Populationsdynamik Flashcards

1
Q

Vad definieras som en population inom populationsdynamiken?

A

Individer av en art inom en given area med mer (eller mindre) genutbyte. Kan bestå av flera subpopulationer som har genetiskt utbyte.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad menas med “geografiskt spridningsområde”?

A

Den yta som populationen i fråga ockuperar. Denna kan förändras över tid på grund av många saker, tex sjukdomar, predatorer, mänskliga förändringar etc.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Varför är inte alla platser inom en arts geografiska utbredningsområde
upptagen av arten?

A

På grund av att vissa platser inte passar för arten att leva på inom området, som tex berg, plaser med fel jordtyp, klimat de inte klarar av, nybrunnet, vattentäckt etc. Därför ser det faktiska området en art täcker mer ut som ett patchwork av habitat.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Populationsstorlek och täthet är relaterade till geografiskt utbredningsområde och vuxen kroppsstorlek, hur ser dessa förhållanden ut?

A

Populationsstorlek är positivt korrelerat med geografiskt utbredningsområde, ju större område, desto större pop. storlek generellt (många boitiska och abiotiska faktorer spear såklart in).

Populationstäthet och vuxen kroppstorlek är negativt korrelerade, ju större kroppstorlek, desto lägre täthet generellt eftersom större organismer behöver mer energi.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad är en arts realiserade nisch?

A

En arts realiserade nisch innebär den faktiskta nisch de upptar i ett ekosystem. Detta är skilt från en arts fundamentala nisch, som utgörs av alla de platser de skulle kunna växa på. Den realiserade nischen är alltså vart de klarar av att leva med trycket från konkurrens, klimat och abiotiska förhållanden inräknat.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Vad är ekologisk nischmodellering? Ge exempel på hur det kan användas.

A

Ekologisk nischmodellering är en metod för att undersöka och fastställa en viss arts optimala miljö att leva i. Detta görs ofta genom att se över historisk data över området där arten funnits. Det behöver inte vara den miljö arten lever i, utan snarare en miljö arten potentiellt skulle kunna leva i. Detta kan vara bra om man ska försöka rädda en art som är nära att dö ut, och då kan man återintroducera arten på en plats med en miljö som arten med stor chans skulle överleva i för att förbättra artens chanser att klara sig. Ett annat användningsområde skulle kunna vara att förutse vart en invasiv art kan tänkas spridas, för att hantera dessa utbredning på bästa sätt.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Vilka två miljöfaktorer används vanligtvis när man modellerar nischen för en landlevande art?

A

Temperatur och nederbörd, just för att dessa skapar förutsättningarna för det biom som arten lever i. Modelleraren kan potentiellt inkludera många ytterligare variabler som t.ex olika jordtyper och närvaron av potentiella rovdjur, konkurrenter och patogener som kan begränsa artens utbredning. Räckvidden av
ekologiska förhållanden som förutspås vara lämpliga för en art kallas också artens ekologiska hölje (ecological envelope)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hur kan migration påverka populationers fördelning och spatiala struktur(er)?

A

Migration är en viktig del av populationsstrukturer, eftersom habitat har begränsade resurser kan en population inte tillväxa i all oändlighet, så individer behöver flytta på sig. Det kan också vara så att resurstillgången minskar av abiotsika faktorer som miljöförändringar vilket gör att migration är nödvändig för att överleva. Migration till andra habitat kan leda till kolonisering av nya habitat, eller så bidrar det positivt till mindre subpopulationer som inte har så stor tillväxt genom att införa nytt genetiskt material. Det finns många faktorer som kan påverka migration, tex hur miljön ser ut mellan habitaten, hur långt det är mellan habitaten, hur väl förberedd individen är för att klara migrationen, hur skyddad individen är under migrationen etc.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Ange tre olika fördelningsmönster som individer i en subpopulation kan anta. Ange minst en ekologisk faktor som leder till respektive mönster.

A

Individer i en subpopulation kan vara fördelade i:

  • Kluster: vanliga för arter som återfinns på en plats där det finns en speciell resurs som arten behöver, tex en svampart som bara växer på ruttnande ved återfinns i kluster där ruttnande ved finns.
  • Jämt fördelade arter har ett ungefär lika stort avstånd till andra individer i populationen, tex växter som har ett jämt avstånd till varandra för att rersurser som solljus och näring inte räcker till om de växer för nära, vilket ofta resulterar i att de mindre konkurrenskraftiga växterna dör och de som blir kvar är relativt jämt fördelade.
  • Slumpmässigt fördelade arter är positionerade oberoende av andra individer i populationen, detta är inte så vanligt eftersom alla arter kräver resurser som är begränsade.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vilka faktorer påverkar en populations distribution?

