KÖRNYEZETI ELLENÁLLÁS: TÉNYEZŐK ÉS PÉLDÁK - KÖRNYEZET - 2025

A környezeti ellenállás azok a tényezők, amelyek együtt korlátozzák a természetes populáció növekedését. Ezek függhetnek a népsűrűségtől, például a versenytől, a ragadozástól, a parazitizmustól vagy a környezet minőségétől. Függetlenül is lehetnek a sűrűségtől, például katasztrófáktól vagy az időjárási szezonalitástól.

Környezetvédelmi szabályozási tényezők hiányában bármely természetes populáció biotikus potenciálja szerint exponenciálisan növekedni fog. A környezeti ellenállás hatása azonban korlátozza a népesség növekedését, elérve az egyensúlyt.

zsákmányolás Sűrűségfüggő környezeti ellenállási tényező. Szerző: www.flirck.com

A népesség növekedésében környezeti ellenállást okozó tényezők közötti különféle kölcsönhatások erősen változó népesség-dinamikát generálnak.

A populációk általában elérnek egy dinamikus egyensúlyt, amelyet grafikusan ábrázolnak az egyensúlyi érték körül oszcilláló görbékben.

Mi a környezeti ellenállás?

A populáció dinamikájának legegyszerűbb modellje feltételezi, hogy optimális környezeti feltételek mellett az egyedszám növekszik a populáció biotikus potenciálja szerint.

Más szavakkal, az egy főre jutó növekedési ráta (r) mindig azonos, a populáció méretétől függetlenül. Ezekben a helyiségekben a népesség növekedése exponenciális lenne.

A természetben a populációk exponenciálisan növekedhetnek egy kezdeti szakaszban, de ezt a dinamikát végtelenül nem tudják fenntartani. Vannak olyan tényezők, amelyek korlátozzák vagy szabályozzák e népesség növekedését. Ezen tényezők összegét környezeti ellenállásnak nevezik.

A környezeti ellenálló képességgel bíró tényezők csökkentik az egy főre jutó növekedési ütemet, amikor a népesség megközelíti az optimális méretét, melyet jobban ismert, mint teherbíró képesség.

Ez a dinamika logisztikai növekedést generál, amely általában eléri a dinamikus egyensúlyt, stabil periódikus ingadozásokkal a terhelhetőség körül (K).

Környezeti ellenállási tényezők

-Densoindependent

Ha a környezeti ellenállást okozó tényezők függetlenek az egyének sűrűségétől, akkor azt állítják, hogy azok sűrűek.

Néhány, a sűrűségtől független tényező időszakosan előfordulhat, például tűz, aszály, árvíz vagy fagy. Ezek beavatkoznak a népesség méretének szabályozásába.

Azáltal, hogy évről évre ismétlődő alapulnak, állandó szelektív nyomást gyakorolnak, amely időnként speciális alkalmazkodást váltott ki az egyénekben, ami lehetővé tette számukra, hogy javítsák alkalmasságukat és évről évre túléljenek, annak szabályozási hatása ellenére.

Más véletlenszerű sűrűségtől független hatások, mint például az éghajlat szélsőséges változásai, vulkánkitörések és más természeti katasztrófák, rendellenes változásokat okozhatnak a népességben. Nem tudják tartani a populáció méretét állandó szinten vagy egyensúlyi ponton.

-Densodependent

Ha a népesség növekedését szabályozó tényezők az egyének sűrűségétől függenek, akkor ezeket sűrűségfüggőnek nevezzük. Ezek a tényezők lehetnek abiotikusak vagy biotikusak.

Abiotikus tényezők

Az abiotikus, sűrű, környezeti ellenállási tényezők azok, amelyek akkor fordulnak elő, amikor a populáció növekedése megváltoztatja az élőhely fizikai-kémiai körülményeit.

Például a magas népsűrűség káros hulladékok halmozódását idézheti elő, amelyek csökkentik az egyének túlélését vagy szaporodási sebességét.

Biotikus tényezők

A biotikus tényezők azok, amelyek egy faj vagy más faj egyedeinek kölcsönhatásából származnak. Például a verseny, a ragadozás és a parazitizmus.

