II Ekologia

5. Populaatiot Sisällys 1. Populaatio 2. Populaatiokoon määrittäminen 1/2 3. Populaatiokoon määrittäminen 2/2 4. Yksilöiden jakautuminen ympäristöönsä 5. Ikä- ja sukupuolijakauma 6. Populaatiokokoon vaikuttavia tekijöitä 7. Populaation kasvumallit 8. Elinkiertostrategiat 9. Käsitteen määrittely 10. Esimerkki käsitteen määrittelystä 11. Tehtävät 12. Kuvat

Avainsanat populaatio yksilöiden levintätyypit ikärakenne sukupuolijakauma populaation kasvumallit ympäristön vastus elinkiertostrategiat Kuvatiedosto flamingo

Populaatio Populaatiolla tarkoitetaan tietyllä alueella tiettynä aikana elävien saman lajin yksilöiden joukkoa. Yksilöt kykenevät ainakin periaatteessa valitsemaan lisääntymiskumppaninsa. Yleensä yksilöt liikkuvat populaatiosta toiseen. Kuvatiedosto flamingo

Populaatiokoon määrittäminen 1/2 Tutkittava populaatio rajataan tutkimuksen helpottamiseksi. Tutkimuksissa selvitetään usein: populaation tiheys ja sen vaihtelu levintätyyppi ikärakenne sukupuolijakauma

Populaatiokoon määrittäminen 2/2 Lajista riippuen käytetään erilaisia menetelmiä: paikallaan pysyvät lajit, kuten kasvit tai merirokot: näyteruutuja, joiden yksilötiheys selvitetään lasketaan koko alueen yksilöiden määrä liikkuvat lajit, kuten hyönteiset: pyynti-merkintä-uudelleenpyyntimenetelmä Muita laskentatapoja: yksilöiden merkintä lentolaskenta pesien laskenta pyydystäminen suhteellinen populaatiokoko Kuvatiedosto koralllin kaloja Kuva kirjan sivulta 38

Yksilöiden jakautuminen ympäristöönsä Yksilöiden levintätyyppi eli jakautuminen elinympäristöönsä on harvoin satunnaista. Eliöpopulaatioiden jakauma on yleensä lähellä säännöllistä. Eliöt elävät usein myös ryhmissä, tällöin jakauma on ryhmittynyt. Kuva kirjan sivulta 37

Ikä- ja sukupuolijakauma Jakaumaa voidaan kuvata ikäpyramideilla. Yleensä ikäryhmät jaetaan: nuoriin lisääntymisikäisiin lisääntymisiän ohittaneisiin.

Populaatiokokoon vaikuttavia tekijöitä Kaava: Syntyvyys – kuolleisuus + tulomuutto – lähtömuutto Tutkimusten avulla saadaan selville miten tietyn lajin kannat vaihtelevat alueittain ja eri aikoina.

Populaation kasvumallit Eliöpopulaatiolla on teoreettisesti mahdollisuus kasvaa rajattomasti eli eksponentiaalisesti. Ympäristön vastus hidastaa kasvua: tila ja ravinto loppuvat taudit yleistyvät pedot ja muut viholliset lisääntyvät Populaatiokoko tasoittuu tai asettuu tietyn yksilömäärän ympärille. Tätä populaatiokokoa kutsutaan ympäristön kantokyvyksi. Kuva kirjan sivulta 37

Elinkiertostrategiat Osa lajeista luottaa jälkeläisten määrään, osa laatuun. R-strategian laji tuottaa suuren määrän jälkeläisiä, eikä huolehdi niistä. K-strategian laji tuottaa vähän jälkeläisiä huolehtien niistä. Kuvatiedostot lude ja laulujoutsen 2

Populaatiokoon säätely Populaatiokokoa säätelevät: tiheydestä riippumattomat tekijät (esim. pakkanen) tiheydestä riippuvat tekijät (esim. loiset)

Käsitteen määrittely Käytä kokonaisia lauseita ja sisällytä käsite määritelmääsi. Selitä lyhyesti mitä, kuinka ja miksi. Määrittele käsite yleisellä tasolla, älä vain kuvaile esimerkkitilanteen avulla. Lopussa voi olla jokin lyhyt, havainnollistava esimerkki.

