populace je definována jako skupina jedinců stejného druhu žijících a křížení v rámci dané oblasti. Členové populace se často spoléhají na stejné zdroje, podléhají podobným environmentálním omezením a závisí na dostupnosti ostatních členů, aby v průběhu času přetrvávali., Vědci studují populaci zkoumáním toho, jak jednotlivci v této populaci vzájemně spolupracují a jak populace jako celek interaguje s jejím prostředím. Jako nástroj objektivního studia populací se populační ekologové spoléhají na řadu statistických opatření, známých jako demografické parametry, k popisu této populace (Lebreton et al. 1992). Oblast vědy, která má zájem o shromažďování a analýzu těchto čísel, se nazývá demografie populace, známá také jako demografie.
široce definovaná demografie je studium charakteristik populací., Poskytuje matematický popis toho, jak se tyto vlastnosti mění v průběhu času. Demografický vývoj může zahrnovat jakékoli statistické faktory, které ovlivňují populační růst, nebo pokles, ale některé parametry jsou důležité zejména: velikost populace, hustota, věková struktura, plodnost (porodnost), mortalita (úmrtnost), a poměr pohlaví (Dodge 2006). Každou z nich postupně představujeme.
nejzákladnějším demografickým parametrem je počet jedinců v populaci (Lebreton et al. 1992)., Velikost populace je definována jako počet jedinců přítomných v subjektivně určeném geografickém rozsahu. I přes jednoduchost v jeho pojetí, lokalizace všech jedinců v průběhu sčítání lidu (plný počet každý jedinec) je téměř nemožné, takže ekologové obvykle odhadují velikost populace podle počítání jedinců v rámci malé oblasti vzorku a extrapolaci, že vzorek na větší počet obyvatel., Bez ohledu na problémy při měření velikosti populace, je důležitou charakteristikou obyvatel, s významnými důsledky pro dynamiku populace jako celek (Lebreton et al. 1992).
populace vykazují výrazné chování na základě jejich velikosti. Malé populace čelí většímu riziku vyhynutí (Caughley 1994). Jednotlivci v těchto populacích mohou mít těžké najít kvalitní vazby tak, méně jedinci pářit a ty, které se rizika příbuzenské plemenitby (Hamilton, 1967). Navíc jedinci v malé populaci jsou náchylnější k náhodným úmrtím., Události jako oheň, povodně a nemoci mají větší šanci zabít všechny jedince v populaci.
velké populace mají své vlastní problémy. Jak se blíží maximální udržitelný velikost populace, známé jako nosnost, velká populace ukazují charakteristické chování. Populace, které se blíží jejich únosnosti, zažívají větší konkurenci ve zdrojích, posuny ve vztazích dravců a kořisti, a snížila plodnost. Pokud populace roste příliš velká, může začít překračovat únosnost životního prostředí a degradovat dostupné stanoviště (Obrázek 1).,
Hustota Obyvatel
více kompletní popis populace je velikost zahrnuje populace hustota — velikost populace ve vztahu k množství prostoru, který zabírá. Hustota je obvykle vyjádřena jako počet jedinců na jednotku plochy nebo objemu (Lebreton et al. 1992). Například: počet vran na kilometr čtvereční nebo počet planktonu na litr (Adren 1992, Sterner 1986)., Stejně jako všechny vlastnosti populace, hustota je dynamická vlastnost, která se mění v průběhu času jako jednotlivci jsou přidány nebo odstraněn z populace. Blízce příbuzné druhy ptáků Gannet budou udržovat velmi odlišné hustoty (Obrázek 2 ). Narození a imigrace — příliv nových jedinců z jiných oblastí — zvýšení populační hustoty, zatímco smrt a emigrace — pohyb jedinců z populace do jiných oblastí — může snížit jeho hustotu (Lebreton et al. 1992).,
Podobně jako velikost populace, hustota obyvatelstva zobrazuje charakteristické vlastnosti při vysokých a nízkých hodnot., Faktory závislé na hustotě, včetně konkurence, predace, migrace a nemoci, se v populacích s rostoucí hustotou zesilují. Naproti tomu faktory nezávislé na hustotě, jako je počasí, požární režimy a záplavy, ovlivňují populace bez ohledu na jejich specifické hustoty (Lebreton et al. 1992).
věková struktura
ne všichni jednotlivci přispívají k populaci stejně. Příležitostně vědci považují za užitečné charakterizovat různé příspěvky různých jednotlivců., Za prvé, jednotlivci jsou seřazeni do věkových kategorií nazývaných kohorty, jako jsou „mladiství“ nebo „subadults“ (Dodge 2006). Vědci pak vytvoří profil velikosti a věkových struktur kohort, aby určili reprodukční potenciál této populace, aby odhadli současný a budoucí růst. Obvykle, rychle se rozvíjející populace bude mít větší reprodukční kohorty, stabilní populace ukazují více rovnoměrné rozložení věkových tříd, a rychle klesající populace mají velké starší kohorty (Lebreton et al. 1992).,
věková struktura může být graficky reprezentována populační pyramidou (obrázek 3). Přestože věková struktura populace není vždy pyramidální, většina populací má mladší kohorty, které jsou větší než starší kohorty. Například, Sherman a Mortona studie Tioga Pass Beldingu pozemní veverky odhalil narození kohorty větší než 300 jedinců a méně než 10 jedinců v kohortách nad šest let věku (Sherman & Morton 1984).,
Plodnost
Jako věkové struktury napovídá, že někteří jedinci v populaci mají větší dopad na populace-úroveň procesů, jako je růst., Plodnost popisuje počet potomků, které je jedinec nebo populace schopna produkovat v daném časovém období (Martin 1995) (obrázek 4). V demografických studiích se plodnost vypočítává v porodnosti specifické pro věk, která může být vyjádřena jako počet narozených za jednotku času, počet narozených na ženu za jednotku času nebo počet narozených na 1000 osob za jednotku času. Maximální (nebo fyziologická) plodnost je teoretický maximální počet potomků produkovaných v populaci bez ekologických omezení., Nicméně, protože každý ekosystém implementuje omezení jeho obyvatel, ekologů raději změřte si uvědomil (či ekologické) plodnost, což je pozorovaný počet vyprodukovaných potomků v populaci za skutečných podmínek prostředí.
