2 Osnovni modeli populacionog rasta Predmet Ekologija biljaka

2. Osnovni modeli populacionog rasta Predmet: Ekologija biljaka Diplomske akademske studije - master

Biljna demografija i populaciona dinamika Stadijumi u životnom ciklusu biljaka su jako korisni da bi se pratila dinamika promene populacije u toku vremena. Demografija je nauka koja se bavi proučavanjem populacionih promena kao i uzroka koji ih izazivaju. Osnovni stadijumi u tipičnom životnom ciklusu biljaka su prikazani na dijagramu.

Sve biljne vrste mogu biti jednogodišnje (annuals), dvogodišnje (biennials) i višegodišnje (perennials). Međutim ovi termini nisu baš precizni za praćenje dinamike populacije biljaka, jer neke jednogodišnje biljke u stvari žive dve godine kao što su neke jednogodišnje livadske trave, a neke dvogodišnje na primer cvetaju samo jednom Daucus carota, Dipsacus fullonium, dok nekima treba više od dve godine da procvetaju. Postoji podela i na semelparne i iteroparne organizme, po botaničkoj nomenklaturi monokarpne i polikarpne. Semelparni organizmi se reprodukuju samo jednom u toku života dok se iteroparni reprodukuju više puta u toku života. Najbolje je za praćenje dinamike uzeti termine jednogodišnje i dvogodišnje biljke bez obzira koliko puta se reporodukuju.

Populacioni procesi Populacioni procesi su funkcije koje čine dinamiku populacije a populacioni atributi su mere te populacije. Ukoliko želimo da opišemo kako se menja broj jedinki u populaciji kroz vreme koristeći osnovne demografske procese onda koristimo datu jednačinu Nt+1= Nt+ B-D+I-E B - bruto stopa radjanja, D -bruto stopa umiranja, I - stopa imigracije, E - stopa emigracije.

Eksponencijalni model rasta populacije Kada populacija raste usled kontinuirane reprodukcije, takva vrsta ima eksponencijalni rast Diferencijalna forma eksponencijalne jednačine: d. N/dt = r. N (Stopa promene veličine populacije) = (doprinos veličini populacije po individui) x (broj individua u populaciji)

Eksponencijalni rast populacije se može predstaviti eksponencijalnom funkcijom: Kada je sredina neograničena, specifična stopa rasta, postaje konstantna i maksimalna za date uslove. Vrednost stope rasta pod ovakvim povoljnim uslovima je maksimalna i karakteristična za određenu uzrasnu strukturu i predstavlja urođenu snagu populacije da raste.

Ukupna stopa populacionog rasta u neograničenim uslovima (r) zavisi od uzrasne strukture i specifičnih stopa rasta koje zavise od reprodukcije pojedinih uzrasnih klasa. Tako možemo imati nekoliko vrednosti za r za neku vrstu u zavisnosti od strukture populacije. Kada je sredina optimalna, a postoji stabilna uzrasna struktura, specifična stopa rasta postaje urođena stopa prirodnog porasta ili rmax. Ova maksimalna stopa je poznatija kao biotički potencijal ili reproduktivni potencijal. Uslovi za stvaranje rmax: Prosečna stopa nataliteta i mortaliteta ostaju konstantne Optimalni uslovi sredine Stabilna uzrasna struktura Nema imigracije i emigracije

Geometrijski rast populacije Kod nekih populacija je reporodukcija ograničena na odredjeni period u godini, (jednogodišnje biljke). Takav rast tokom odredjenog vremenskog intervala je predstavljen kao geometrijski rast. Model geometrijskog rasta je ustvari vremenski odvojen (skokovit) eksponencijalni rast. λ = N(t+1) / N(t)

λ se može koristiti u projektovanju veličine populacije kroz odredjeni vremenski interval: N (t+1) = N(t) λ više vremenskih intervala: Ako se uporede jednačine eksponencijalnog i geometrijskog rasta populacije sledi da je :

Logistička jednačina eksponencijalnog rasta Promene u stopi eksponencijalnog rasta povezane su sa veličinom populacije. r opada dok N raste : r= r 0 (1 – N/K) Kapacitet sredine K d. N/dt = r 0 N (1 – N/K) (stopa rasta populacije) = (prirodnoj stopi rasta kada je N blizu 0) x (veličina populacije) x (smanjenje rasta zbog prenamnoženosti)

Tipovi kriva rasta