Esimerkki käsitteen määrittelystä Mikä seuraavista esimerkeistä on paras ja miksi? Määrittele hajottajat lyhyesti mutta kattavasti. Hajottajat ovat pieneliöitä, kuten sieniä ja mikrobeja, jotka syövät ja hajottavat kuolleita eliöitä, jolloin niiden ravinteet palaavat kiertoon muiden eliöiden käytettäväksi. Hajottavat kuolleita eläimiä. Hajottajat, esim. kun lehti tippuu maahan, siitä tulee seuraavaan kesään mennessä multaa kun hajottajat hajottavat sen. Kultainen sääntö: Vastauksen lukemalla tietää, mikä oli kysymys.

Tehtävät Populaatioekologiset käsitteet Pikkuapollon istutus Ikäpyramidi Merirokko Muulipeura

1. Populaatioekologiset käsitteet Määrittele populaatioekologiset käsitteet: eksponentiaalinen populaationkasvu ikärakenne kuolevuus logistinen populaationkasvu lähtömuutto populaation tiheys ryhmittäinen jakauma satunnainen jakauma sukupuolijakauma syntyvyys säännöllinen jakauma tulomuutto

2. Pikkuapollon istutus Pikkuapollo on uhanalainen perhonen, joka on hävinnyt monilta niityiltä. Se talvehtii munana. Eräälle niitylle istutettiin 225 pikkuapolloperhosta siinä toiveessa, että ne pystyisivät lisääntymään ja muodostamaan pysyvän populaation. Seuraavan vuoden kesäkuussa pyydystettiin 94 perhosta ja ne merkittiin. Muutamaa vuorokautta myöhemmin niityltä haavittiin kiinni 90 perhosta. Näistä 49 oli edellisellä kerralla merkittyjä. Miten pikkuapollon istutus niitylle oli onnistunut?

3. Ikäpyramidi Sivulla 37 esitetään kolmen alueen ihmispopulaatioiden ikäpyramidit. Selitä pyramidien muoto käyttäen ekologisia käsitteitä syntyvyys, kuolevuus, tulomuutto ja lähtömuutto.

4. Merirokko Merirokko on pieni äyriäinen, joka elää merissä kiviin ja leviin kiinnittyneenä. Niiden lisääntyessä hedelmöityneistä munasoluista kehittyy uivia nuoruusvaiheita, jotka aikanaan kiinnittyvät alustaan jossakin uudessa paikassa. Piirrä merirokon eloonjäämiskuvaaja käyttäen oheista aineistoa ja päättele, mitä elinkiertostrategiaa merirokko käyttää?

5. Muulipeura Muulipeura on Pohjois-Amerikassa suosittu riistaeläin. Arizonassa sijaitsevalla alueella päätettiin 1900-luvun alussa suojella sen populaatiota ja kasvattaa sitä. Alueelta poistettiin luontaiset viholliset ja kiellettiin väliaikaisesti myös muulipeuran metsästys. Kanta lähtikin kasvuun, mutta romahti huippua seuranneiden viidentoista vuoden aikana. 1920-luvulla kannasta 60 prosenttia kuoli nälkään kahden talven aikana. Tarkastele kaaviota tilanteen kehityksestä ja vastaa kysymyksiin. Miten ympäristön kantokyky muuttui vuosien 1905 ja 1935 välillä? Selitä, miksi kantokyky muuttui.

Vastaus: 1. Populaatioekologiset käsitteet 1/3 a) Eksponentiaalista populaationkasvua tapahtuu, jos mikään ympäristötekijä ei rajoita populaation kasvua. Kasvu on nopeaa ja populaatiokoko kasvaa yhä kiihtyvällä vauhdilla. b) Ikärakenne kuvaa eri ikäluokkia edustavien yksilöiden osuuksia populaatiosta. c) Kuolleisuus kertoo, kuinka suuri osuus populaation yksilöistä kuolee tietyssä aikayksikössä. Kuolleisuuden yksikkönä on usein prosentti tai promille. d) Logistisessa populaationkasvussa populaatio kasvaa nopeasti, kunnes saavuttaa ympäristön kantokyvyn. Tällöin ympäristötekijät alkavat rajoittaa kasvua ja populaatiokoko tasaantuu ympäristön kantokyvyn tasolle.

