Návrat na detail prednášky / Stiahnuť prednášku / Univerzita Komenského / Prírodovedecká fakulta / Ekologia

Eko 8 (ekologia_8.doc)

Ekológia 8

Ak hustota populácie dosiahne určitú úroveň, zvyčajne začne klesať, ak je veľkosť populácie nižšia ako táto úroveň, zvyčajne rastie.

K regulácii populácie môže teda v tomto zmysle dôjsť v dôsledku pôsobenia jedného alebo niekoľkých procesov závislých na hustote, ktoré ovplyvňujú:

1. natalitu a/alebo imigráciu

2. mortalitu a/alebo emigráciu

obr.: Regulácia populácie

a) s natalitou nezávislou na hustote, mortalitou závislou na hustote

b) s natalitou závislou na hustote, mortalitou nezávislou na hustote

c) s natalitou i mortalitou závislou na hustote

Ak je natalita vyššia ako mortalita populácia rastie, a naopak. N* znázorňuje stálu rovnovážnu veľkosť populácie. Okamžitá rovnovážna veľkosť populácie závisí jednak od výšky hodnoty procesov nezávislých na hustote, a jednak od veľkosti a sklonu oboch procesov závislých na hustote.

Opäť treba zdôrazniť, že ide o modely, v skutočných podmienkach rovnováha nenastáva, systém sa k nej iba snaží približovať.

Trend populačnej dynamiky

Vývoj populácie v čase prebieha lineárne alebo alternujúco. Lineárna dynamika postupuje v určitom smere, početnosť populácie stále narastá alebo klesá. Alternujúca dynamika vykonáva zmeny smeru početnosti populácie v dlhších časových úsekoch, zmeny môžu byť periodické (ročné alebo viacročné), resp. neperiodické, vyvolané extrémnymi hodnotami niektorého hraničného faktora (počasie, výživa, biologickí nepriatelia ...).

Hustota populácie v prírode nie je konštantná ani pri zdanlivo stálych podmienkach. Populácia z rôznych príčin sa rozvíja, vzniká alebo zaniká. Kolísanie krivky početnosti a jej "normálnej" hodnoty môže byť krátkodobé počas jedného roka (oscilácia), alebo počas viacerých rokov (fluktuácia), prípadne dlhodobé rytmické kolísanie (cyklus).

Oscilácia sa výrazne prejavuje pri krátkovekých druhoch - roztočoch, hmyze, drobných vtákoch a cicavcoch. Je určovaná sezónne sa meniacimi podmienkami prostredia. Fluktuácia je predovšetkým výsledkom dlhodobého pôsobenia prostredia na genofond populácie, vykazuje menšie výkyvy ako oscilácia.

Znížená, ako aj zvýšená hustota môžu mať limitujúci vplyv na danú populáciu (Alleeho princíp) -optimálna veľkosť skupiny alebo populácie zvyšuje odolnosť druhu a zvyšuje vyhliadky jedincov na prežitie.

Gradácia predstavuje premnoženie populácie, ktoré narušuje normálny chod biocenózy. Vzniká vtedy, keď hlavné existenčné faktory druhu sa počas dlhšieho obdobia približujú optimu. V prírodných ekologicky vyvážených biocenózach zásluhou ich autoregulačnej schopnosti dochádza ku gradácii celkom výnimočne. Predpokladom pre vzik gradácie býva až narušenie prirodzených ekosystémov človekom. Antropogénne pôsobenie rozvrátilo homeostatické mechanizmy v krajine, napr. poľné a lesné monokultúry, odvodňovanie, introdukcia druhov ap. Pokračovanie pri nasledujúcom slajde

Priebeh gradácie má vyvrcholenie (kulmináciu), výkyvy denzity (amplitúdu) od “normálneho stavu” a časovú šírku tohto výkyvu. Ak sa gradácie opakujú, sú oddelené medzigradačným obdobím.

Gradácia začína zvyšovaním abundancie (progradácia) a nasledujúcim exponenciálnym vzrastom populácie (progresia). Po kulminácii dochádza k poklesu populácie (retrogradácia), začína sa fázou náhleho ústupu (regresia) a keď prekročí hranicu “normálneho” stavu, pokračuje miernejším opadom (dekrescencia) až po “podnormálny” stav.