A
  • Geografiskt utbredningsområde: Den yta som populationen i fråga ockuperar.
  • Abundans: Det totala antlet individer i ett område.
  • Densitet: hur många individer som finns per area/volymenhet.
  • Dispersion: spridning i förhållande till andra individer inom arten.
  • Dispersal: spridning från sin ursprungsplats, tex spridning av ett frö från moderplantan eller en population som flyttar bort från sitt habitat när det tömts på resurser.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vad menas med kanteffekten inom populationsdynamik?

A

Kanteffekter - Generellt så är miljön som mest ideal i mitten av ett habitatområde, där tillgången på resurser är som störst och miljön är mest optimal. I periferin av habitatområdet är de abiotiska och biotiska faktorerna minst optimala och kan därför inte hålla lika många individer. Eftersom miljön här är annorlunda kan även andra arter kolonisera området och konkurrensen blir större. Detta gör att det blir svårare för arten att sprida sig utåt. Båda dessa faktorer kan leda till en lägre artdiversitet eftersom de gör att populationerna blir centraliserade/isolerade i högre utsträckning och därmed inte utbyter genetiskt material med andra populationer.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Varför finns inte alla arter på de platser där det finns ett för dem gynnsamt klimat?

A

På grund av spridningsbegränsningar! För landlevande organismer är stora vattenmassor en barriär som är extremt svåröverkommen, och tvärtom för vattenlevande organismer som inte kan ta sig förbi stora landmassor. Det finns också begränsningar på mycket mindre skala, som bäckar, tuff vegetation, bergmassor etc. Mänsklig påverkan har lett till att många arter har spritt sig dit de annars inte skulle kunnat ta sig. Habitatkorridorer kan hjälpa genom att skapa en korridor av habitat som arter kan spridas genom.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Vad menas med ’ideal fri fördelning’ och varför följer inte alla populationer detta mönster i naturen?

A

Ideal fri fördelning innebär att individer av en art skulle fördela sig mellan högkvalitativa habitat (med mycket resurser) och lågkvalitativa habitat (med färre resurser) på ett sätt så att alla individer skulle få en lika stor per kapita tillgång av resurser, oavsett habitat. Sett utifrån känns det rimligt att det skulle förhålla sig så, eftersom fler antagligen skulle välja högkvalitativa habitat än lågkvalitativa, vilket skulle göra att de fick samma tillgångar per individ i de olika habitaten. Att alla populationer inte förhåller sig på detta sätt i naturen kan ha många olika orsaker, t.ex. att individer helt enkelt inte vet om att det finns andra habitat i “närheten” eller att individer i samma habitat får olika resurstillgång baserat på andra fitnessfaktorer som ger större konkurrenskraftighet. Det skulle också kunna röra sig om att predationen ser olika ut i de olika habitaten.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Vad menas med en “metapopulation”?

A

Metapopulation = ”en population av populationer”.
Metapopulationer är alltså rumsligt separerade populationer av samma art som har en begränsad interaktion med varandra.

Om populationer definieras som grupper av interagerande individer, var och en med en begränsad livtid så är metapopulationer grupper av interagerande populationer var och en med en begränsad livstid.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Ange de tre typerna av modeller som beskriver rumsfördelning av subpopulationer och förklara dem kort.

A
  • Metapopulationsmodellen:
    Subpopulationer finns i habitat-patcher inbäddat i ett matix av icke-beboeligt habitat. Viss migration mellan subpopulationer.
  • Source-sink modellen:
    Adderar att det är olika kvalitet på olika patcher i metapopulationsmodellen, vilket är mer realistiskt. Bra patches producerar ett överskott av individer (source) som vandrar till lite sämre patcher där ett underskott av individer finns (sink).
  • Landscape modellen:
    Adderar att det finns ekologiska skillnader i landskapet mellan habitat-patcher (vilket är ännu mer realistiskt), som bestämmer hur individer rör sig mellan subpopulationer. Tex: det är lättare för en groda att flytta från ett habitat från ett annat genom fuktig skog än en torr äng.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vilka faktorer påverkar spridning inom och utanför populationen?

A
  • En individs flyttförmåga (Lifetime dispersal distance):
    Hur långt flyttar en individ mellan födelseplatsen och platsen där den reproducerar sig?
  • ‘Grannskapsstorleken’ (neighbourhood size):
    Antalet andra individer inom en individs flyttavstånd kan avgöra hur en individ flyttar sig.
17
Q

Populationer av vilken art som helst kan växa i en otroligt snabb takt, givet de rätta förutsättningarna. Vilka två modeller för tillväxt använder vi oftast och hur ser dem ut? Ge exempel på organismer de kan användas på.

