mutualizm
Liczebność populacji zależy od: ile było osobników na początku.. i...
-
imigracja  emigracja
rozrodczość  śmiertelność
Tempo zmian liczebności populacji zależy od:
1 - różnicy między rozrodczością i śmiertelnością
 rozrodczość – liczba urodzonych osobników w przeliczeniu na 1 osobnika i jednostkę czasu
 śmiertelność- liczba zgonów osobników w przeliczeniu na 1 osobnika i jednostkę czasu
N – liczebność populacji
r – wewnętrzne tempo wzrostu populacji
b- rozrodczość
d- śmiertelność
Nt – właściwości gatunku gdy nie ma wpływu środowiska
Nr – zmiany liczebności populacji zależą nie tylko od różnicy między rozrodczością i śmiertelnością (b-d)
ale i od liczebności populacji
W sprzyjających warunkach środowiska rozrodczość cechuje się nadprodukcją potomstwa (reprodukcja
przewyższa śmiertelność b> d)  takie gatunki obserwujemy obecnie
Gdyby wzrost liczebności populacji nie był ograniczony ( b – d= const) liczebność populacji rosłaby w coraz
szybszym tempie.
Populacja przyrasta w sposób szybki
 wewnętrzne maksymalne tempo wzrostu populacji różnych gatunków różne wartości rozrodu, różne
strategie rozrodcze (często i licznie, długo żyją i niewiele potomków)
Liczebność populacji nie może rosnąć nieograniczenie
-
wyższa śmiertelność , niższa rozrodczość
Wzrost logistyczny
K – poziom pojemności środowiska pojemność środowiska – maksymalna liczebność populacji, jaka może
istnieć w sposób długotrwały w określonym środowisku przy określonej wielkości zasobów.
N<K
-
na ile liczebność ogranicza maksymalne tempo wzrostu populacji
N=K

b>d , r = 0  liczebność populacji wzrasta wykładniczo wzrost zależy od rm i N
b=d , r = 0  liczebność populacji nie zmienia się
może być wzrost powyżej pojemności środowiska zasoby są silnie limitowane i po przekroczeniu K –
spadek liczebności (oscyluje)
N>K
b>d , r < 0  liczebność populacji maleje
Czynniki niezależne od zagęszczenia
-
wpływ na rozrodczość i śmiertelność
niezależnie ile osobników jest w populacji (np. temperatura)
Czynniki zależne od zagęszczenia
-
wpływ zmienia się w trakcie życia
najpierw rozrodczość wyższa do pewnego poziomu, później na odwrót. najpierw jeden wpływ później inny
- efekt zmienia się wraz ze wzrostem zagęszczenia
- populacje z czasem zbiegają do pewnej wartości
Które wpływają silniej?
- oddziaływania środowiska mogą działać wcześniej
- czynniki niezależne od zagęszczenia mają charakter destabilizujący na liczebność populacji powodują jej
gwałtowne zmiany
Analiza wpływu czynników środowiskowych
Metody badawcze ekologii:
 bezpośrednie obserwacje (teren) niedoskonałe bo brak 100% pewności, że silna zbieżność. Np. pokarmu
i liczebności działa w sposób przyczynowo-skutkowy
 eksperymenty – hipotezy, wnioski o współzależnościach ; ograniczamy wpływ innych czynników do
minimum
 symulacje – modele matematyczne szybsze wyniki; wady: jeśli źle przewidzimy zależności to zły wynik
Eksperyment
Warianty
N0
K1 K2 K3
A1 A2 A3
B1 B2 B3
*C1 C2 C3
D1 D2 D3
E1 E2 E3
30 os.
