ecologia - odum (7)

ecologia - odum (7)

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Ecologia

Odum 1985

Ecologia: interação dos organismos com os organismos, conforme funcionam nos ecossistemas.

Os organismos não se adaptam simplesmente de forma passiva as forças físicas e químicas, porém modificam, mudam e regulam ativamente o ambiente físico dentro de limites impostos pelas leis naturais que determinam a transformação da energia e a ciclagem de nutrientes.

Dinâmica de Populações

1. Propriedades do grupo Populacional

População: qualquer grupo de organismos da mesma espécie que ocupa um espaço determinado e funciona como uma parte de uma comunidade biótica.

Comunidade Biótica: conjunto de populações que funcionam como uma unidade integradora, através de transformações metabólicas co-evoluídas numa dada área de habitat físico.

Características de uma população: densidade, natalidade, mortalidade, distribuição etária, potencial biótico, dispersão e forma de crescimento. E características genéticas: adaptatividade, fitness reprodutivo e persistência.

Densidade

É o tamanho da população em relação a alguma unidade de espaço, expressa por unidade de indivíduo ou biomassa por unidade de área ou volume.

  • Densidade bruta: número por unidade de espaço total.

  • Densidade específica ou ecológica: número por unidade de espaço do habitat (área disponível que realmente pode ser colonizada pela população).

  • Abundância relativa: podem ser relativos a tempo, como número de aves observadas por hora. Importante para saber como a população está mudando. Porcentagem de indivíduos numa amostra.

  • Freqüência de ocorrência: porcentagem das áreas amostradas ocupadas por uma espécie.

  • Valor de importância: combinação de abundância relativa e freqüência de ocorrência, mais utilizados em estudos de vegetação.

As densidades encontradas nas populações estão relacionadas com o nível trófico e com o tamanho de indivíduo. Quanto menor o nível trófico mais alta será a densidade.

"Os números atribuem importância excessiva a organismos pequenos, e a biomassa atribui importância excessiva a organismos grandes". Os componentes do fluxo energético fornecem um índice mais adequado para se compararem todas populações de um ecossistema.

Medidas e termos aplicados a populações:

- área basal: usado para vegetais, é a área total da seção transversal dos troncos;

- índices de abundância relativa: amplamente usadas para animais e plantas terrestres maiores.

Métodos classificados em amplas categorias:

- Censos totais: organismos grandes e bem visíveis, ou organismos que se agregam em colônias de reprodução, ex. aves marinhas e focas;

- Amostragem por quadrantes: (quadrantes e transectos) fornecem uma estimativa da densidade da área amostrada;

- Métodos e marcação e recaptura: animais móveis, uma amostra da população é capturada, marcada e liberada, uma porção de indivíduos marcados numa amostra posterior é usada para determinar as populações totais;

- Amostragem por retiradas: o número de organismos retirados de uma área, em amostras sucessivas, é plotado nas ordenadas de um gráfico, e o número anteriormente removido é plotado nas abscissas. Se a probabilidade de captura permanece razoavelmente constante, os pontos do gráfico formaram uma reta que poderá ser estendida até o ponto 0, o que indica uma retirada teórica de 100% da população da área;

- Métodos sem área: aplicáveis a organismos sésseis, tais como árvores. O método de quadrantes é um exemplo - a partir de uma série de pontos aleatórios, mede-se a distância até o indivíduo mais próximo em cada um de 4 quadrantes. A densidade por unidade de área pode ser estimada por distância média.

Natalidade

É a capacidade de uma população aumentar.

  • Taxa de natalidade: produção de novos indivíduos de qualquer organismo.

  • Natalidade máxima: (fisiológica ou absoluta), é a produção máxima teórica de novos indivíduos sob condições ideais.

  • Natalidade ecológica ou realizada: refere-se ao aumento populacional sob condições reais ou específicas do ambiente. Não é constante, varia conforme as condições.

  • Taxa de natalidade absoluta ou bruta: número de novos indivíduos e o tempo.

  • Taxa de natalidade específica: número de novos indivíduos produzidos por unidade de tempo por uma população.

Mortalidade

Morte dos indivíduos numa população. A mortalidade, assim como a natalidade, varia muito com a idade, principalmente nos organismos superiores.

  • Taxa de mortalidade: pode ser definida como número de indivíduos que morrem num dado período (óbitos por unidade de tempo).

  • Mortalidade ecológica ou realizada: perda de indivíduos sob uma dada condição do ambiente, não é uma constante, varia com as condições do ambiente.

  • Mortalidade mínima: teórica, constante para uma população, é a perda sob condições ideais ou não limitantes.

  • Longevidade fisiológica: mesmo em condições ótimas os indivíduos morreriam por velhice, porém seria maior que a longevidade ecológica média.

  • Taxa de sobrevivência: 1 menos a taxa de mortalidade.