Verseny

A verseny akkor fordul elő, amikor az azonos vagy eltérő fajok egyének által felhasznált létfontosságú erőforrások korlátozottak. Néhány korlátozó erőforrás lehet tápanyag, víz, terület, ragadozók elleni menedék, az ellenkező nemű egyének, többek között a könnyű.

A népesség növekedésével az egy főre jutó erőforrások rendelkezésre állása csökken, ezáltal csökkent az egyének szaporodási rátája és a népesség növekedési üteme. Ez a mechanizmus generálja a logisztikai növekedés dinamikáját.

zsákmányolás

A ragadozás a fajok közötti kölcsönhatás egy típusa, amelynek során az egyik faj (ragadozó) egy másik faj (ragadozó) egyedeit vadászik, hogy élelmezésre szolgáljanak. Az ilyen típusú interakciókban az egyes populációk sűrűsége szabályozza a másikikat.

Ahogy a zsákmány növeli a populáció méretét, a ragadozó populációja növekszik az élelmiszerek rendelkezésre állása miatt. De mivel a ragadozók sűrűsége növekszik, a zsákmányállomány csökken az elárasztási nyomás növekedése miatt.

Az ilyen típusú interakció generálja a populáció növekedési görbéit, amelyek egyensúlya dinamikus. A teherbírási képességben nem érik el a statikus populáció méretét, de a populációk ezen az értéken állandóan oszcillálnak.

Parazitizmus

A parazitizmus egy olyan interakció, amelyen keresztül az egyik faj (parazita) egy másik faj (gazda) egyedeit részesíti előnyben, csökkentve a túlélés vagy szaporodás valószínűségét. Ebben az értelemben azt is népességszabályozó mechanizmusnak tekintik.

A paraziták és a gazdaszervezetek közötti kölcsönhatás hasonló dinamikát hozhat létre, mint a ragadozók és a ragadozók. A parazita-gazda kölcsönhatások típusainak sokszínűsége azonban a természetben végtelen, ezért összetettebb dinamikát is generálhatunk.

-Interactions

A természetben a sűrűség függő és független hatásai kölcsönhatásba lépnek a populációk szabályozásában, a minták nagy változatosságát eredményezve.

A populációt a sűrűségfüggő tényezők képesek közel tartani a teherbíráshoz, és végül éles csökkenést tapasztalhat meg a sűrűségtől független természeti katasztrófa miatt.

Példák

Baktériumok szaporodása

Amikor a baktériumok oltóanyagot egy tápközegbe oltják, megfigyelhető négy fázisú növekedési görbe. Ebben a görbében egyértelműen felfogható a kezdeti exponenciális növekedés és a környezetvédelmi szabályozás hatása.

A helyhez kötött szakasz kezdetben nyilvánvaló, és végül csökken a népesség mérete.

Az első adaptációs szakaszban a baktériumok nem szaporodnak, hanem szintetizálják az RNS-t, enzimeket és más molekulákat. Ebben a szakaszban a népesség növekedése nem figyelhető meg.

Bakteriális növekedési görbe. Szerző: M • Komorniczak -talk-Illusztráció: Michał Komorniczak Ezt a fájlt a Creative Commons 3.0 kiadja. Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) Ha a saját weboldalán vagy a kiadványában a képeimet (eredeti vagy módosított) használja, felkérést kell adnia nekem: Michał Komorniczak (Lengyelország) vagy Michal Komorniczak (Lengyelország). további információkért írjon az e-mail címemre:, a Wikimedia Commons segítségével

A következő szakaszban megtörténik a sejtosztódás. A baktériumok bináris fúzióval szaporodnak, az egyik sejt két lánysejtre osztódik.

Ez a mechanizmus exponenciális növekedést generál, amelyben a populáció mérete minden egymást követő időszakban megduplázódik. Ez a szakasz azonban nem folytatódhat végtelenül, mert a környezet tápanyagai korlátozódni kezdenek.

A görbe harmadik fázisa álló. A tápanyagok csökkentése és a toxinok felhalmozódása a népesség növekedésének sebességéhez vezet, amíg a baktériumok számának állandó értékét el nem érik. Ezen a ponton az új baktériumok képződésének arányát egyensúlyba hozza a baktériumok elhalálozása.