Trend populačnej dynamiky určujú genetické vlastnosti daného druhu a pôsobenie ekologických faktorov, tzv. gradocén. Gradocén tvorí komplex rôznych integrujúcich faktorov, ktoré majú špecifické účinky pre jednotlivé druhy, napr. na zrážky inak reagujú suchomilné a vlhkomilné organizmy, avšak ich reakcie ovplyvňuje súčasne aj teplota, huby pre svoj rozvoj vyžadujú nielen vlhko, ale aj primeranú temperatúru, rastliny okrem vlahy a teploty potrebujú aj isté trvanie svetla (fotoperiodiky) atď.

Celé dianie dynamiky populácie má systémový charakter, v ktorom na seba navzájom pôsobia zložky živého a neživého prostredia. Tomuto komplexu ekologických faktorov hovoríme democén a životný priestor populácie, v ktorom sa democén realizuje, nazývame dematop.

Príklad populačnej dynamiky abundancie - fluktuácie a cykly: počet rysov ulovených pre spoločnosť The Hudson Bay Company v rokoch 1821-1831. Fluktuácia je zreteľná v približne 9- až 12-ročných intervaloch, cykly v približne 40-ročných intervaloch.

Korelogram rysa kanadského

korelogramy slúžia na overenie, či ide o skutočné cykly, alebo o náhodu. Metóda uvádza do vzťahu počet zvierat zistených každý rok s počtom v nasledujúcich rokoch so stále rastúcim časovým intervalom. Vysoké pozitívne korelácie sa objavia vždy vtedy, keď sa intervaly medzi rokmi vyrovnajú s korešpondujúcimi fázami cyklu. Ak populácia neosciluje periodicky pravidelne, korelogram klesne na nízke, nevýrazné hodnoty.

Závislosť kolísania populácie rysa kanadského od kolísania populácie zajaca menivého.

väzba predátor - korisť

rys kanadský, zajac menivý - 9-10 ročný cyklus

Kolísanie početnosti lumíka pestrého. V tomto prípade nie je vzťah kolísania početosti lumíka k predátorom (sova snežná, líška) taký zreteľný ako v prípade rysa a zajaca (vzťah korisť -predátor). Na rad teda prichádzajú iné príčiny, ktoré zostávajú viac-menej neznáme. To podnietilo vznik hypotéz a teórií o príčinách kolísania početnosti populácií, ktoré majú všeobecnej ší charakter.

príčiny kolísania populácií - teórie

vnútorné príčiny - vonkaj šie príčiny

1.  Meteorologické, kozmické: zmena počasia pre daný druh nepriaznivá, napr. jesenné ochladenie decimuje fytofágne roztoče a hmyz

2.  Interakcie vnútri populácie (hustota, natalita, mortalita, konkurencia)

vnútorné príčiny - šírenie a agresia zmena správania pod vplyvom hustoty - genotyp, alebo príbuzenský výber?

3.  Zdroje - potravný faktor: premnožená populácia viac nenachádza dostatok potravy

4.  Dostupnosť zdrojov - zdroje sú prítomné, ale ich súčasti, napr. biogénne alebo stopové prvky nedostupné (nutričná hodnota)

5.  Interakcie medzidruhové - medzi trofickými úrovňami, alebo bioregulátory (parazity alebo predátory) premnoženého druhu sa rozmnožia a rozšíria natoľko, že redukujú jeho populáciu.

---------------matematické modely------------------

pokus o spojenie nezlučiteľných prvkov

početnosť určovaná rozptylom

experimenty:

- zavedenie nového druhu

- zvýšenie množstva zdrojov

- odstránenie možných konkurentov

- odstránenie predátorov

- zavedenie predátorov

… ale nemusí to tak byť vždy, ako ukazuje príklad z Great Lakes (H. McIssac):

Neogobius melanostomus

Dreissenia polymorpha

Clostridium botulinum

vodné vtáky - masový úhyn

Druhy prichádzajú do vzťahu s inými druhmi

- ak sú v priamom kontakte

- ak nie sú v priamom kontakte