VI POPULACIJA – OSCILACIJE I FLUKTUACIJE .oscilacije svojstvene za J krivu, dok B-1, B-2 i B-3

  • View
    220

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of VI POPULACIJA – OSCILACIJE I FLUKTUACIJE .oscilacije svojstvene za J krivu, dok...

  • 1

    VI POPULACIJA OSCILACIJE I FLUKTUACIJE

    Jasmina Krpo-etkovi

  • 2

    Fluktuacije populacija i takozvane cikline oscilacije

    Kada populacije kompletiraju svoj rast, a N/t pribliava nuli tokom dueg vremenskog perioda, GUSTINA POPULACIJE TEI DA

    FLUKTUIRA IZNAD I ISPOD GORNJE ASIMPTOTE tj. NIVOA OTPORA SREDINE.

    kapacitet sredine = maksimalni broj jedinki neke vrste koje ekosistem moe da podri bez tete po jedinke ili ekosistem (carrying capacity)

  • 3

    Razne varijante fluktuacija kod eksponencijalnog (J-kriva) i

    sigmoidnog/logistikog (S-kriva) rasta

    GRUBE OSCILACIJE SE MOGU OEKIVATI KOD POPULACIJA KOJE IMAJU KRIVU RASTA U

    OBLIKU SLOVA J, A BLAGE KOD POPULACIJA SA S KRIVOM

    Neki aspekti populacionog rasta (na aritmetikoj skali) u obliku J krive (eksponencijalni rast) (A) i S krive (sigmoidni rast) (B). A-1 i A-2 pokazuju oscilacije svojstvene za J krivu, dok B-1, B-2 i B-3 pokazuju neke od mogunosti kada postoji odloena reakcija na promene u gustini koja se deava tokom vremenskog intervala od produkcije mladih do adultne faze. Kada se hrana ili drugi resursi akumuliraju pre populacionog rasta, moe doi do prebacivanja kapaciteta sredine, kao na slikama A-2 i B-2. Ovo objanjava npr. zato je ribolov na novofomiranim ribnjacima i akumulacijama bolji nego u starim.

    VREME

    GU

    STIN

    A

    KAPACITET SREDINE

  • 4

    Logistiki rast populacije ovce na jednom ostrvu u Tasmaniji, 18001925

    POPULACIJA OSTAJE BEZ RESURSA I POINJE DA PROPADA

    POPULACIJA SE OPORAVLJA I STABILIZUJE

    POPULACIJA PREVAZILAZI KAPACITET SREDINE

    KAPACITET SREDINE

    EKSPONENCIJALNI RAST

    Bro

    j ova

    ca (u

    mili

    onim

    a)

    Godina

  • 5

    Bro

    j irv

    asa

    Godina

    Populacija prevazilazi kapacitet sredine

    Populacija propada

    Kapacitet sredine

    Eksponencijalni rast, prenamnoenje i propast populacije irvasa nakon introdukcije na ostrvo St. Paul u Beringovom moru 1910.

    godine Kada je 26 irvasa (od ega 24 enke) bilo intridukovano na ostrvo 1910, postojalo je obilje liajeva, mahovina i drugih izvora hrane. Do 1935, krdo je naraslo na 2000 jedinki ime je prevazilo kapacitet sredine. Ovo je dovelo do propasti populacije, tako da je 1950. ostalo samo 8 jedinki. Sada ih je oko 400 i umesto liajeva jedu travu i korenje.

  • 6

    Neke populacije naroito insekata, planktona, nekih biljaka i

    tetoina generalno jesu eruptivne, eksplodiraju i zatim nestaju.

    esto je to povezano sa sezonskim ili godinjim PROMENAMA U DOSTUPNOSTI RESURSA, ali moe biti i SLUAJNO (stohastike promene).

    Neke populacije osciliraju pravilno.

  • 7

    Fluktuacije mogu biti rezultat

    promena u fizikom okruenju koje sputaju ili diu asimptotu (K=kapacitet sredine),

    ili rezultat interakcija meu populacijama ili oboje.