A

Den geometriska (diskreta) tillväxtmodellen:
- Nt = N0 λ^t där t=tid, N0 antal vid start, Nt antal vid tiden t, och λ är en förändringsfaktor (λ=1=stabil, λ>1=växande, λ<1=minskande)
- Geometrisk tillväxt bygger istället på arter som har specifika reproduktionsperioder/ begränsade häckningssäsonger. Denna tillväxtmodell ger en peak av populationstillväxt en viss period under året och sedan planar populationen ut under resterande tiden pga att individer dör och inga nya kommer till, tills en ny reproduktionssäsong kommer. , tex vaktel.

Den exponentiella (kontinuerliga) tillväxtmodellen:
- Nt = N0 e^rt där
Nt: pop. storleken vid tiden t,
N0: pop. storleken i nutid
e: konstant (basen hos naturlig logaritm, dvs ca 2.72)
r: exponentiella tillväxthastigheten
(r=0=stabil population (för e0 = 1), r>0=tillväxande population, r<0=minskande population)
- Exponentiell tillväxt innebär att en population ökar kontinuerligt exponentiellt (under ideala förhålladen), utgår från kontinuerliga data och kurvan är “J” formad. Denna typ av tillväxtmodell kan appliceras på arter som förökar sig kontinuerligt över tid, som alltså inte har specifika reproduktionsperioder. tex människa eller bakterie.

18
Q

Vad är en livstabell (life-table)? Varför används de inom ekologin?

A

Livstabeller är tabeller som visar hur proportionerna av individer i olika åldersklasser ser ut, samt deras döds- och fekuntitetstal ser ut. Detta ger en bra överblick över hur populationen “mår” (alltså om den ökar, minskar eller är stabil) och är viktigt inom naturvård och konservation bl.a. då man kan använda datan för att avgöra i vilken klass man ska sätta in åtgärder för att rädda en population till exempel, eller vart man ska satsa på att ha flest individer för att uppnå maximal skörd. Vi kan också använda det för att räkna ut generationstid.

19
Q

Vilka olika typer av life tables finns?

A
  • Cohort life table (dynamisk livstabell) som följer en grupp individer födda samtidigt från födseln till den sista individens död. Detta funkar bra på stillasittande kortlivade arter som växter eller koraller som man enkelt kan undersöka under hela deras liv. En nackdel med denna typ är att det är svårt att avgöra om skillnader beror på livsklass eller miljöfaktorer.
  • Static life table (tidsspecifik livstabell) som kvantifierar överlevnad och fekunditet för alla individer i en population under ett enda tidsintervall. Detta funkar bättre på rörliga arter och arter som lever lång tid då det är svårt att följa dem genom hela livet. fördel är att det ger en ögonblicksbild och inte tar lika lång tid.
20
Q

Man brukar tala om tre typer av ”överlevnadskurvor”. Gå igenom skillnaderna mellan de tre.

A

Överlevnadskurvor är grafer över överlevnad över tid. Tre typer: typ I, typ II, och typ III (men vanligast med en blandning av typ I och III).
Typ I: en population med låg mortalitet i början och hög mortalitet senare i livet, tex människor.
Typ II: en population med relativt konstant mortalitet genom hela livet, tex koraller
Typ III: en population med hög mortalitet tidigt i livet och låg mortalitet senare i livet, vanligt hos växter (många frön som inte överlever).

21
Q

Vilken typ av överlevnadskurva passar bäst in på människan?

A

Människan passar bäst in på typ 1 idag (en population med låg mortalitet i början och hög mortalitet senare i livet) eftersom vi har bra prenatal care och bra medicin som gör att spädbarnsdöd inte är så vanligt längre, och sedan ökar dödsrisk ju äldre vi blir eftersom man blir mer mottaglig för tex cancer, hjärt och kärsjukdomar etc med ålder.

22
Q

Vad menas med den logistiska ekvationen och vad representerar inflektionspunkten och bärförmågan (carrying capacity – K)?

A

Den logistiska ekvationen är en modell över hur populationer tillväxer med täthetsberoende inräknat: snabb tillväxt i början som blir långsammare och långsammare ju närmare bärkraften K (den maximala populationsstorleken populationen kan ha i ett givet habitat) man kommer.

Inflektionspunkten är den punkt på kurvan där tillväxten går från att öka till att minska. Modellen har visat sig fungera för att modellera många populationer ganska bra, så det är ett viktigt verktyp inom ekologin.

23
Q

Vad menas med densitetsoberoende faktorer?

A

Faktorer som begränsar befolkningens storlek oavsett befolkningens täthet. Vanliga täthetsoberoende faktorer
inkluderar naturkatastrofer som tornados, orkaner, översvämningar och bränder. Men andra mindre dramatiska förändringar i miljön, inklusive extrema temperaturer och torka, kan också begränsa populationer. I alla dessa fall är påverkan på befolkningen inte relaterad till antalet individer i befolkningen. Tänk till exempel på vad som händer när en orkan träffar en kustnära skog. Antalet träd som överlever orkanen är oberoende av antalet träd som fanns innan orkanen anlände.

