En population er defineret som en gruppe af individer af de samme arter, der lever og krydsning inden for et givet område. Medlemmer af en befolkning er ofte afhængige af de samme ressourcer, er underlagt lignende miljøbegrænsninger og er afhængige af, at andre medlemmer kan fortsætte over tid., Forskere studerer en befolkning ved at undersøge, hvordan individer i denne befolkning interagerer med hinanden, og hvordan befolkningen som helhed interagerer med dens miljø. Som et redskab til objektivt at studere populationer er befolkningsøkologer afhængige af en række statistiske foranstaltninger, kendt som demografiske parametre, for at beskrive denne befolkning (Lebreton et al. 1992). Videnskabsområdet, der er interesseret i at indsamle og analysere disse tal, kaldes befolkningsdemografi, også kendt som demografi.
bredt defineret er demografi undersøgelsen af populationens egenskaber., Det giver en matematisk beskrivelse af, hvordan disse egenskaber ændrer sig over tid. Demografi kan omfatte alle statistiske faktorer, der påvirker befolkningsvækst eller tilbagegang, men flere parametre er især vigtige: befolkningsstørrelse, tæthed, aldersstruktur, fecundity (fødselsrater), dødelighed (dødsfald) og kønsforhold (Dodge 2006). Vi introducerer hver af disse igen.
den mest grundlæggende demografiske parameter er antallet af individer i en befolkning (Lebreton et al. 1992)., Befolkningsstørrelse defineres som antallet af personer, der er til stede i et subjektivt udpeget geografisk område. På trods af enkelheden i sit koncept er det næsten umuligt at lokalisere alle individer under en folketælling (et fuldt antal af hvert individ), så økologer estimerer normalt befolkningsstørrelse ved at tælle individer inden for et lille prøveområde og ekstrapolere denne prøve til den større befolkning., Uanset udfordringerne ved måling af befolkningsstørrelse er det et vigtigt kendetegn for en befolkning med betydelige konsekvenser for dynamikken i befolkningen som helhed (Lebreton et al. 1992). populationer viser karakteristisk adfærd baseret på deres størrelse. Små populationer står over for en større risiko for udryddelse (Caughley 1994). Personer i disse populationer kan have svært ved at finde kvalitetskammerater, så færre individer parrer sig og dem, der risikerer indavl (Hamilton 1967). Derudover er personer i lille befolkning mere modtagelige for tilfældige dødsfald., Begivenheder som ild, oversvømmelser og sygdom har større chance for at dræbe alle individer i befolkningen.
store populationer oplever deres egne problemer. Når de nærmer sig den maksimale bæredygtige befolkningsstørrelse, kendt som bæreevne, viser store populationer karakteristisk adfærd. Befolkninger, der nærmer sig deres bæreevne, oplever større konkurrence om ressourcer, skift i rovdyr-bytteforhold, og sænket fecundity. Hvis befolkningen vokser for stor, kan den begynde at overskride miljøets bæreevne og forringe det tilgængelige habitat (Figur 1).,
Befolkningstæthed
En mere fuldstændig beskrivelse af en befolknings størrelse omfatter befolkningstæthed — størrelsen af en population i forhold til den mængde plads, som den indtager. Tæthed udtrykkes normalt som antallet af individer pr. 1992). Kvadratkilometer eller antallet af plankton pr., Som alle befolkningsegenskaber er densitet en dynamisk egenskab, der ændrer sig over tid, når individer tilføjes eller fjernes fra befolkningen. Tæt beslægtede arter af Sulefugle vil opretholde meget forskellige tætheder (figur 2). Fødsel og indvandring — tilstrømningen af nye individer fra andre områder — kan øge en befolknings tæthed, mens død og udvandring — bevægelsen af enkeltpersoner ud af en befolkning til andre områder — kan reducere dens tæthed (Lebreton et al. 1992).,
i lighed med befolkningsstørrelsen viser befolkningstætheden karakteristiske egenskaber ved både høje og lave værdier., Tæthedsafhængige faktorer, herunder konkurrence, prædation, migration og sygdom, intensiveres inden for populationer, når densiteten stiger. I modsætning hertil påvirker tæthedsuafhængige faktorer, såsom vejr, brandregimer og oversvømmelser, populationer uanset deres specifikke tætheder (Lebreton et al. 1992).
aldersstruktur
ikke alle personer bidrager ligeligt til en population. Lejlighedsvis finder forskere det nyttigt at karakterisere de forskellige bidrag fra forskellige individer., For det første sorteres individer i aldersspecifikke kategorier kaldet kohorter, såsom “juveniler” eller “subadults” (Dodge 2006). Forskere opretter derefter en profil af kohorternes størrelse og aldersstrukturer for at bestemme reproduktionspotentialet for denne befolkning for at estimere den aktuelle og fremtidige vækst. Normalt vil en hurtigt voksende befolkning have større reproduktive kohorter, stabile populationer viser en mere jævn fordeling af aldersklasser, og hurtigt faldende populationer har store ældre kohorter (Lebreton et al. 1992).,
aldersstruktur kan repræsenteres Grafisk med en befolkningspyramide (figur 3). Selvom en befolknings aldersstruktur ikke altid er pyramideformet, de fleste befolkninger har yngre kohorter, der er større end ældre kohorter. For eksempel, Sherman og Morton ‘ s undersøgelser af Tioga Pass Belding s jordegern afsløret fødselskohorte, der er større end 300 enkeltpersoner og mindre end 10 personer i kohorter, der er over seks år gammelt (Sherman & Morton 1984).,
Fecundity
som aldersstruktur antyder, har nogle individer i en population en større indflydelse på processer på befolkningsniveau, såsom vækst., Fecundity beskriver antallet af afkom en person eller en population er i stand til at producere i en given periode (Martin 1995) (figur 4). I demografiske undersøgelser beregnes fecundity i aldersspecifikke fødselstal, som kan udtrykkes som antallet af fødsler pr.tidsenhed, antallet af fødsler pr. kvinde pr. tidsenhed eller antallet af fødsler pr. 1.000 individer pr. tidsenhed. Maksimal (eller fysiologisk) frugtbarhed er det teoretiske maksimale antal afkom produceret i en population, der ikke antager økologiske begrænsninger., Da hvert økosystem implementerer begrænsninger for dets populationer, foretrækker økologer imidlertid at måle realiseret (eller økologisk) fecundity, hvilket er det observerede antal afkom produceret i en befolkning under faktiske miljøforhold.
