POPULATIE-ECOLOGIE: PARAMETERS, METHODOLOGIE, VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2026

De populatie-ecologie of demoecología is de studie van mensen en hun relatie tot het milieu. Het doel is om de bevolking te karakteriseren in termen van geboorte, sterfte, immigratie en emigratie, naast het definiëren van populatieparameters zoals dichtheid, ruimtelijke spreiding en leeftijdsverdeling van individuen.

Een populatie wordt gedefinieerd als een groep individuen die tot een soort behoren die tegelijkertijd in een gemeenschappelijk gebied leven. Leden van een populatie gebruiken dezelfde bronnen en communiceren met elkaar. De grenzen van een populatie kunnen natuurlijk zijn (zoals vissen in een meer) of ze kunnen worden bepaald door de onderzoeker.

Bron: pixabay.com

Onderzoek in populatie-ecologie kan laboratoriumwerk, veldwerk en het toepassen van wiskundige en statistische modellen op de studiegroep inhouden.

Wat studeer jij?

Populatie-ecologie kan worden onderscheiden van andere vergelijkbare wetenschappelijke studies - zoals de studie van landschappen en ecosystemen - door de schaal en focus van het vakgebied. Het belangrijkste onderzoeksobject is een groep organismen die taxonomisch of functioneel verwant zijn.

Het concept van populatie-ecologie probeert vragen te beantwoorden met betrekking tot de draagkracht van het milieu, de optimale populatiegrootte, de oorzaken en de mechanismen waarmee de omvang toeneemt, zoals de verdeling van populaties, onder andere.

Evenzo tracht deze kennis intraspecifieke ecologische relaties te begrijpen, het concurrentie of mutualisme te noemen tussen individuen die tot dezelfde soort behoren, en interspecifieke relaties zoals predatie en co-evolutionaire processen.

Bevolking concept

Roedel wolven.

Wanneer we het hebben over populatie-ecologie, is het noodzakelijk om te definiëren wat een populatie is. In deze context wordt een populatie gedefinieerd als een groep organismen die zich kunnen voortplanten en die zich tegelijkertijd in een gedeeld ruimtelijk gebied bevinden (dat wil zeggen, ze zijn sympatrisch). Dit concept is synoniem met biologische populatie.

Deze individuen vormen een functionele eenheid waarin ze met elkaar omgaan en zich kunnen voortplanten. Merk op dat het concept van lokale populatie verschilt van het concept van soort en de populatie van een soort. In deze gevallen is het begrip populatie vooraf door de onderzoeker gedefinieerd en kan het willekeurig worden.

Populaties evolueren door natuurlijke selectie, die inwerkt op erfelijke variaties tussen individuen, waardoor de frequenties van verschillende kenmerken in de loop van de tijd veranderen.

In de afgelopen twintig jaar is het accent van populatie-ecologie verschoven naar de ecologie van "metapopulaties".

Dit door Levins ontwikkelde concept omvat "populaties van populaties" en, volgens deze visie, is elke lokale bevolking vatbaar voor uitsterven, maar kan worden gecompenseerd door immigratieprocessen van andere populaties.

Bestudeer parameters

Populatie-ecologie richt zich op het bestuderen van bepaalde eigenschappen van een groep, voornamelijk groei, overleving en voortplanting. De belangrijkste parameters zijn:

Bevolkingsomvang en groei

De bevolkingsgroei wordt bepaald door de combinatie van vier processen: voortplanting (seksueel of aseksueel), sterfte, immigratie en emigratie.

Een maatstaf voor de bevolkingsgroei is de intrinsieke snelheid van de bevolkingsgroei, aangeduid met de letter r en wordt gedefinieerd als de groeisnelheid per persoon (of per hoofd van de bevolking) per tijdseenheid in de bevolking.

Zoals besproken, omvat het concept van populatie de variabelen tijd en ruimte, dus de populatiegrootte en groeisnelheden worden berekend voor een specifieke tijd- en ruimtelijke eenheid.

Er zijn verschillende modellen van bevolkingsgroei: het exponentiële en het logistieke. De eerste vertegenwoordigt een populatie in een onbeperkte omgeving en volgens het model wordt de groei sneller naarmate de bevolking toeneemt. Dit patroon kan echter op de lange termijn op geen enkele populatie worden toegepast.

Daarentegen is het logistieke model realistischer en bevat het de term "draagkracht" - de maximale populatieomvang die de omgeving kan dragen.

Dichtheid

Populaties kunnen worden beschreven in termen van hun dichtheid en spreiding. Dichtheid verwijst naar het aantal individuen per gebied of per volume - het aantal planten per vierkante meter of het aantal bacteriën per milliliter in een reageerbuis. Deze parameter is dynamisch.

De bevolkingsdichtheid kan worden gereguleerd door factoren zoals geboorte- en sterftecijfers die de bevolkingsgroei vertragen en stabiliseren in de buurt van zijn draagkracht.

Spreiding

Verspreiding is het ruimtelijke patroon dat de bevolking volgt en kan aanzienlijk variëren afhankelijk van de lokale dichtheid en de ecologische kenmerken van de omgeving. Het is logisch om te denken dat de meest geschikte regio's voor een bepaalde soort in grotere mate bewoond zullen worden.

Evenzo kunnen sociale interacties met dieren ook de verspreiding van de bevolking beïnvloeden.