Tabela de Vida

Vários modelos de tabela de vida podem ser feitas, conforme os dados obtidos.

Idade (anos)

Idade como porcentagem de desvio do tempo médio de vida

Número de mortes no intervalo etário em 1000 nascidos

Número de sobreviventes no início do intervalo etário em 1000 nascidos

Mortalidade por 1000 indivíduos vivos no início do intervalo etário

Expectativa de vida ou tempo médio de vida que resta para os que atingem o intervalo etário (anos)

x

x'

dx

lx

1000qx

ex

Distribuição Etária da População

Importante característica da população, influencia tanto a natalidade como a mortalidade. As proporções entre vários grupos etários de uma população determinam o estado reprodutivo atual da mesma e indicam o que poderá ser esperado no futuro. Ex. populações em crescimento rápido apresentam grande quantidade de jovens, uma população estacionária apresentará distribuição uniforme de idades. A estrutura etária pode ser expressa por 3 idades ecológicas:

- pré-reprodutiva;

- reprodutiva;

- pós-reprodutiva.

2. Conceitos Básicos de Taxas

Curvas de crescimento em forma de S e curvas de taxa de crescimento em forma de morro, muitas vezes, são características de populações em estágios pioneiros de crescimento.

3. A Taxa Intrínseca de Aumento Natural

É quando existe uma distribuição etária estacionária e estável, taxa específica de crescimento.

A taxa geral de crescimento da população sob condições ambientais limitadas (r) depende da composição etária e das taxas específicas de crescimento devidas à reprodução dos grupos etários competentes.

Potencial biótico: (Chapman 1928) capacidade reprodutiva máxima. Propriedade inerente de um organismo de se reproduzir, de sobreviver, ou seja, de aumentar quantitativamente.

4. Forma de Crescimento Populacional

* Curva de crescimento em forma de J: a densidade aumenta rapidamente, de forma exponencial, parando abruptamente quando a resistência ambiental ou outro limite se torna efetivo mais ou menos repentinamente, pode não ocorrer equilíbrio, a população flutua constantemente;

* Curva de crescimento sigmoidal (S): a população aumenta lentamente no início, depois mais rapidamente, mas logo a taxa de aumento vai diminuindo aos poucos até que a o equilíbrio ser alcançado e mantido.

5. Flutuações e Oscilações "Cíclicas" de Populações

Quando populações completam seu crescimento, a densidade populacional tende a flutuar para cima e para baixo do nível de estado constante. Freqüentemente as flutuações resultam de mudanças sazonais ou anuais na disponibilidade de recursos, ou podem ser aleatórias. Contudo, algumas populações oscilam tão regularmente que podem ser consideradas cíclicas.

Flutuações:

  1. Mudanças sazonais no tamanho da população, ligadas a mudanças sazonais nos fatores ambientais.

  2. Flutuações anuais;

    1. Controladas primordialmente por diferenças anuais em fatores extrínsecos (temp. precip....);

    2. Fatores intrínsecos, oscilações controladas primordialmente pela dinâmica populacional.

As oscilações são mais pronunciadas em ecossistemas menos complexos de regiões setentrionais. E, embora abundâncias máximas possam ocorrer simultaneamente em grandes áreas, os máximos na mesma espécie, em regiões diferentes, não coincidem sempre, de alguma forma.

As teorias para explicar os ciclos regulares, podem ser agrupadas em várias categorias:

- teorias meteorológicas,

- teoria de flutuação aleatória;

- teoria de interações populacionais;

- teorias de iterações de níveis tróficos.

6. Ações Independentes da Densidade e Ações Dependentes da Densidade no Controle da População

O tamanho da população tende a ser influenciado principalmente por fatores físicos, tais como condições meteorológicas, correntes aquáticas, condições limitantes químicas, poluição, etc. Qualquer fator, seja limitante, seja favorável a uma população é:

Independente da densidade: se o efeito ou a ação independe do tamanho da população; ex. fatores climáticos (em sua maioria).

Dependente da densidade: se o efeito sobre a população é função da densidade; geralmente é direta, por ser intensificada a medida que a população aproxima-se do limite superior. Agem como reguladores da densidade, considerado um dos principais agentes responsáveis pelo controle de superpopulações.

7. Estruturas das Populações: Padrões Internos de Distribuição (Dispersão)

Os indivíduos de uma população podem estar distribuídos segundo 3 padrões gerais:

Aleatório: ocorre onde o ambiente é muito uniforme e não há tendências a agregação.

Uniforme (regular): pode ocorrer onde a competição entre indivíduos é severa ou onde há um antagonismo positivo que provoca um espaçamento uniforme.

Agregado (irregular): padrão mais comum, existe uma tendência aos indivíduos formarem grupos ou casais. Podendo ser:

agregado aleatório;

agregado uniforme;

agregado agregado;

Conhecer os padrões de distribuição é importante para se definir o método de amostragem.

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