Mens maksimal frugtbarhed er en konstant for den befolkning, indså frugtbarhed varierer over tid, baseret på størrelse, tæthed og aldersstruktur. Eksterne forhold, såsom tilgængelighed af mad og levesteder, kan også påvirke fecundity. Tæthedsafhængig regulering giver en negativ feedback, hvis befolkningen vokser for stor, ved at reducere fødselsraten og standse befolkningstilvæksten gennem en række mekanismer (Lebreton et al. 1992)., I hvidfodede mus regulerer for eksempel populationer deres reproduktionshastighed via et stresshormon. Efterhånden som befolkningstætheden stiger, gør det også aggressive interaktioner mellem individer (selv når mad og husly er ubegrænsede). Høj befolkningstæthed føre til hyppige aggressive møder, der kan udløse en stress-syndrom, hvor hormonelle ændringer, forsinket kønsmodning, forårsage reproduktive organer til at skrumpe, og undertrykke immunsystemet (Krohne 1984).
dødelighed
et andet individuelt træk, der påvirker befolkningstilvæksten, er dødelighed., Dødelighed er målet for individuelle dødsfald i en befolkning og tjener som modvægt til fecundity. Ligesom fecundity måles dødeligheden i satser, normalt udtrykt som antallet af individer, der dør i en given periode (dødsfald pr. En befolkning har teoretisk en mindste dødelighed-det teoretisk mindste antal dødsfald i en befolkning, der antager ingen økologiske begrænsninger., Minimumsdødeligheden er altid lavere end den realiserede (eller økologiske) dødelighed, hvilket er det observerede antal tab i en befolkning under faktiske miljøforhold. Ligesom realiseret fecundity varierer realiseret dødelighed over tid baseret på dynamik internt og eksternt for befolkningen (Benrey & Denno 1997).
for at visualisere dødelighed og fecundity inden for en befolkning opretter økologer livstabeller for at vise aldersspecifikke statistiske resum .er af en befolknings overlevelsesmønstre., Først udviklet af romerske aktuarer blev livstabeller brugt til at estimere, hvor længe individer i en bestemt aldersgruppe forventedes at leve for at værdsætte livsforsikringsprodukter (Trenerry 1926). Raymond Pearl (1928) introducerede først livstabellen til biologi, da han anvendte den til laboratorieundersøgelser af frugtfluen Drosophila. Livstabeller er især nyttige for arter med diskrete udviklingsstadier og dødelighed, der varierer meget fra et trin til det næste (figur 5).,
Sex-Forhold
Seksuelt gengive organismer skal finde hjælpere for at producere afkom. Uden tilsvarende antal hanner og hunner, parring muligheder kan være begrænset og befolkningstilvæksten hæmmet., Dermed, økologer måler antallet af mænd og kvinder i en befolkning for at konstruere et kønsforhold, hvilket kan hjælpe forskere med at forudsige befolkningstilvækst eller tilbagegang. Meget gerne befolkningsstørrelse, køn forholdet er et simpelt koncept med store konsekvenser for befolkningen dynamik. For eksempel kan stabile populationer opretholde et 1:1 kønsforhold og derfor holde deres vækstrate konstant, mens faldende populationer kan udvikle et 3: 1 kønsforhold, der favoriserer kvinder, hvilket resulterer i en øget vækstrate., I arter, hvor mænd bidrager væsentligt til opdræt af afkom, kan populationer i stedet opretholde et forhold skævt over for mænd (Hamilton 1967).
interessant nok er se .forholdet ikke altid tilfældigt, men kan manipuleres ved fødslen af miljømæssige eller fysiologiske mekanismer. Alle krokodiller og mange krybdyr anvender en strategi kaldet miljøkønbestemmelse, hvor inkubationstemperatur bestemmer hver enkelt persons køn (Delmas et al. 2008). For eksempel vil lave temperaturer producere mænd og høje temperaturer vil producere kvinder., I tider med begrænsede ressourcer eller høj befolkningstæthed kan kvinder manipulere kønsforholdet i deres kobling ved at bruge mere eller mindre tid på at inkubere deres æg (Girondot et al. 2004).
resum.
en population er en gruppe af individer af samme art, der interagerer inden for samme rum. En befolknings sundhed og adfærd bestemmes af den måde, hvorpå disse personer interagerer med hinanden og med deres omgivende miljø., Vi kan bestemme status for en befolkning ved at måle og beregne elementer, der er fælles for alle populationer, såsom størrelse, densitet, fecundity, dødelighed, kønsforhold og aldersstruktur. Disse demografiske statistikker giver forskere standardiserede målinger til sammenligning af populationer og vurdering af udryddelsesrisiko. Ligesom en læge ikke kan diagnosticere en sygdom med kun en blodtryksmåling, kan vi ikke styre populationer baseret på demografiske parametre alene., Demografi giver imidlertid en basislinje til overvågning af befolkningens sundhed og giver indsigt i de mekanismer, der driver befolkningens fald.