15. Popolazione

(1)

Popolazione

Popolazione, un gruppo di individui

della stessa specie che interagiscono

tra di loro e che occupano una data area

nello stesso periodo di tempo

(2)

(3)

(4)

La marmotta alpina in Friuli è limitata dalla tipologia dell’habitat, dalla sua capacità di dispersione e dalle attività dell’uomo

(5)

La distribuzione dello sciacallo dorato in Friuli

potrebbe, in futuro, essere limitato dalla presenza del lupo

(6)

Fattori che determinano la

distribuzione della popolazione

nello spazio

Fattori climatici

Capacità di dispersione

Selezione da parte dell’habitat

Relazione con le altre specie (uomo

compreso)

(7)

Analisi statica: metodi di

conteggio e classificazione

L’efficacia del metodo del conteggio

prevede una buona conoscenza della

distribuzione spaziale e del ciclo biologico

della popolazione

(8)

Il censimento

Consiste nel conteggio totale degli

individui di una popolazione in un

intervallo di tempo definito

Problema della delimitazione spaziale e del ciclo biologico

(9)

Distribuzione spaziale

A- Confini naturali imposti dal limite geografico

B- Confini definiti arbitrariamente per scopi di studio

(10)

Distribuzione spaziale

A- Popolazione distribuita

omogeneamente

entro un unico areale B- Metapopolazione costituita da più

popolazioni locali parzialmente

(11)

Distribuzione spaziale

(12)

Ciclo biologico

Se la popolazione varia nel tempo continuo la scelta del

momento in cui si effettua il censimento può essere arbitraria, ma se si verificano variazioni in tempo discreto la scelta diventa critica e dipende dagli eventi di nascita, morte e riproduzione

(13)

Censimento

Si

Si contanocontano tuttitutti gligli individuiindividui delladella popolazionepopolazione.. Questo

Questo tipotipo didi campionamentocampionamento èè dettodetto esaustivoesaustivo in

in quantoquanto lala raccoltaraccolta dell’informazionedell’informazione èè completacompleta

Si

Si applicaapplica aa popolazionipopolazioni pocopoco dense,dense, formateformate dada individui

individui didi dimensionidimensioni relativamenterelativamente grandigrandi mama poco

(14)

Censimento

Vantaggi Vantaggi

FornisceFornisce unun datodato realereale sulla

sulla dimensionedimensione delladella popolazione

popolazione

Svantaggi Svantaggi

ÈÈ unun metodometodo pocopoco applicabile

applicabile inin naturanatura inin quanto

quanto richiederichiede cheche tutti

tutti gligli individuiindividui sianosiano numerabili,

numerabili, facilmentefacilmente visibili,

visibili, pocopoco mobilimobili ee presenti

presenti inin un’areaun’area ristretta

(15)

Censimento e

campionamento

Il censimento è il conteggio totale di tutti gli individui di Il censimento è il conteggio totale di tutti gli individui di una popolazione o comunità.

una popolazione o comunità.

Se da una parte della popolazione (o comunità) si vogliono Se da una parte della popolazione (o comunità) si vogliono trarre informazioni sul totale si parla di campionamento.

trarre informazioni sul totale si parla di campionamento. Il campionamento può sottostimare o sovrastimare le Il campionamento può sottostimare o sovrastimare le

caratteristiche della popolazione. Si parla in questo caso di caratteristiche della popolazione. Si parla in questo caso di scostamento (

(16)

Si

Si dividedivide lolo spaziospazio entroentro cuicui lala popolazionepopolazione vivevive in

in unitàunità didi campionamento,campionamento, normalmentenormalmente didi superficie

superficie quadrataquadrata eded uniformiuniformi all’interno,all’interno, dada cui

cui estrarreestrarre l’informazionel’informazione presentepresente (conta(conta deldel numero

numero didi individui)individui).. IlIl metodometodo statisticostatistico piùpiù semplice

semplice èè quelloquello basatobasato sulsul campionamentocampionamento completamente

completamente casualecasuale.. InIn taltal caso,caso, ii singolisingoli quadrati

quadrati sonosono numeratinumerati ee tratra questi,questi, attraversoattraverso le

le tavoletavole deidei numerinumeri casuali,casuali, sonosono selezionatiselezionati ii quadrati

quadrati entroentro cuicui sisi effettuaeffettua lala contaconta deglidegli individui

individui..

