POPULATIONSÖKOLOGIE: PARAMETER, METHODIK, BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Die Populationsökologie oder Demoecología ist das Studium der Menschen und ihrer Beziehung zur Umwelt. Ziel ist es, die Bevölkerung in Bezug auf Geburt, Sterblichkeit, Einwanderung und Auswanderung zu charakterisieren und Bevölkerungsparameter wie Dichte, räumliche Verteilung und Altersverteilung von Personen zu definieren.

Eine Population ist definiert als eine Gruppe von Individuen, die zu einer Art gehören, die gleichzeitig in einem gemeinsamen Gebiet leben. Mitglieder einer Bevölkerung nutzen dieselben Ressourcen und interagieren miteinander. Die Grenzen einer Population können natürlich sein (wie Fische in einem See) oder sie können vom Forscher definiert werden.

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Forschung in der Populationsökologie kann Laborarbeit, Feldarbeit und die Anwendung mathematischer und statistischer Modelle auf die Studiengruppe umfassen.

Was studierst du?

Die Populationsökologie unterscheidet sich von anderen ähnlichen wissenschaftlichen Studien - wie der Untersuchung von Landschaften und Ökosystemen - durch den Umfang und den Schwerpunkt der Disziplin. Das Hauptziel der Studie ist eine Gruppe von Organismen, die aus taxonomischer oder funktionaler Sicht verwandt sind.

Das Konzept der Populationsökologie versucht, Fragen zu beantworten, die sich auf die Umwelttragfähigkeit, die optimale Populationsgröße, die Ursachen und die Mechanismen beziehen, mit denen die Größe zunimmt, wie z. B. die Verteilung der Populationen.

Ebenso versucht dieses Wissen, intraspezifische ökologische Beziehungen zu verstehen, es als Konkurrenz oder Gegenseitigkeit zwischen Individuen derselben Spezies zu bezeichnen und interspezifische Beziehungen wie Raubtiere und koevolutionäre Prozesse.

Bevölkerungskonzept

Rudel Wölfe.

Wenn von Bevölkerungsökologie gesprochen wird, muss definiert werden, was eine Bevölkerung ist. In diesem Zusammenhang wird eine Population als eine Gruppe von Organismen definiert, die sich reproduzieren können und sich gleichzeitig in einem gemeinsamen räumlichen Bereich befinden (dh sympatisch sind). Dieses Konzept ist gleichbedeutend mit biologischer Bevölkerung.

Diese Individuen bilden eine funktionale Einheit, in der sie miteinander interagieren und sich reproduzieren können. Beachten Sie, dass sich das Konzept der lokalen Population vom Konzept der Arten und der Population einer Art unterscheidet. In diesen Fällen wird das Konzept der Bevölkerung zuvor vom Forscher definiert und kann willkürlich werden.

Populationen entwickeln sich durch natürliche Selektion, die auf vererbbare Variationen zwischen Individuen einwirkt und die Häufigkeit verschiedener Merkmale im Laufe der Zeit verändert.

In den letzten zwanzig Jahren hat sich der Schwerpunkt der Populationsökologie auf die Ökologie der "Metapopulationen" verlagert.

Dieses von Levins entwickelte Konzept umfasst „Bevölkerungsgruppen“. Nach dieser Vision ist jede lokale Bevölkerung vom Aussterben bedroht, kann jedoch durch Einwanderungsprozesse aus anderen Bevölkerungsgruppen ausgeglichen werden.

Studienparameter

Die Populationsökologie konzentriert sich auf die Untersuchung bestimmter Eigenschaften einer Gruppe, hauptsächlich Wachstum, Überleben und Fortpflanzung. Die wichtigsten Parameter sind:

Bevölkerungsgröße und Wachstum

Das Bevölkerungswachstum wird durch die Kombination von vier Prozessen bestimmt: Fortpflanzung (ob sexuell oder asexuell), Sterblichkeit, Einwanderung und Auswanderung.

Ein Maß für das Bevölkerungswachstum ist die intrinsische Rate des Bevölkerungswachstums, die mit dem Buchstaben r bezeichnet wird und als Wachstumsrate pro Individuum (oder pro Kopf) pro Zeiteinheit in der Bevölkerung definiert ist.

Wie bereits erwähnt, umfasst das Bevölkerungskonzept die Variablen Zeit und Raum, sodass die Bevölkerungsgröße und die Wachstumsraten für eine bestimmte Zeit und räumliche Einheit berechnet werden.

Es gibt verschiedene Modelle des Bevölkerungswachstums: das exponentielle und das logistische. Die erste repräsentiert eine Bevölkerung in einer unbegrenzten Umgebung und nach dem Modell wird das Wachstum mit zunehmender Bevölkerung schneller. Dieses Muster kann jedoch langfristig nicht auf eine Population angewendet werden.

Im Gegensatz dazu ist das Logistikmodell realistischer und enthält den Begriff „Tragfähigkeit“ - die maximale Bevölkerungsgröße, die die Umwelt unterstützen kann.

Dichte

Populationen können hinsichtlich ihrer Dichte und Dispersion beschrieben werden. Die Dichte bezieht sich auf die Anzahl der Individuen pro Fläche oder pro Volumen - die Anzahl der Pflanzen pro Quadratmeter oder die Anzahl der Bakterien pro Milliliter in einem Reagenzglas. Dieser Parameter ist dynamisch.

Die Bevölkerungsdichte kann durch Faktoren wie Geburten- und Sterblichkeitsraten reguliert werden, die das Bevölkerungswachstum verlangsamen und es nahe seiner Tragfähigkeit stabilisieren.

