Ecologia de Populações

Ecologia de Comunidades

Características da População Densidade ou número populacional Distribuição etária (ou de estágio) Razão sexual Distribuição espacial

Processos Populacionais Crescimento populacional (mudanças em número ou densidade) Mudanças na distribuição etária Mortalidade

Características individuais Idade Estágio Tamanho Sexo Comportamento

Processos individuais Desenvolvimento Crescimento Alimentação Reprodução Morte

Pergunta Básica

Quais fatores influenciam o tamanho e a estabilidade de populações?

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Número de indivíduos de uma determinada espécie que ocupa um local de interesse

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Número prévio de indivíduos

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Número de nascimentos entre o momento atual e o prévio

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Número de mortos entre o momento atual e o prévio

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Número de imigrantes entre o momento atual e o prévio

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Número de emigrantes entre o momento atual e o prévio

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Taxas de nascimento e imigração estão positivamente relacionadas ao número atual de indivíduos

N agora = N anterior + B – D + I - E

Fórmula Básica

Taxas de mortalidade e emigração estão positivamente relacionadas ao número atual de indivíduos

Imigração

Natalidade

Emigração

Mortalidade DENSIDADE +

+

-

-

População inicial de 500 aranhas

• 400 aranhas nasceram durante um ano

• 100 adultos morreram

• Nt+1 = 500 + 400 – 100 = 800 aranhas depois de um ano aumento de 300 aranhas

• 50 aranhas nasceram durante um ano

• 50 adultos morreram

• 300 aranhas deixaram a população (E)

• 600 aranhas chegaram de outras populações (I)

• Nt+1 = 500 + 50 – 50 – 300 + 600 = 800 aranhas depois de um ano aumento de 300 aranhas

Pressupostos

• Organismos em uma população são ecologicamente equivalentes.

• Equivalência ecológica significa:

– Organismos apresentam o mesmo ciclo de vida

– Organismos de um estágio de particular do ciclo de vida estão envolvidos no mesmo conjunto de processos ecológicos

– As taxas desses processos (ou probabilidades de eventos ecológicos) são basicamente as mesmas se os organismos são colocados no mesmo ambiente (alguma variação sempre ocorre).

Complicadores • Todos os organismos da mesma espécie são

similares?

Complicações

• Organismos Modulares e suas taxas diferenciais de nascimento e mortalidade de partes

Ex: a quantidade de gramíneas em um campo disponível para o gado não é determinada pelo número de genets, mas sim pelo número de folhas (módulos ou ramets)

Diminuição da idade das partes e não das plantas

Estrutura etária de uma população

• Número ou proporção de indivíduos em diferentes classes de idade

• Impacto sobre o crescimento populacional futuro

Distribuição espacial de indivíduos

Distribuição uniforme de arbustos no deserto de Kara Kum (Asia Central)

Distribuição espacial do arbusto Euclea divinorum e da árvore Acacia tortilis nas

savanas africanas

Modulada por: - Competição - Territorialidade

Modulada por: - Uso de recursos - Defesa contra predadores - Termorregulação

Como contar nascimentos e mortes?

• Em que momento está o nascimento?

• Dificilmente conseguiremos visualizar a formação de embriões

• Metade da população terá morrido antes de poder ser registrada como viva!!

• Marcação e recaptura.

• Distinção entre mortalidade e emigração?

Ciclos de Vida • Nascimento

• Período pré-reprodutivo

• Reprodução

• Período pós-reprodutivo

• Morte Pode atuar em qualquer momento da vida

Espécies anuais x perenes

• Anuais – ciclo de vida em um ano

– Não há sobreposição de gerações

• Anuais – ciclo de vida em um ano

– Não há sobreposição de gerações

• Perenes – ciclo de vida se estende por vários anos

– Há sobreposição de gerações – indivíduos de várias idades convivem

Semélperas X Iteróparas

Semélperas ou monocárpicas – apresentam um único e distinto evento reprodutivo. Após a fase reprodutiva geralmente morrem

Iteróparas ou policárpicas – Um indivíduo apresenta vários momentos reprodutivos,

sazonais ou contínuos

No momento da reprodução não investem em sobrevivência ou crescimento

No momento da reprodução aloca energia para sobrevivência, tendo chance de se reproduzir novamente

Tabela de vida

• Tanto nascimentos como mortes variam com a idade

– Idade reprodutiva

– Idades com maior suscetibilidade à morte

• A tabela vida mostra a sobrevivência ou a mortalidade específica de cada faixa de idade

Representação diagramática

Número de adultos aqui depende de:

Porcentagem de sobrevivência dos adultos existentes

Número de descendentes produzidos

+

A morte pode ocorrer em várias fases da vida E a taxa de mortalidade é diferente entre as idades

A fertilidade (quantidade de ovos produzidos) também é importante

Construindo uma tabela de vida Tabela de Coorte

Uma coorte é uma geração de indivíduos Numa Tabela de Vida de Coorte essa geração é acompanhada do seu nascimento à sua morte

Classes de idade ou estágios amostrados

Número de indivíduos vivos no início de cada classe

Específico da população estudada Dificulta comparação

Proporção da coorte que sobreviveu ao período anterior

= 315/450

Permite comparação Possibilita a construção de curvas de sobrevivência

Número de mortos durante o intervalo

= 450 - 315

Pode ser somado e indicar a taxa de mortalidade de um período maior de tempo

Taxa de mortalidade específica da idade

= 258/315

Indica a probabilidade de um indivíduo morrer naquela idade

Curvas de sobrevivência

• Tipo I – mortalidade concentrada em idades avançadas

Curvas de sobrevivência

• Tipo II – mortalidade constante

Curvas de sobrevivência

• Tipo III – mortalidade maior em idade inicial

Padrão mais comum na natureza

Tabela de Fecundidade

• Pode fazer parte da tabela de vida

• É feita com dados à respeito da produção de descendentes por cada estágio estudado

• Consegue visualizar a fertilidade por estágio

• Proporciona uma ideia do aumento ou diminuição populacional

R0 =

Número médio de descendentes fêmeas produzidos por fêmeas durante seu

período de vida

Classes de idade ou estágios amostrados

R0 =

Número médio de descendentes fêmeas produzidos por fêmeas durante seu

período de vida

Mesmo dado presente na tabela anterior

Proporção da coorte que sobreviveu ao período anterior

R0 =

Número médio de descendentes fêmeas produzidos por fêmeas durante seu

período de vida

bx = Número de descendentes produzidos por indivíduo

Fecundidade específica por idade

R0 =

Número médio de descendentes fêmeas produzidos por fêmeas durante seu

período de vida

A reprodução depende tanto da sobrevivência quanto da fecundidade da idade

lxbx representa a proporção de indivíduos adicionados a uma população por intervalo

0.60= 0.3 *2.0

R0 =

Número médio de descendentes fêmeas produzidos por fêmeas durante seu

período de vida

É a soma das contribuições de cada estágio

R0 é a taxa reprodutiva líquida Representa a extensão pela qual a população aumenta ou decresce no tempo

Taxa reprodutiva líquida

• Indicada por R0

• Representa a extensão pela qual a população aumenta ou decresce no tempo

R0 = ∑lxbx

A população está aumentando

R0 < 1 – população irá diminuir R0 = 1 – população irá se manter constante R0 > 1 – população irá aumentar

Tabela de Vida Coorte – grupo de indivíduos que nascem dentro de um mesmo intervalo de tempo

Tabela de Vida

Classes - Intervalo de idade ou estágios de desenvolvimento

Tabela de Vida

Número de indivíduos vivos no início de cada classe Específico da população estudada Dificulta comparação

Tabela de Vida lx = Proporção da coorte que sobreviveu ao período anterior

Possibilita comparação

l x Indica a probabilidade, por ocasião do nascimento do indivíduo sobreviver até uma faixa de idade

Tabela de Vida

dx = Proporção da coorte que morreu durante o intervalo

Pode ser somado e indicar a taxa de mortalidade de um período maior de tempo

Tabela de Vida qx = Taxa de mortalidade específica da idade

Não pode ser somado Indica a probabilidade de um indivíduo morrer naquela idade

Tabela de Vida

kx = Força diária de morte Refletem intensidade da mortalidade

Pode ser somado

Tabela de Vida

Padrões de fertilidade e taxa reprodutiva líquida

Tabela de Vida

Fx = Número total de prole (sementes) produzida

Tabela de Vida

mx = Número de descendentes (sementes) produzidos por indivíduo Fecundidade específica por idade

Tabela de Vida A reprodução depende tanto da sobrevivência (lx) quanto da fecundidade da idade (mx) lxmx representa a proporção de indivíduos adicionados a uma população por intervalo

Taxa reprodutiva líquida

• Indicada por R0

• Representa a extensão pela qual a população aumenta ou decresce no tempo

R0 = ∑lxmx

A população está aumentando

R0 < 1 – população irá diminuir R0 = 1 – população irá se manter constante R0 > 1 – população irá aumentar