    Fluktuacije se mogu deavati ak i u konstantnom okruenju kakvo se moe odravati u laboratoriji.

    REZULTAT PROMENA U FIZIKOM OKRUENJU

    REZULTAT INTERAKCIJA

  • 8

    SEZONSKE - O

    GODINJE - O

    VIEGODINJE - O/F

    OSCILACIJE (PRAVILNE) dnevna ritmika, 15-dnevna, lunarni ciklus, (polu)godinja ritmika, viegodinja

    FLUKTUACIJE (NEPRAVILNE) 3-7, 107, viegodinja ritmika, geoloki ciklusi (masovna izumiranja, zemljotresi, klimatske promene)

    SPOLJANJI FAKTORI

    UNUTRANJI FAKTORI

  • 9

    SEZONSKE PROMENE u veliini populacije:

    uglavnom kontrolisane adaptacijama u ivotnoj istoriji povezanim sa sezonskim promenama faktora u okruenju (perodicitet klimatskih faktora i dinamizam ivotnih ciklusa)

    prolee leto

    jesen zima

  • 10

    Teko je u prirodi nai vrstu koja ne pokazuje neku vrstu sezonske promene veliine, ali su te promene najuoljivije kod vrsta koje imaju ogranienu sezonu reprodukcije, kratak ivotni ciklus ili naglaene sezonske disperzije (migracije).

    Tipino je za insekte, jednogodinje biljke i ivotinje i plankton.

    Sezonske varijacije su karakteristine i u tropima i u umerenim i polarnim oblastima.

  • 11

    (VIE)GODINJE PROMENE:

    a) promene kontrolisane primarno godinjim razlikama

    u fizikom okruenju, tj. spoljanjim faktorima (npr.

    temperatura, koliina padavina)

    b)promene primarno kontrolisane populacionom

    dinamikom, ili unutranjim faktorima (na koje utiu

    biotiki faktori kao to su dostupnost hrane ili

    energije, bolest ili predatori)

  • 12

    promene stanita tokom vlanih i sunih

    godina

  • 13

    promene izazvane spoljanjim faktorima su obino NEREGULARNE (fluktuacije) i jasno povezane sa varijacijama jednog ili vie vanijih fizikih limitirajuih faktora (kao temperatura ili padavine)

    promene kontrolisane unutranjim faktorima su obino REGULARNE (oscilacije), tj. cikline (vrste koje pokazuju ovakve redovne varijacije u veliini populacije se nazivaju ciklinim vrstama)

  • 14

    Podrazumeva se da i unutranji i spoljanji faktori utiu na fluktuiranje.

    esto se uoava da gustina populacija najvie varira iz godine u godinu u relativno jednostavnim ekosistemima u kojima se zajednice sastoje od svega nekoliko vrsta (zajednice sa malim diverzitetom), kao npr. arktike zajednice ili zajednice saenog bora.

  • 15

    TO JE ZAJEDNICA ORGANIZOVANIJA I ZRELIJA I TO JE OKRUENJE STABILNIJE,

    NIA E BITI AMPLITUDA FLUKTUACIJA GUSTINE POPULACIJA

    esto je teko odrediti uzroke fluktuacija i oscilacija, ali se ipak moe konstatovati sledee:

    tropska kina uma

  • 16

    Zanimljive i samo delimino objanjene varijacije su one koje nisu povezane sa sezonskim ili drugim godinjim promenama (VIEGODINJE), a koje ukljuuju REGULARNE oscilacije koje ak omoguavaju predvianje veliine populacije unapred.

    Najpoznatiji sluajevi su kod organizama severnih predela.

    VIEGODINJE OSCILACIJE

  • 17

    Klasini primer 9-10 godinjih oscilacija jesu zec i ris:

    Slika: Promene u gustinama risa (Lynx canadensis) i zeca (Lepus americanus), zabeleene kao broj krzna ulovljenih ivotinja donetih u Kompaniju Hudson Bay (Kanada). Ovo je klasini primer ciklinih oscilacija gustine populacije.