Metodo della quadrettatura

(teoria del campionamento)

(17)

Metodo della quadrettatura

(teoria del campionamento)

Si

Si usausa quandoquando gligli individuiindividui delladella popolazionepopolazione o

o lele unitàunità didi spaziospazio dada essiessi occupateoccupate sonosono numerabili,

numerabili, lala densitàdensità èè troppotroppo elevataelevata perper una

una contaconta direttadiretta ee quandoquando nonnon vivi sonosono scambi

(18)

Metodo della quadrettatura

(teoria del campionamento)

Vantaggi Vantaggi

È privo di errori di È privo di errori di selezione e molto selezione e molto

semplice. Non necessita semplice. Non necessita di informazioni

di informazioni a prioria priori

sulla popolazione sulla popolazione

Svantaggi Svantaggi

Risulta inadeguato per Risulta inadeguato per popolazioni i cui individui popolazioni i cui individui sono molto mobili e può sono molto mobili e può comportare sforzi di comportare sforzi di campionamento e costi campionamento e costi estremamente elevati estremamente elevati quando la popolazione si quando la popolazione si distribuisce in modo distribuisce in modo fortemente eterogeneo fortemente eterogeneo nello spazio nello spazio

(19)

(20)

Cattura e ricattura

Si

Si basabasa sullasulla possibilitàpossibilità didi marcaremarcare alcunialcuni individui

individui delladella popolazione,popolazione, cioècioè dada contrassegnarli

contrassegnarli inin modomodo dada essereessere distintidistinti dagli

dagli altrialtri.. In

In questoquesto casocaso unauna stimastima didi densitàdensità didi popolazione

popolazione puòpuò essereessere ottenutaottenuta attraversoattraverso due

(21)

Cattura e ricattura

Nel primo campionamento, gli animali raccolti Nel primo campionamento, gli animali raccolti sono marcati e rilasciati nell’ambiente,

sono marcati e rilasciati nell’ambiente, andando a costituire l’universo della andando a costituire l’universo della

popolazione marcata. Nel secondo, che si popolazione marcata. Nel secondo, che si effettua a distanza ravvicinata dal primo, gli effettua a distanza ravvicinata dal primo, gli individui campionati sono suddivisi in una individui campionati sono suddivisi in una frazione marcata e una non marcata.

(22)

Cattura e ricattura

(23)

Cattura e ricattura

La

La densitàdensità didi popolazionepopolazione puòpuò essere,essere, quindi,quindi, calcolata

calcolata dada unauna semplicesemplice proporzioneproporzione inin cuicui l’unica

l’unica incognitaincognita èè lala dimensionedimensione effettivaeffettiva della

della popolazionepopolazione..

N

N//MM = = CC//R R da cui da cui NN = = CC**MM//RR

N

N == dimensionedimensione delladella popolazionepopolazione cheche sisi vuolevuole determinaredeterminare

M

M == numeronumero didi individuiindividui marcatimarcati nelnel primoprimo campionamentocampionamento C

C == numeronumero totalitotali didi individuiindividui catturaticatturati nelnel secondosecondo campionamentocampionamento R

(24)

Transetti

In

In un

un transetto

transetto lineare

lineare ii dati

dati sono

sono

registrati

registrati lungo

lungo una

una linea

linea che

che copre

copre la

la

comunità

comunità oggetto

oggetto di

di studio

studio.. II dati

dati si

si

riferiscono

riferiscono solo

solo a

a densità,

densità, in

in quanto

quanto

non

(25)

(26)

Abbondanza

Abbondanza (N)(N) == numeronumero didi individuiindividui inin unauna certa

certa areaarea..

Densità

Densità aspecificaaspecifica (D)(D) == numeronumero didi individuiindividui perper unità

unità didi superficiesuperficie (o(o talvoltatalvolta didi volume)volume)..

Densità

Densità ecologicaecologica == numeronumero didi individuiindividui perper unità

unità didi superficiesuperficie abitabileabitabile..

Problemi

Problemi didi misuramisura didi NN ee DD possonopossono sorgeresorgere nelnel caso

caso didi piantepiante cheche cresconocrescono dada organiorgani sotterranei

sotterranei oo inin gruppogruppo

Grandezze che si usano in

prelievi di materiale ecologico

(27)

Densità aspecifica ed ecologica

Quando in inverno il livello dell'acqua scende, la densità aspecifica si abbassa poichè le dimensioni ed il numero delle pozze d'acqua si riducono); la densità ecologica aumenta, poichè i pesci si addensano in pozze d'acqua più

(28)

Natalità

La natalità è la capacità di una popolazione di accrescersi per produzione di nuovi individui.

Natalità massima (assoluta o fisiologica) = produzione massima teorica di nuovi individui sotto condizioni ideali, senza fattori limitanti.

E’ una costante per ciascuna popolazione.