Zatímco maximální plodnost je konstantní pro obyvatelstvo, si uvědomil, plodnost se pohybuje v průběhu času v závislosti na velikosti, hustoty a věkové struktury obyvatel. Vnější podmínky, jako je dostupnost potravin a stanovišť, mohou také ovlivnit plodnost. Hustota-závisí nařízení poskytuje negativní zpětnou vazbu, pokud populace roste příliš velký, snížením porodnosti a zastavení růstu populace prostřednictvím řady mechanismů (Lebreton et al. 1992)., Například u myší s bílou nohou populace regulují svou reprodukční rychlost prostřednictvím stresového hormonu. Jak se hustota obyvatelstva zvyšuje, tak agresivní interakce mezi jednotlivci (i když jsou potraviny a přístřeší neomezené). Vysoké populační hustoty vést k časté agresivní setkání, což vyvolalo stres syndrom, ve kterém hormonální změny, zpoždění sexuálního zrání, protože reprodukčních orgánů zmenšovat, a stlačit imunitní systém (Krohne 1984).
mortalita
dalším individuálním znakem, který ovlivňuje růst populace, je úmrtnost., Úmrtnost je měřítkem individuálních úmrtí v populaci a slouží jako protiváha plodnosti. Jako plodnost, mortalita je udávána v sazby, obvykle vyjádřena jako počet jedinců, kteří zemřou v daném období (úmrtí za jednotku času) nebo podíl obyvatelstva, který umírá v daném období (v procentech úmrtí za jednotku času). Populace má teoreticky minimální úmrtnost-teoreticky minimální počet úmrtí v populaci bez ekologických omezení., Minimální úmrtnost je vždy nižší než realizovaná (nebo ekologická) úmrtnost, což je pozorovaný počet ztrát v populaci za skutečných podmínek prostředí. Stejně jako si uvědomil, plodnosti, realizované úmrtnosti v průběhu času mění na základě dynamiky vnitřní a vnější obyvatel (Benrey & Denno 1997).
pro vizualizaci úmrtnosti a plodnosti v populaci vytvářejí ekologové tabulky života, které zobrazují věkové statistické souhrny vzorců přežití populace., První vyvinut Roman znalci, životní tabulky byly použity k odhadu, jak dlouho jedinců dané věkové kategorie byly očekává, že žít tak, aby hodnota produktů životního pojištění (Trenerry 1926). Raymond Pearl (1928) poprvé představil životní tabulku biologii, když ji aplikoval na laboratorní studie ovocné mušky Drosophila. Životní tabulky jsou zvláště užitečné pro druhy s diskrétními vývojovými stadii a úmrtností, které se velmi liší od jednoho stupně k druhému (obrázek 5).,
Poměr Pohlaví
Pohlavně se rozmnožující organismy musí najít kamarády s cílem produkovat potomstvo. Bez srovnatelného počtu mužů a žen mohou být Možnosti Páření omezené a růst populace zakrnělý., Ekologové tak měří počet mužů a žen v populaci, aby vytvořili poměr pohlaví, což může vědcům pomoci předvídat růst nebo pokles populace. Podobně jako velikost populace, sex Poměr je jednoduchý koncept s hlavními důsledky pro dynamiku populace. Například, stabilní populace může udržovat 1:1 poměr pohlaví, a proto, aby jejich rychlost růstu konstantní, vzhledem k tomu, že klesající populace může vyvinout 3:1 poměr pohlaví upřednostňují ženy, což vede ke zvýšenému růstu., U druhů, kde samci významně přispívají k odchovu potomků, mohou populace místo toho udržovat poměr zkosený vůči samcům (Hamilton 1967).
je zajímavé, že poměr pohlaví není vždy náhodný, ale může být při narození manipulován environmentálními nebo fyziologickými mechanismy. Všichni krokodýli a mnoho plazů využívají strategii zvanou environmentální stanovení pohlaví, kde inkubační teplota určuje pohlaví každého jednotlivce (Delmas et al. 2008). Například nízké teploty budou produkovat muže a vysoké teploty budou produkovat ženy., V době omezených zdrojů nebo vysoké hustoty obyvatelstva, ženy mohou manipulovat poměrem pohlaví jejich spojky tím, že utrácí více nebo méně času inkubaci svých vajec (Girondot et al. 2004).
souhrn
populace je skupina jedinců stejného druhu interagujících ve stejném prostoru. Zdraví a chování populace je určeno způsobem, jakým tito jedinci interagují mezi sebou a s okolním prostředím., Stav populace můžeme určit měřením a výpočtem prvků společných všem populacím, jako je velikost, hustota, plodnost, úmrtnost, poměr pohlaví a věková struktura. Tyto demografické statistiky poskytují vědcům standardizované metriky pro porovnání populací a hodnocení rizika vyhynutí. Stejně jako lékař nemůže diagnostikovat nemoc pouze měřením krevního tlaku, nemůžeme spravovat populace pouze na základě demografických parametrů., Demografie však poskytují základ pro sledování zdraví obyvatelstva a nabízejí vhled do mechanismů, které vedou k poklesu populace.