MILJÖBESTÄNDIGHET: FAKTORER OCH EXEMPEL - MILJÖ - 2025

Den miljötålighet är de faktorer som tillsammans begränsar tillväxten av en naturlig population. Dessa kan vara beroende av befolkningstäthet, såsom konkurrens, predation, parasitism eller miljökvalitet. De kan också vara oberoende av täthet som katastrofer eller vädersäsong.

I avsaknad av miljöreglerande faktorer skulle varje naturlig befolkning växa enligt dess biotiska potential exponentiellt. Effekterna av miljöbeständighet begränsar dock befolkningstillväxten och når balans.

predation Tät beroende miljöbeständighetsfaktor. Författare: www.flirck.com

De olika interaktionerna mellan de faktorer som utövar miljöbeständighet i befolkningstillväxten genererar mycket varierande befolkningsdynamik.

Befolkningar når i allmänhet en dynamisk jämvikt som grafiskt representeras i kurvor som svänger runt ett jämviktsvärde.

Vad är miljöbeständighet?

Den enklaste modellen för en befolknings dynamik antar att antalet individer under optimala miljöförhållanden ökar beroende på befolkningens biotiska potential.

Med andra ord, tillväxttakten per capita (r) är alltid densamma, oavsett befolkningsstorlek. Under dessa förutsättningar skulle befolkningstillväxten vara exponentiell.

I naturen kan populationer växa exponentiellt i en inledande fas, men de kan inte upprätthålla denna dynamik oändligt. Det finns faktorer som begränsar eller reglerar tillväxten av denna befolkning. Summan av dessa faktorer kallas miljöbeständighet.

Faktorer som utövar miljöbeständighet verkar för att minska tillväxttakten per capita när befolkningen närmar sig sin optimala storlek, bättre känd som bärförmåga.

Denna dynamik genererar en logistisk tillväxt som generellt når en dynamisk jämvikt med stabila periodiska fluktuationer kring lastkapaciteten (K).

Miljöbeständighetsfaktorer

-Densoindependent

När de faktorer som genererar miljöbeständighet är oberoende av tätheten hos individer sägs de vara tätoberoende.

Vissa faktorer oberoende av densitet kan förekomma periodvis med säsongerna, till exempel eld, torka, översvämning eller frost. Dessa ingriper i regleringen av befolkningsstorleken.

Genom att utgöra en återkommande basis år efter år utövar de ett konstant selektivt tryck, som ibland har genererat specifika anpassningar hos individer som har gjort det möjligt för dem att öka sin kondition och överleva år efter år, trots dess reglerande effekt.

Andra slumpmässiga täthetsoberoende effekter, såsom extrema klimatförändringar, vulkanutbrott och andra naturkatastrofer, kan ge oriktiga förändringar i populationer. De kan inte hålla befolkningsstorleken på konstant nivå eller på en jämviktspunkt.

-Densodependent

Om faktorerna som reglerar befolkningsökningen beror på tätheten för individer kallas de för densitetsberoende. Dessa faktorer kan vara abiotiska eller biotiska.

Abiotiska faktorer

Abiotiska tätberoende miljöbeständighetsfaktorer är de som uppstår när ökningen av befolkningsstorleken förändrar livsmiljöns fysisk-kemiska förhållanden.

Till exempel kan en hög befolkningstäthet generera ansamling av skadligt avfall som minskar individens överlevnad eller reproduktionshastighet.

Biotiska faktorer

Biotiska faktorer är de som härrör från interaktion mellan individer av en art eller av olika arter. Till exempel konkurrens, predation och parasitism.

Konkurrens

Konkurrens inträffar när de vitala resurserna som används av individer av samma eller olika arter är begränsade. Vissa begränsande resurser kan vara näringsämnen, vatten, territorium, skydd från rovdjur, individer av motsatt kön, ljus, bland andra.

När befolkningen ökar minskar tillgången på resurser per capita, vilket minskar individens reproduktionshastighet och befolkningens tillväxttakt. Denna mekanism genererar en dynamik av logistisk tillväxt.

predation

Predation är en typ av interaktion mellan arter där en individ av en art (rovdjur) jakter en individ av en annan art (byte) för att konsumera den till mat. I denna typ av interaktion utövar varje befolkningstäthet en reglering på den andra.

När rovet ökar sin befolkningsstorlek ökar rovdjurets befolkning på grund av tillgången på mat. Men när rovdens täthet ökar minskar rovbeståndet på grund av en ökning av predationstrycket.

Denna typ av interaktion genererar befolkningstillväxtkurvor vars jämvikt är dynamiskt. En statisk befolkningsstorlek uppnås inte i bärförmågan, men befolkningarna svänger ständigt runt detta värde.

Parasitism

Parasitism är en interaktion genom vilken en individ av en art (parasit) drar nytta av individer av en annan art (värd), vilket ger en minskning av deras sannolikhet för överlevnad eller reproduktion. I detta avseende betraktas det också som en befolkningsregleringsmekanism.

Samspelet mellan parasiter och värdar kan generera dynamik som liknar rovdjur och rov. Men mångfalden av typer av parasit-värdinteraktioner i naturen är oändlig, därför kan mer komplex dynamik också genereras.

-Interactions

I naturen samverkar de beroende och oberoende effekterna av densitet i regleringen av populationer, vilket ger en stor mångfald av mönster.