    Bro

    jnos

    t ris

    a u

    hilja

    dam

    a

    Bro

    jnos

    t zec

    a u

    hilja

    dam

    a

  • 18

    Lepus americanus

    Zec obino 1 godinu pre risa postane brojan. Zec oscilira i tamo gde nema risa, to znai da je u pitanju interakcija izmeu predatorstva i dostupnosti hrane, kao i kod mnogih drugih vrsta.

    belo krzno fotoperiod a ne temperatura

  • 19

    Krai ciklusi (3-4 godine) su poznati kod mnogih severnih murida (leminzi, voluharice) i njihovih predatora (snena sova, lisica)

    Takoe su poznati i primeri kod insekata (pustinjski skakavac itd.)

    Gubar: progresivna faza, kulminacija, regresivna faza, latenca

    Lemmus lemmus

    Schistocerca gregaria

    Lymantria dispar

    Bubo scandiacus

  • 20

    Leminzi pokazuju velike varijacije u predvidljivom 4-godinjem cilkusu

    Slika: etvorogodinji populacioni ciklusi leminga (Dicrostonyx groenlandicus) u Manitobi, Kanada.

    Bro

    j lem

    inga

    po

    hekt

    aru

    Godina

  • 21

    Erupcije feralne populacije kunog mia Mus musculus u Kaliforniji tokom 1959 i 1960 (Pearson 1963).

    VIEGODINJE NEPRAVILNE

  • 22

    Ovakve neobine najee nepredvidljive erupcije su slabo istraene, ali se verovatno deavaju kada se sloi vei broj povoljnih faktora:

    vremenski uslovi obilna hrana vegetativni pokriva u kome se skrivaju od

    predatora

    Ovakve erupcije esto pokrivaju ira geografska podruja to navodi ekologe da pokuavaju da smisle opte teorije.

  • 23

    VREMENSKI USLOVI

    NEPRIJATELJI

    LISNE BUBE (Chrysomelidae)

    VRBE (hrana/ stanite)

  • 24

    1) METEOROLOKE TEORIJE

    2) TEORIJE O SLUAJNIM FLUKTUACIJAMA

    3) TEORIJE O INTERAKCIJAMA NA NIVOU POPULACIJE

    4) TEORIJE O INTERAKCIJAMA U OKVIRU RAZLIITIH TROFIKIH NIVOA (NA NIVOU EKOSISTEMA)

    Postoji vie teorija koje objanjavaju mehanizme oscilatornih promena gustine populacije:

  • 25

    1) METEOROLOKE TEORIJE:

    Teorije o sunevim pegama su bile predloene, ali je posle pokazano da to nije uzrok promenama brojnosti kod zeeva i riseva.

    Do sada nisu otkrivene nikakve klimatske promene koje bi se uklapale u 9-10 ili 3-4 godinji interval.

  • 26

    DIREKTNO DEJSTVO (na fekunditet, fertilitet, fiziku egzistenciju)

    INDIREKTNO DEJSTVO (na hranu, prostor, predatore, itd.) sezonski uticaj ili uticaj na viegodinje neregularne promene brojnosti

    KLIMATSKI FAKTORI IMAJU:

  • 27

    Neke vrste su povezane sa klimatskim faktorima, kao jedna vrsta prepelice koja ivi u Arizoni (Callipepla) ija je gustina povezana sa koliinom zimskih padavina (razvijenija vegetacija).

    Ondatra je povezana sa periodima sue (naputaju sklonita i bivaju izloeni predatorima).

  • 28

    UTICAJ KLIMATSKIH PROMENA

    neregularne fluktuacije slabijeg intenziteta

    Ardea cinerea

    jake zime

    Slika: Promene u gustini populacije aplje Ardea cinerea na dva lokaliteta u Velikoj Britaniji od 1933. do 1963. godine. Na slici je oznaen uticaj hladnih zima na pad gustine.

  • 29

    Dendrolimus

    neregularne fluktuacije jaeg intenziteta

    broj (logaritam) larvi moljca Dendrolimus sp. u hibernaciji tokom zime po m ume

    Slika: Primer neregularnih fluktuacija jaeg intenziteta. Prikazan je zimski