30
150
30
30
30
Pokarm
1,2 mg Corg
kontrola
0,03 mg Corg
pokarm
1,2 mg Corg
liczebność początkowa,
1,2 mg Corg
konkurencja
1,2 mg Corg drapieżnictwo 20% dużych osobników
0,03 mg Corg
pokarm +energia
 ekosystem izolowany od innych populacji (organizmy)
w K1  30 osobników, do każdego K dodawaliśmy co 2-gi dzień ilość pokarmu
wariant A pokarmowy, taka sama liczba osobników, dostaraczmy mniej pokarmu niż w wariancie K 40krotnie mniej pokarmu hipoteza-mniej osobników
wariant B od wariantu K różni się początkową liczbą osobników (150), pokarm taki sam czy liczba
początkowa ma wpływ na liczebność populacji może im więcej na początku tym więcej na końcu?
Wariant C liczebność początkowa i pokarm ten sam ale ubiegają się konkurenci różnych gatunków (2
gatunki) konkurent niekorzystny na liczbę drugiego, konkurencja o zasoby Krewetki!!!
Wariant D  N0, pokarm ten sam ale obecne są drapieżniki (symulujemy)-> eliminujemy proporcję osobników
(dużych) drapieżniki działają w sposób selektywny!!
Wariant E mniej pokarmu, ale dostarczamy więcej energii świetlnej wpływ pośredni na liczebność
pokarmu organicznego
Obiekty eksperymentalne:
- idealne są osobniki o krótkim czasie generacji( bakterie, pierwotniaki) trudne techniki badawcze
Daphnia magna
- skorupiak słodkowodny
- organizmy mało wymagające
- nie uciekają (ograniczone do środowiska wodnego)
- krótki czas generacji, po tygodniu potomstwo
- możemy łatwo oszacować położenie bez otwierania komór lęgowych liczymy jaja w komorach lęgowych,
na grzbiecie karapaksuosobniki uwalniane do środowiska, szacujemy płodność
- mogą rozmnażać się płciowo i bezpłciowo partenogeneza w sprzyjających warunkach wpływ na
wyniki, genotyp wpływa,... im bardziej heterogennny,,,,różnice genotypujeśli jest ten sam genotyp to
eliminujemy zmienność genetyczną w eksperymencie
-
-
rozród płciowysamiec identyczny genotyp jak samica; płeć determinowana hormonalnie osłonka jaj
tworzona w sposób inny przy rozmnażaniu płciowym (jaja duże czarne, przechodzą stan spoczynku) i inna
przy bezpłciowym
pokarm glony (Scenedesmus obliguus), łatwo oszacować koncentracje
Atyopsis moducensis krewetkam filtratory odfiltrowujące dafnie i scenedesmus
Dafnie odfiltrowują pokarm ze środowiska, wszystko co ma odpowiednie rozmiary
Ekosystem eksperymentalny
- odizolowane środowisko wodne (zbiornik i tam dafnie)
Schemat obsługi eksperymentu:
- 3 powtórzenia (akwaria)
Czynności:
- policzyć 3-krotnie wszystkie zwierzaki w akwarium 16 kwadratów
- nie zmieniać warunków świetlnych
- 3 pomiary i średnia z nich w każdym akwarium
- liczbę zwierząt w poszczególnych sektorach wpisac do rubryk w formularzu A
- przenieść z akwarium przy pomocy siatki 30-50 osobników do pojamnika jakośc osobników
- odłowić przy pomocy pipety szklanej z pojemnika pojedyncze osobniki zaczynając od osobników nie
mających jaj w komorach lęgowych ile nosi jaja, te które nie mają jaj zwracamy do akwarium, zacznij
od najmniejszych licząc
- osobniki z jajami pod binokular
- jaja policzyć u min. 10 osobników
- policz ‘ciężarne’ samice (z embrionami)
liczebność – średnia z 3-ech zliczeń
czas 2 dni, liczba dni które upłynęły od ostatniego pomiaru
r- oscyluje wokół 0; wartości ujemne gdy populacja zmniejszyła liczebność
b – rozrodczość średnie tempo przybywania osobników w przeliczeniu na 1 osobnika na jednostkę czasu
d t2- śmiertelność nie liczymy trupów w sposób bezpośredniszacujemy:
N – liczebność populacji