Natalità ecologica o realizzata = produzione di individui in condizioni ambientali reali.

(29)

Natalità

Esempio: popolazione di pettirossi in un parco cittadino di Nashville, nel Tennessee.

Le femmine di pettirosso depongono 510 uova (circa 15 uova per femmina in 3 successive deposizioni)

510 uova = natalità massima

Di queste, sopravvivono fino alla schiusa e allo svezzamento del piccolo, 265.

265 : 510 = x : 100 x = 52

(30)

Mortalità

La mortalità è l’antitesi della natalità e si riferisce, quindi, alla morte egli individui in una popolazione.

Può essere espressa come numero di individui morti in un certo periodo, o come tasso specifico in termini di unità della popolazione totale.

Minimo teorico di mortalità: numero di morti in condizioni ideali o non limitanti (è una costante). Ciò perché anche in condizioni ideali, alcuni individui muoiono di vecchiaia determinata dalla loro longevità fisiologica.

Mortalità ecologica o realizzata: perdita di individui sotto una data condizione ambientale (non è una costante).

(31)

Mortalità e sopravvivenza

Spesso, più che il tasso dei morti (M), è interessante il tasso di sopravvivenza (1/M).

La mortalità varia con l’età, specialmente negli organismi più evoluti. Le tabelle di vita rappresentano un metodo statistico in grado di offrire un quadro completo della mortalità di una popolazione.

(32)

Sopravvivenza

(33)

Sopravvivenza

Grafico ottenuto dai dati riportati in tabella

(34)

Curva concava. Alta mortalità durante gli stadi giovanili Curva sigmoide. Mortalità elevata

fra i giovani, più bassa e costante

negli adulti

Curva convessa. Basso tasso di mortalità finché non si arriva alla

fine della vita media Curva a gradini. Sopravvivenza diversa in stadi successivi Es. farfalle.

Segmenti ripidi: uovo, stadio di pupa, stadi adulti a vita breve. Segmenti meno ripidi: stadi di pupa e larvali a minore mortalità.

Curva teorica.

La sopravvivenza rimane costante in funzione dell’età.

(35)

La curva di tipo I rappresenta un’elevata mortalità

concentrata nell’ultimo periodo di durata della vita

La curva di tipo III

rappresenta un’elevata mortalità concentrata nella prima parte del periodo vitale

La curva di tipo II rappresenta mortalità costante per tutto il periodo della vita

(36)

Curva di sopravvivenza per popolazioni del tipo I (ad es., l’elefante

nell'Africa Orientale). C'è un'elevata

sopravvivenza fino ad una certa età, poi inizia la mortalità in maniera molto consistente.

(37)

Le popolazioni del tipo Il (es., il tordo) hanno un tasso di mortalità abbastanza costante a tutte le età.

(38)

La maggior parte delle popolazioni animali ed anche quelle dei protisti hanno curve di sopravvivenza che si inseriscono tra quelle caratteristiche del tipo Il e del tipo III.

Molte specie vegetali hanno curve più simili al tipo II.

Per le curve del tipo III (es., una stella

marina), la

sopravvivenza è molto bassa nelle prime fasi della vita.

(39)

L’andamento della curva di

sopravvivenza è relativo al grado di

cure parentali. Così le curve i

sopravvivenza delle api e dei

pettirossi, che proteggono i loro

piccoli, sono meno concave di quelle

delle cavallette e delle sardine, che

non offrono protezione ai loro piccoli.

Curve di sopravvivenza

(40)

Distribuzione per età

Quando la popolazione non è costituita

da stadi ontogenetici discreti, è

possibile effettuare conteggi distinti in

funzione delle classi di età.

La distribuzione per età influenza sia la

natalità che la mortalità. Infatti, il

rapporto tra i vari gruppi di età in una

popolazione determina il suo stato

riproduttivo e permette di fare

considerazioni sul suo futuro.

(41)

Distribuzione per età

A. Tre tipi di piramidi, che rappresentano percentuale alta, media e bassa di individui giovani nella popolazione.

B. Piramidi di età per due popolazioni di laboratorio di arvicole cresciute in un ambiente senza limitazioni (a sinistra) e in condizioni per cui i tassi di natalità e di mortalità sono uguali (a destra).

(42)

Distribuzione per età

Grafici della struttura per età della popolazione in paesi con tassi di crescita della popolazione rapida, lenta, zero e negativa. Le parti inferiori rappresentano l'età pre-riproduttiva(da O a 14 anni), le parti centrati rappresentano l'età riproduttiva (da 15 a 44 anni) e le parti superiori rappresentano l'età post-riproduttiva