A görbe utolsó szakaszában hirtelen csökken a baktériumok száma. Ez akkor fordul elő, amikor a tápközegben minden tápanyag kimerül, és a baktériumok elpusztulnak.

Lynx és mezei nyúl

A ragadozó és a ragadozó populációk közötti populációszabályozás tipikus példája a hiúz és a mezei nyúl. A mezei nyúl populációjának csökkenése csökkenti a hiúzok számát.

Egy kisebb hiúz csökkenti a mezei nyulak elárasztási nyomását, és viszont növeli a hiúzok számát.

Fontos figyelembe venni, hogy a nyulak populációdinamikáját a táplálék rendelkezésre állása is közvetíti.

A hiúzok (ragadozók) és a mezei nyúl (zsákmány) közötti környezeti szabályozás által generált populációdinamika. Szerző: CNX OpenStax, a Wikimedia Commonson keresztül

Lemmings

Érdekes esettanulmány készül a grönlandi Lemmingstel. Ezen emlősök populációját négy ragadozó faj szabályozza: bagoly, róka, madárfaj és az ermine (Mustela erminea).

Az első három olyan opportunista ragadozó, amelyek csak akkor bőséges tápanyaggal táplálkoznak. Míg az ermine kizárólag lemmings táplálja.

Ez a kölcsönhatás a különböző szabályozó tényezők között időszakos rezgéseket okoz a népesség növekedésében, amely négyéves ciklusokat generál a kedvtelésekben. Ez a dinamika a következőképpen magyarázható.

Ha a kedvtelésből tartott állatok kis lélekszámúak, akkor ezeket csak állatok próbálják ki. Mivel viszonylag alacsony zsákmány-nyomása van, gyorsan növeli a populáció méretét.

A lemmings populáció növekedésével az opportunista ragadozók gyakrabban vadásznak rájuk. Másrészről, a stoakok megnövelik a népesség méretét is, mivel nagyobb az élelmiszerek rendelkezésre állása. Ez a helyzet sűrűségfüggő határt hoz a lemmings populációra.

A ragadozó fajok számának és populációjának növekedése nagyon erős ragadozó nyomást fejt ki a kedvtelésből tartott állatokra, ami a populáció méretének hirtelen csökkenését okozza.

Ez a zsákmánycsökkenés tükröződik a boltok népességének csökkenésével a következő évben, az élelmezés csökkenése miatt, új ciklust indítva.

Különbség a biotikus potenciállal szemben

A biotikus potenciál a természetes populáció maximális növekedési képessége az optimális környezeti feltételek mellett.

Például, ha bőséges élelmiszer, a páratartalom, a pH és a hőmérséklet környezeti feltételei kedvezőek, és az egyéneket nem érintik ragadozók vagy betegségek.

A biotikus potenciál, a környezeti ellenállás és a hordozhatóság közötti elméleti kapcsolat. Módosítva: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Ezt a populációs tulajdonságot az egyének (általában nőstények) szaporodási képessége határozza meg, vagyis az, hogy hány utódot képes megtenni egész életében, amely az első szaporodás korától, az gyermekeket az egyes szaporodási eseményekben, valamint ezen események gyakoriságát és mennyiségét.

A populáció biotikus potenciálját a környezeti ellenállás korlátozza. A két koncepció közötti kölcsönhatás generálja a terhelhetőséget.

Irodalom

1. Wikipedia közreműködői. Baktériumok szaporodása. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2018. Elérhető az es.wikipedia.org oldalon.
2. Hasting, A. 1997. Népességbiológia: fogalmak és modellek. Springer. 244 pp
3. Turchin, P. 1995. 2. fejezet: Népességszabályozás: Régi érvek és új szintézis. In: Cappuccino, N. & Price PW populációs dinamika: új megközelítések és szintézis. Academic Press. London, Egyesült Királyság.
4. Tyler Miller, Jr. és Scott E. Spoolman. 2009. Az ökológia alapjai. 5 ^a szerkesztéshez. G. Tyler Miller, Jr. és Scott E. Spoolman. 560 pp
5. Wikipedia közreműködői. (2018, december 11). Biotikus potenciál. A Wikipediaban, a Ingyenes enciklopédia. Beérkezett: 2018. december 22., 16:17, az en.wikipedia.org webhelyről.