Het groeperen van individuen in bepaalde gebieden is het meest voorkomende verspreidingspatroon. Amfibieën brengen bijvoorbeeld het grootste deel van hun tijd onder rotsen door, omdat het een meer vochtige omgeving biedt dan gebieden die aan de zon worden blootgesteld, waardoor uitdroging wordt voorkomen.

In het onwaarschijnlijke geval dat de omgevingsomstandigheden homogeen zijn, zal de verdeling van de individuen willekeurig zijn.

Het uniforme verspreidingspatroon is niet gebruikelijk en kan, wanneer het wordt waargenomen, een gevolg zijn van interacties tussen individuen. Sommige planten kunnen chemicaliën produceren die de kieming van hun metgezellen in nabijgelegen gebieden remmen, of in het geval van territoriale dieren kunnen ze andere individuen vervreemden.

Methodologie

Populatie-ecologie integreert theorieontwikkeling, laboratoriumwerk en veldwerk.

Met de modernisering van het vakgebied en de komst van computers die belangrijk statistisch werk kunnen uitvoeren, is er echter een enorme hoeveelheid gegevens die door populatie-ecologen kunnen worden gebruikt zonder dat veldwerk nodig is.

De kennis van het aantal individuen waaruit een populatie bestaat (deze waarde staat bekend als "populatiegrootte") en hun verspreiding zijn enkele van de belangrijkste doelstellingen van populatie-ecologie en kunnen worden geschat volgens verschillende methodologieën.

De meest gebruikte technieken om parameters die relevant zijn in de populatie-ecologie te schatten, worden hieronder beschreven:

Grootte van de bevolking

De eerste benadering - en de meest intuïtieve - is het rechtstreeks tellen van individuen. Deze techniek kan worden toegepast op kleine populaties waar tellen voor een nauwkeurige waarde zorgt.

Als u bijvoorbeeld het aantal gedomesticeerde honden in een regio, het aantal zeesterren in een ondiep gebied of het aantal lokale universiteitsstudenten wilt bestuderen.

Wanneer het onderzoeksdoel echter een grotere groep is, is direct tellen geen haalbaar alternatief.

In deze gevallen wordt een indirecte telling van de leden van de bevolking uitgevoerd. Als de verspreiding van het studie-organisme erg breed is, kunnen de organismen in een afgebakend gebied worden geteld en vervolgens worden geëxtrapoleerd naar het werkelijke gebied.

Het aantal individuen kan ook indirect worden geschat door middel van bewijsmateriaal zoals nesten, holen of fecale monsters.

Ten slotte kan de methode van vangen en heroveren worden toegepast, die veel wordt gebruikt voor de studie van dierpopulaties. De eerste stap omvat het vangen van de dieren, ze markeren en loslaten. Ze worden vervolgens opnieuw vastgelegd en de grootte wordt geschat in relatie tot de individuen die zijn gevangen en getagd.

Bevolkingsstructuur

Populatiestudies proberen de populatie te karakteriseren in termen van onder meer geslacht, ontwikkelingsstadium van het individu, reproductief stadium.

Om dit doel te bereiken, is het nodig om de geschatte leeftijd van het organisme te kennen. Bij zoogdieren kan slijtage in de tanden worden waargenomen, bij andere diergroepen kan dit worden afgeleid uit de toestand van structuren zoals hoorns of veren.

In het plantenrijk zijn jaarringen op de stam van bomen te tellen. Er zijn ook moleculaire biologietechnieken waarmee de leeftijd van organismen kan worden geschat.

Voorbeeld van echt onderzoek

In 1996 onderzocht Trajano de populatie-ecologie van de gewone vampier Desmodus rotundus (Chiroptera). Door experimenten met vangen en heroveren kon hij concluderen dat de grootte van de kolonie maandelijks varieerde, wat aangeeft dat vleermuizen vaak van grot naar grot gaan.

Volgens deze studie is de vleermuis in staat om naar warmere streken te migreren als het klimaat dit vereist. De minimale gerapporteerde bevolkingsdichtheid was 3,5 individuen per vierkante kilometer.

Door Ltshears, van Wikimedia Commons

Toepassingen

Kennis van populatie-ecologie is essentieel voor biologen voor natuur- en hulpbronnenbehoud en -beheer. Om problemen met het behoud van de biodiversiteit het hoofd te bieden, is het nodig om over nauwkeurige informatie te beschikken over de populatie-ecologie van de studiegroep.

Als u bijvoorbeeld wilt onderzoeken wat de oorzaken zijn waarom amfibieën over de hele wereld in aantal afnemen of als de introductie van een vreemde soort een lokale soort op de een of andere manier beïnvloedt, is het nodig om over populatie-ecologische gegevens te beschikken. .

Referenties

1. Hannan, MT en Freeman, J. (1977). De populatie-ecologie van organisaties. American journal of sociology, 82 (5), 929-964.
2. Parga, ME en Romero, RC (2013). Ecologie: impact van huidige milieuproblemen op gezondheid en milieu. Ecoe Editions.
3. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Campbell Biology. Pearson.
4. Rockwood, LL (2015). Inleiding tot populatie-ecologie. John Wiley & Sons.
5. Trajano, E. (1996). Bewegingen van grotvleermuizen in het zuidoosten van Brazilië, met de nadruk op de populatie-ecologie van de gewone vampier, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28 (1), 121-129.