En befolkning kan hållas nära bärförmågan av densitetsberoende faktorer och upplever så småningom en kraftig nedgång på grund av en täthetsoberoende naturkatastrof.

exempel

Bakteriell tillväxt

När ett inokulum av bakterier ympas i ett odlingsmedium kan en tillväxtkurva med fyra faser observeras. I denna kurva kan den initiala exponentiella tillväxten och effekten av miljöreglering tydligt uppskattas.

En stationär fas är initialt uppenbar och slutligen en minskande effekt i befolkningsstorlek.

Under den första anpassningsfasen reproduceras inte bakterier, utan istället syntetiserar RNA, enzymer och andra molekyler. Under denna fas observeras ingen befolkningstillväxt.

Bakteriell tillväxtkurva. Författare: M • Komorniczak -talk-Illustration av: Michał Komorniczak Den här filen har släppts i Creative Commons 3.0. Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) Om du använder på din webbplats eller i din publikation mina bilder (antingen original eller modifierade), ombeds du att ge mig information: Michał Komorniczak (Polen) eller Michal Komorniczak (Polen). För mer information, skriv till min e-postadress :, via Wikimedia Commons

I nästa fas sker celldelning. Bakterier reproduceras genom binär fusion, en cell delar upp i två dotterceller.

Denna mekanism genererar en exponentiell tillväxt där befolkningsstorleken fördubblas under varje period i följd. Denna fas kan dock inte fortsätta oändligt eftersom näringsämnena i miljön börjar vara begränsande.

Den tredje fasen av kurvan är stillastående. Minskningen av näringsämnen och ansamlingen av toxiner leder till en minskning av befolkningsökningstakten tills det uppnås ett konstant värde i antalet bakterier. Vid denna punkt balanseras hastigheten för produktion av nya bakterier av graden av bakteriedöd.

I den sista fasen av kurvan sker en plötslig minskning av antalet bakterier. Detta inträffar när alla näringsämnen i odlingsmediet har tappats och bakterierna dör.

Lynx och harar

Det typiska exemplet på befolkningsreglering mellan rovdjur och bytespopulationer är lodjur och hare. En minskning av hararnas befolkningstorlek ger en minskning av antalet lodjur.

Ett mindre antal lodjur minskar harratens predationstryck och ger i sin tur en ökning av antalet lodjur.

Det är viktigt att tänka på att hararnas befolkningsdynamik också förmedlas av tillgången på mat för dem.

Befolkningsdynamik genererad av miljöreglering mellan lodjur (rovdjur) och harar (byte). Författare: CNX OpenStax, via Wikimedia Commons

Lemmings

En intressant fallstudie inträffar med Lemmings på Grönland. Befolkningen av dessa däggdjur regleras av fyra rovdjur: en uggla, en räv, en fågelart och erminen (Mustela erminea).

De tre första är opportunistiska rovdjur som livnär sig bara på lemmingar när de är rikliga. Medan erminen livnär sig uteslutande på lemmingar.

Denna interaktion mellan de olika regleringsfaktorerna producerar periodiska svängningar i befolkningsökningen som genererar fyraåriga cykler i lemmingar. Denna dynamik kan förklaras på följande sätt.

När lemmingar är i låg befolkningstorlek, förvaras de endast av stoats. Eftersom det har ett relativt lågt predationstryck ökar det snabbt sin befolkningstorlek.

När lemmingspopulationen ökar börjar opportunistiska rovdjur jaga dem oftare. Å andra sidan ökar stökarna dess befolkningstorlek, eftersom det finns en större tillgång på mat. Denna situation genererar en densitetsberoende gräns för lemmingspopulationen.

Ökningen i antalet rovdjursarter och i storleken på deras populationer genererar ett mycket starkt predationstryck på lemmorna, vilket orsakar en plötslig minskning av befolkningsstorleken.

Denna minskning av rovet återspeglas i en minskning av befolkningsstorleken på stötare året efter, på grund av en minskning av mat, som startar en ny cykel.

Skillnad med biotisk potential

Biotisk potential är den maximala tillväxtkapaciteten för en naturlig befolkning under optimala miljöförhållanden.

Till exempel, när maten är riklig, är miljöförhållandena för fukt, pH och temperatur gynnsamma, och deras individer utsätts inte för rovdjur eller sjukdomar.

Teoretiskt samband mellan biotisk potential, miljöbeständighet och bärförmåga. Ändrat från: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Denna populationskarakteristik bestäms av reproduktionskapaciteten hos individer (vanligtvis kvinnor), det vill säga av hur många avkommor den kan producera under hela sitt liv, vilket beror på den första reproduktionens ålder, antalet barn i varje reproduktiv händelse och av frekvensen och mängden av dessa händelser.

Befolkningens biotiska potential begränsas av miljöbeständighet. Samspelet mellan båda koncepten genererar lastkapaciteten.

referenser

1. Wikipedia-bidragsgivare. Bakteriell tillväxt. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2018. Finns på es.wikipedia.org.
2. Hasting, A. 1997. Population Biology: Concepts and Models. Springer. 244 sid.
3. Turchin, P. 1995. Kapitel 2: Befolkningsreglering: Gamla argument och en ny syntes. I: Cappuccino, N. & Price PW Population Dynamics: New Approaches and Synthesis. Academic Press. London, Storbritannien.
4. Tyler Miller, Jr och Scott E. Spoolman. 2009. Essentials of Ecology. 5 för ^att redigera. G. Tyler Miller, Jr. och Scott E. Spoolman. 560 sid.
5. Wikipedia-bidragsgivare. (2018, 11 december). Biotisk potential. På Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hämtad 16:17, 22 december 2018, från en.wikipedia.org.