Dispersion

Die Streuung ist das räumliche Muster, dem die Bevölkerung folgt, und kann in Abhängigkeit von der lokalen Dichte und den ökologischen Merkmalen der Umwelt erheblich variieren. Es ist logisch zu glauben, dass die für eine bestimmte Art am besten geeigneten Regionen in größerem Anteil bewohnt werden.

In ähnlicher Weise können soziale Interaktionen von Tieren auch die Streuung der Bevölkerung beeinflussen.

Die Gruppierung von Individuen in bestimmten Bereichen ist das häufigste Ausbreitungsmuster. Zum Beispiel verbringen Amphibien die meiste Zeit unter Felsen, da sie eine feuchtere Umgebung bieten als Bereiche, die der Sonne ausgesetzt sind, wodurch eine Austrocknung vermieden wird.

In dem unwahrscheinlichen Fall, dass die Umweltbedingungen homogen sind, erfolgt die Verteilung der Individuen zufällig.

Das einheitliche Dispersionsmuster ist nicht üblich und kann, wenn es beobachtet wird, eine Folge von Wechselwirkungen zwischen Individuen sein. Einige Pflanzen können Chemikalien produzieren, die die Keimung ihrer Gefährten in nahe gelegenen Gebieten hemmen, oder bei Landtieren andere Individuen entfremden.

Methodik

Die Populationsökologie integriert Theorieentwicklung, Laborarbeit und Feldarbeit.

Mit der Modernisierung der Disziplin und dem Aufkommen von Computern, die wichtige statistische Arbeiten ausführen können, gibt es jedoch eine enorme Datenmenge, die von Populationsökologen ohne Feldarbeit verwendet werden kann.

Das Wissen über die Anzahl der Personen, aus denen eine Bevölkerung besteht (dieser Wert wird als „Bevölkerungsgröße“ bezeichnet), und ihre Verteilung sind einige der Hauptziele der Bevölkerungsökologie und können nach verschiedenen Methoden geschätzt werden.

Die am häufigsten verwendeten Techniken zur Schätzung relevanter Parameter in der Populationsökologie werden nachstehend beschrieben:

Einwohnerzahl

Der erste - und intuitivste - Ansatz ist die direkte Zählung von Personen. Diese Technik kann auf kleine Populationen angewendet werden, bei denen das Zählen einen genauen Wert gewährleistet.

Wenn Sie beispielsweise die Anzahl der Haushunde in einer Region, die Anzahl der Seesterne in einem flachen Gebiet oder die Anzahl der örtlichen Universitätsstudenten untersuchen möchten.

Wenn das Forschungsziel jedoch eine größere Gruppe ist, ist die direkte Zählung keine praktikable Alternative.

In diesen Fällen wird eine indirekte Zählung der Bevölkerungsmitglieder durchgeführt. Wenn die Verteilung des Untersuchungsorganismus sehr groß ist, können die Organismen in einem abgegrenzten Bereich gezählt und dann auf den tatsächlichen Bereich extrapoliert werden.

Die Anzahl der Individuen kann auch indirekt durch Beweise wie Nester, Höhlen oder Stuhlproben geschätzt werden.

Schließlich kann die Fang- und Wiedererfassungsmethode angewendet werden, die häufig für die Untersuchung von Tierpopulationen verwendet wird. Der erste Schritt besteht darin, die Tiere zu fangen, zu markieren und freizulassen. Sie werden dann erneut erfasst und die Größe wird im Verhältnis zu den erfassten und markierten Personen geschätzt.

Bevölkerungsstruktur

Bevölkerungsstudien zielen darauf ab, die Bevölkerung unter anderem in Bezug auf Geschlecht, Entwicklungsstadium des Individuums und Fortpflanzungsstadium zu charakterisieren.

Um dieses Ziel zu erreichen, muss das ungefähre Alter des Organismus bekannt sein. Bei Säugetieren kann ein Verschleiß der Zähne beobachtet werden, bei anderen Tiergruppen kann dies durch den Zustand von Strukturen wie Hörnern oder Federn abgeleitet werden.

Im Pflanzenreich können Wachstumsringe am Baumstamm gezählt werden. Es gibt auch molekularbiologische Techniken, mit denen das Alter von Organismen abgeschätzt werden kann.

Beispiel einer realen Untersuchung

1996 untersuchte Trajano die Populationsökologie des Vampirs Desmodus rotundus (Chiroptera). Durch Fang- und Wiedererfassungsexperimente konnte er den Schluss ziehen, dass die Größe der Kolonie monatlich variierte, was darauf hinweist, dass Fledermäuse häufig von Höhle zu Höhle wandern.

Laut dieser Studie kann die Fledermaus in wärmere Regionen wandern, wenn das Klima dies rechtfertigt. Die gemeldete Mindestbevölkerungsdichte betrug 3,5 Personen pro Quadratkilometer.

Von Ltshears aus Wikimedia Commons

Anwendungen

Kenntnisse der Populationsökologie sind für Biologen zur Erhaltung und Bewirtschaftung von Wildtieren und Ressourcen von wesentlicher Bedeutung. Um Probleme im Zusammenhang mit der Erhaltung der biologischen Vielfalt zu bewältigen, sind genaue Informationen zur Populationsökologie der Studiengruppe erforderlich.

Wenn Sie beispielsweise untersuchen möchten, was die Ursachen dafür sind, dass die Zahl der Amphibien weltweit abnimmt, oder wenn die Einführung einer fremden Art eine lokale Art in irgendeiner Weise beeinflusst, müssen populationsökologische Daten vorliegen. .

Verweise

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