Vastaus: 1. Populaatioekologiset käsitteet 2/3 e) Lähtömuutto tarkoittaa populaatiosta pois muuttavien yksilöiden osuutta tietyssä aikayksikössä. f) Populaation tiheydellä tarkoitetaan yksilöiden määrää tiettyä pinta-alayksikköä kohti. g) Ryhmittäisesti jakautuneen populaation yksilöt sijaitsevat ryhmittyminä alueella, esimerkiksi susilaumat omilla reviireillään. h) Satunnaisesti jakautuneen populaation yksilöt sijaitsevat toisiinsa nähden epäsäännöllisesti.

Vastaus: 1. Populaatioekologiset käsitteet 3/3 i) Sukupuolijakauma kuvaa naaraiden ja koiraiden määriä populaatiossa. j) Syntyvyys kertoo, kuinka paljon yksilöitä populaatioon syntyy tietyssä aikayksikössä. Syntyvyyden yksikkönä on usein prosentti tai promille. k) Säännöllisesti jakautuneen populaation yksilöt ovat kaikki samalla etäisyydellä naapureistaan. l) Tulomuutto tarkoittaa populaatioon muualta muuttavien yksilöiden osuutta tietyssä aikayksikössä.

Vastaus: 2. Pikkuapollon istutus Perhosten populaatiokokoarvio oli 183, joten siirtoistutus oli onnistunut suhteellisen hyvin. Laskutoimitus: 94 x 90 / 49 = 183 1. pyynnissä kiinni saadut x 2. pyynnissä kiinni saadut / 2. pyynnissä kiinni saatujen, jo aiemmin merkittyjen määrä = 183

Vastaus: 3. Ikäpyramidi 1/3 Niger: kasvava, Meksiko: tasapainoinen, Saksa: vähenevä. Niger: Pyramidi kaventuu nopeasti ylöspäin mentäessä. Nuoret ikäluokat ovat suurimpia, ja mitä vanhempiin ikäluokkiin mennään, sitä pienempi on niiden suhteellinen osuus koko populaatiosta. Syntyvyys on Nigerissä suuri, samoin kuolleisuus.

Vastaus: 3. Ikäpyramidi 2/3 Meksiko: Pyramidi on alaosastaan tasapaksu ja kapenee ylöspäin. Nuoret ikäluokat ovat vain hieman suurempia kuin lisääntymisikäisten ikäluokat, jolloin syntyvyys on vain vähän suurempi kuin väestön uusiutumisnopeus edellyttäisi. Työikäisten miesten osuus on pienempi kuin samanikäisten naisten lähtömuuton takia (töiden perässä).

Vastaus: 3. Ikäpyramidi 3/3 Saksa: Pyramidi ei muistuta pyramidia, vaan on alaosastaan ja yläosastaan yhteä leveä. Keskimmäiset ikäluokat ovat suurimpia. Saksassa sekä syntyvyys että kuolleisuus ovat pieniä. Kuolleisuus kasvaa vasta vanhimmissa ikäluokissa. Kuolleisuudessa on selvä ero sukupuolten välillä, sillä naisten odotettavissa oleva elinikä on korkeampi. Työikäisten miesten osuus on suurempi kuin naisten, koska Saksaan kohdistuu työperäistä tulomuuttoa.

Vastaus: 4. Merirokko Merirokko on r-strategian laji.

Vastaus: 5. Muulipeura Ympäristön kantokyky pieneni 30 000 yksilöstä alle 10 000 yksilöön. Muulipeurakanta ylitti ympäristön kantokyvyn. Ne laidunsivat nopeammin kuin kasvit ehtivät uusiutua. Tämän seurauksena alueen kasvipeite pieneni pysyvästi ja kantokyky laski alkuperäisestä.

Kuvat

Kuva1

Kuva2 Kuvat kirjan sivulta 37

Kuva3 Kuvat kirjan sivulta 37

Kuva4 Kuva kirjan sivulta 38

Taulukko merirokoista

Myyrät Kuva kirjan sivulta 39

Kantokyky

Ikäpyramidi