1 Tablice ivotne istorije Predmet Ekologija biljaka Diplomske

1. Tablice životne istorije Predmet: Ekologija biljaka Diplomske akademske studije- master Prof. Vladimir Ranđelović Asistent: Danijela Nikolić

Populacija n Populacija predstavlja prostorno – vremenski integrisanu grupu jedinki iste vrste koje su međusobno povezane nizom odnosa, a pre svega odnosima reprodukcije.

Atributi populacije n n n n Veličina (brojnost i relativna i apsolutna gustina) Disperzija i prostorni raspored Natalitet i stope nataliteta Mortalitet i stope mortaliteta Morbiditet i stope morbiditeta Uzrasna i starosna struktura Rast populacije (modeli rasta) Biotički potencijal

NATALITET n n n Natalitet predstavlja urođeno svojstvo populacije da se uvećava Može biti maksimalni, apsolutni, fiziološki natalitet (FEKUNDITET) APSOLUTNA OPŠTA STOPA Ekološki (realizovani) natalitet (FERTILITET) SPECIFIČNA STOPA

MORTALITET n n n Predstavlja negativni faktor rastenja populacije izražava se kao opšta stopa - brojem uginulih jedinki u određenom vremenu ili specifičnom stopom - na jedinicu populacije uzrasnu kategoriju ili pol. Može biti teorijski minimalni i ekološki realizovani STOPA PREŽIVLJAVANJA= 1 – STOPA SMRTNOSTI

Definicija n n Starosno specifični mortalitet, preživljavanje i fekunditet populacije biljaka mogu se sažeti i predstaviti tablicama života. Tablice života pokazuju za svaku uzrasnu kategoriju broj umrlih i stopu mortaliteta, broj preživelih jedinki i stopu preživljavanja kao i budući životni vek za određeni broj jedinki ili kohortu (grupa jedinki iste uzrasne klase). Uzrasno specifični fekunditet je skoro uvek uključen. Tablice života predstavljaju dobar kvantitativni alat za opisivanje efekata uticaja ekoloških faktora na populacionu dinamiku kao i za projekciju budućih populacionih promena.

Tipovi tablica života Dinamičke (kohortne) n Statičke tablice n

Dinamičke ili tablice kohorti n n n Kod kohortnih tablica se vrši horizontalno praćenje, praćenje populacije bez preklapanja generacija. U tom slučaju se prati kohorta, grupa jedinki iste starosne klase, od radjanja pa sve do smrti poslednjeg člana. Ova metoda se obično primenjuje kod populacija biljaka i sesilnih životinja, čije se jedinke mogu konstantno pratiti tokom njihovog čitavog životnog ciklusa. Ova metoda je precizna ali i skupa. Potrebno je dosta vremena utrošiti u sakupljanju podataka što je i glavna mana ovoj metodi. Kohortne tablice je teško primenjivati na jako pokretne organizme. Kohorta- jedinke iste uzrasne klase

Statičke tablice n n Statičke tablice životne istorije rešavaju problem sa vremenom razmatrajući preživljavanje individua poznatih starosti za vreme jednog vremenskog intervala. Za ovu metodu je neophodno da se za svaku starosnu klasu nezavisno odredi uzrasno specifična stopa preživljavanja. Da bi se tehnika primenila neophodno je i odrediti starost jedinki gde se kao indikatori upotrebljavaju na pr. starosni prstenovi. Kombinovanjem procena preživljavanja sa starosno specifičnim fekunditetom je moguće odrediti da li i koliko brzo populacija raste ili opada.

Osnovni parametri n n n x- starosna klasa bx- fekunditet ženki- broj potomaka produkovanih u jednoj reproduktivnoj sezoni mx – vremenski specifičan koeficijent potencijalnog fekunditeta (maksimalno mogući broj potomaka koji produkuje prosečna jedinka starosti x) Sx - verovatnoća preživljavanja jedinki od doba x do doba x + 1. lx – vremenski specifičan koeficijent preživljavanja (verovatnoća da prosečna jedinka u populaciji preživi do vremenskog intervala x postepeno se smanjuje sa starošću individue n Pr. ( l 1= So); lx = So S 1 S 2 S 3. . Sx-1 ). n lx mx– vremenski specifičan koeficijent realizovanog fekunditeta (stvaran broj potomaka koje produkuje prosečna jedinka starosti x) n n Tx – ukupan broj živih jedinki uzrasta x ex- očekivani životni vek u stadijumu x

Ro- neto stopa reprodukcije n Pokazuje koliko će se puta populacija uvećati po generaciji- relativan doprinos reprodukciji svake uzrasne kategorije Neto (ili stvarna) reproduktivna stopa prosečne individue u populaciji predstavlja zbir vremenski specifičnih koeficijenata realizovanog fekunditeta. Ukoliko je taj broj veći od 1, brojnost populacije raste, ukoliko je 1 populacija stagnira a ukoliko je manji od 1 brojnost populacije opada

Generacijsko vreme T Srednje vreme generacije ♥Generacija je vreme od rađanja roditelja do rađanja potomaka. n n U ekologiji je opredeljenje da se definiše GENERACIJA kao osnovni vremenski interval. REPRODUKTIVNA GENERACIJA- prosečno vreme kada se populacija zemeni novim jedinkama.