24
Q

Vad menas med täthetsberoende faktorer?

A

Täthetsberoende faktorer påverkar populationen olika, beroende på den nuvarande populationens densitet, tex tillgång till föda, alltså att födotillgången minskar när populationen ökar i storlek (till skillnad från täthetsoberoende som tex naturkatastrofer, som kan påverka populationer oavsett populationsdensitet)

25
Q

Täthetsberoende kan vara positivt eller negativt, förklara vad som menas med båda. I vilka situationer förväntar vi oss en negativ effekt och i vilka förväntar vi oss en positiv effekt?

A

Negativt täthetsberoende innebär att populationens tillväxt minskar när populationens densitet ökar (tillväxer långsammare ju större populationen blir) och positivt är tvärtom; att populationens tillväxt ökar när populationens densitet ökar (tillväxer snabbare ju större populationen blir). Tillväxt kan alltså gynnas eller missgynnas av en ökad populationsdensitet.

  • Negativt täthetsberoende gäller generellt för tillgångar, som mat, solljus, häckningsplatser, revir etc och detta utsätts alla populationer för tillslut, eftersom ingen resurs är oändlig, eftersom resurserna behöver delas upp mellan fler individer så blir per kapita resurserna färre vilket leder till minskad fekunditet. Det kan också vara tex predatorattraktion och sjukdomsspridning.
  • Positivt täthetsberoende gäller generellt i populationer med väldigt låg densitet som får problem pga det, där kan en ökad densitet ge ökad tillväxt genom ökade möjligheter till reproduktion, mer konkurrenskraftighet, minskad individuell predationsrisk och ger mer genetisk variation. Det råder alltid en balans mellan negativ och positivt täthetsberoende i slutändan.
26
Q

Populationer fluktuerar i storlek naturligt, snarare en regel än undantag. Dessa fluktuationer kan se väldigt annorlunda ut beroende på art och dess livshistoria. Vilka faktorer påverkar stabilitet/instabilitet i dessa fluktuationer?

A
  • Kroppsstorlek: Större organismer klarar sig ofta en längre tid med begränsade resurser.
  • Känslighet för miljövariation och bufferkapacitet: Organismer som kan ändra beteende/flytta sig kan hantera miljöförändringar bättre och har ofta mer reserver.
  • Livslängd – längre livslängd ger utjämnande effekt. Organismer som lever väldigt kort kan snabbt dö ut under extrema förhållanden och ha svårt att återhämta sig.
  • Turnoverhastighet (omsättning): snabbare omsättningar ger möjlighet till större fluktuationer, små organismer har oftast högre turnoverhastighet, vilket gör dem bättre på att återhämta sig efter stora fall i pop. storlek.
    (Kom ihåg intrinsic rate of increase avgör hur snabbt man kan återhämta sig.)
27
Q

Naturliga flutktueringar i populationsstorlek kan orsaka så kallade “overshoots” och “die-offs” vad kan orsaka detta?

A

Med “overshoots” menas att en population växer till en storlek långt över bärkraften, tex pga väldigt favorable conditions ett par år som leder till stor reproduktion och en massiv storleksökning. Den nu stora populationen kräver mycket mer resurser än tidigare, och det kan leda till urlakning av alla resurser, vilket i sin tur kan leda till utbredd svält och massdöd vilket leder till en stor minskning i populationsstorlek. Detta sker naturligt i de flesta populationer och ger cyklicitet.

28
Q

Vad kan resultera i cyklicitet?

A

Temporal variation: “bra” år med många födslar som sedan hänger med i många år, eller bra förutsättningar när reproduktion sker men dåliga förutsättningar när avkomman väl föds. Detta tillsammans med försening i respons: tex
- Svår miljö idag ger få könsmogna om några år.
- Ökad täthet minskar fekunditet vilket leder till minskad rekrytering några år senare.
- Sparad energi kan ge försenade effekter av hög täthet (födobrist).
- Kan förstärkas av byten, predatorer, parasiter, konkurrenter

29
Q

Vad är skillnaden på en deterministisk- och en stokastisk modell?

A

En deterministisk modell har fasta värden och får samma resultat varje gång. En stokastisk modell har varierande värden och ger olika resultat varje gång.

30
Q

Vad kan kunskapen om metapopulationer användas till?

A

Kunskap om metapopulationer används för att förstå hur lokala förändringar kan påverka arten i större utsträckning, ge oss bättre förståelse för hur vi kan återinföra populationer (tex vid hot om utrotning), ge oss underlag i beslutsfattande om stadsplanering etc.