Konačna stopa rasta n n = Ro 1/T (ln λ = 1/T ln. R 0 ) n Stopa rasta po jedinici vremena n r- trenutna (infinitezimalna) stopa rasta n r = ln( )

Rastuća Ro > 1 >1 r>0 Stacionarna Ro = 1 =1 r=0 Opadajuća Ro < 1 <1 r<0

Krive preživljavanja n n Kriva preživljavanja pokazuje broj i tempo opadanja broja jedinki u populaciji. I tip krive (konveksna) imaju populacije u kojima je mortalitet najveći pri kraju životnog veka II tip krive (kriva prava) imaju populacije čiji je prežvljavanje manje više konstantno tokom celog života III tip krive (konkavna) udar mortaliteta na početku a onda sve manji (hrastovi)

Kohortne tablice života primer Phlox drummondii x life stage or age class ax total number of individuals observed at each stage or class lx dx proportion of original number of individuals surviving to the next stage or class; survivorship proportion of original number of individuals dying during each stage or class; mortality qx mortality rate for each stage or class Fx total fecundity, or reproductive output of entire population, for each stage or class mx individual fecundity, or mean reproductive output, for each stage or class lxmx number of offspring produced per original individual during each stage or class; product of survival and reproduction R 0 basic reproductive rate Age (days) ax lx dx qx Fx mx l x mx 0 -63 996 1. 000 0. 329 0. 006 -- -- -- 63 -124 668 0. 671 0. 375 0. 013 -- -- -- 124 -184 295 0. 296 0. 105 0. 007 -- -- -- 184 -215 190 0. 191 0. 014 0. 003 -- -- -- 215 -264 176 0. 177 0. 004 0. 002 -- -- -- 264 -278 172 0. 173 0. 005 0. 002 -- -- -- 278 -292 167 0. 168 0. 004 -- -- -- 292 -306 159 0. 160 0. 005 0. 002 53. 0 0. 33 0. 05 306 -320 154 0. 155 0. 007 0. 003 485. 0 3. 13 0. 49 320 -334 147 0. 148 0. 043 0. 025 802. 7 5. 42 0. 80 334 -348 105 0. 083 0. 106 972. 7 9. 26 0. 97 348 -362 22 0. 022 1. 000 94. 8 4. 31 0. 10 362 -- 0 0. 000 -- -- -- lx= ax/a 0 ; dx=lx - lx+1; qx= dx/lx

n n Interpretation: Phlox plants appear to be most vulnerable (excluding death from "old age") in the first three age classes, with a peak in the second one (63 -124 days). If conservation of this species were needed, we would know to expend our efforts during these three time intervals to maximize the success of this population. Based on these data, however, the basic reproductive rate of this population (R 0) was 2. 41; the population increased by a factor of 2. 4. At least when these data were collected, the population was not in any danger of decreasing in size. Conclusions: Life table data can provide much insight into the demographics of a population. Quantifying age-specific birth and death rates enables us to discern patterns and make predictions about the growth or decline of populations in the future. From the graph we can see that the daily mortality is somewhat higher when plants are in the second age class (63 -124 days), and that the mortality rate rises dramatically beginning in the age class 320 -334. We can also sum the Fx column to get the total reproductive output of this cohort, which gives a value of 2408. 2 seeds. To calculate R 0, the basic reproductive rate, we can sum the lxmx column to get a value of 2. 41.

Zadatak: Izračunati Ro, T, i r za date podatke za populaciju vrste Poa annua. Nacrtati krivu preživljavanja i objasniti kakva je dinamika ove populacije. R 0 = ∑lxbx, = Ro 1/T r = ln. R 0/T, X (meseci) nx lx bx 0 843 1. 00 0 3 722 0. 856 300 6 527 0. 625 620 9 316 0. 375 430 12 144 0. 171 210 15 54 0. 064 60 18 15 0. 018 30 21 3 0. 004 10 24 0 0 lxbx xlxbx Ro T