Động lực quần thể thực vật và tốc độ tăng trưởng của nó
Động lực dân số thực vật và tốc độ tăng trưởng của nó!
Các quần thể có mô hình tăng đặc trưng được gọi là các hình thức tăng trưởng dân số.
Các hình thức tăng trưởng như vậy đại diện cho sự tương tác của tiềm năng sinh học và sức đề kháng môi trường. Nghiên cứu về động lực học dân số được thực hiện bằng ba phương pháp (1) mô hình toán học (2) nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và (3) nghiên cứu thực địa.
Các quần thể tăng kích thước một cách đặc trưng theo kiểu sigmoid, hình chữ S hoặc logistic. Khi một vài sinh vật được đưa vào một khu vực không có người, sự tăng trưởng của quần thể lúc đầu chậm (giai đoạn tăng tốc dương), sau đó trở nên rất nhanh (giai đoạn logarit) và cuối cùng chậm lại khi sức cản môi trường tăng lên (giai đoạn tăng tốc âm) cho đến khi một mức cân bằng đạt được xung quanh mà kích thước dân số dao động ít nhiều bất thường tùy theo hằng số hoặc biến thiên của môi trường nhất định.
Mức vượt quá mức không có sự gia tăng lớn nào có thể xảy ra đại diện cho mức bão hòa hoặc khả năng mang theo được biểu thị bằng chữ K. Nó thường được sử dụng để xác định tốc độ tăng trưởng tối đa của dân số. Tham số này, thường được gọi là tốc độ gia tăng tự nhiên, được ký hiệu là r 0 và biểu thị tốc độ tăng trưởng của dân số là vô cùng nhỏ.
Theo đó, kiểu tăng dân số như vậy có thể được mô tả bằng phương trình logistic sau:
dN / dt = r 0 N (KN / K)
Trong đó r 0 = khả năng tăng dân số bẩm sinh,
N = quy mô dân số
K = khả năng mang, tức là mật độ dân số cao nhất có thể được duy trì trong môi trường thực.
Có hai loại hình tăng trưởng dân số chính. (1) Hình chữ J và (2) Hình chữ S hoặc hình sigmoid. Các hình thức tăng trưởng là do bản chất của loài và điều kiện môi trường phổ biến. Trong đường cong hình chữ J có sự gia tăng mật độ nhanh chóng theo thời gian (được gọi là tăng trưởng theo cấp số nhân).
Các giá trị mật độ khi được vẽ theo thời gian cho đường cong tăng trưởng hình chữ J và ở đỉnh điểm tăng trưởng dân số chấm dứt đột ngột do sức cản của môi trường. Ví dụ, đường cong tăng trưởng dân số trong quần thể người và sự phát triển của nấm men trong điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy tốc độ chậm ban đầu và sau đó nó tăng tốc và cuối cùng làm chậm lại đường cong tăng trưởng có dạng sigmoid hoặc hình chữ S.
Động lực quần thể thực vật:
Trong nhiều khía cạnh, quần thể thực vật hoạt động giống như quần thể động vật, nhưng chúng có một số đặc điểm độc đáo như sau: Hầu hết các thực vật bậc cao là sinh vật mô đun, phát triển từ một hợp tử đơn lẻ nhưng tạo ra một số lượng cấu trúc lặp đi lặp lại, được gọi là mô đun. Trong thực vật có hai cấp cấu trúc dân số. (1) một gen là cá thể được tạo ra từ một hợp tử đơn lẻ và (2) ramet hoặc máy xới, các nhánh thực vật. Quần thể hạt giống có trong đất cho các loài khác nhau được gọi là ngân hàng hạt giống hoặc hồ giống.
Tất cả những hạt giống này không nảy mầm, một số chết vì áp lực môi trường và điều này được gọi là sàng môi trường chỉ cho phép những cá thể mạnh hơn sống sót. Thực vật không thể di chuyển để giao phối hoặc phân tán. Do đó, chúng đã tiến hóa có nghĩa là trọng lực, gió, dòng nước hoặc động vật để phát tán phấn hoa, hạt giống, các bộ phận sinh dưỡng, vv Hầu hết các khía cạnh của sự tăng trưởng dân số có liên quan đến mật độ. Một khái quát quan trọng được áp dụng là luật mỏng 3/2.
Nếu chúng ta vẽ mối quan hệ giữa trọng lượng khô và mật độ chồi (số lượng cá thể đã biết) trong quần thể thực vật, thì trọng lượng liên quan của từng cá thể đến mật độ có độ dốc là1, 5 (hoặc - 3/2). Độ dốc sẽ là 1 nếu mật độ tăng đã được bù chính xác bằng cách giảm trọng lượng của các cá nhân. Độ loãng thường phụ thuộc vào mật độ nghịch, nhưng cực kỳ dẻo. Luật này đã được xác minh từ nhiều loại thực vật từ rêu đến cây. Có lẽ luật 3/2 là phổ quát, mặc dù lý do chính xác cho sự xuất hiện của nó vẫn chưa được biết.
Tỷ lệ tăng dân số:
Tốc độ tăng trưởng của dân số được biểu thị bằng số lượng cá thể mà dân số tăng lên chia cho số lượng thời gian trôi qua trong khi sự gia tăng dân số này đang diễn ra.
Tốc độ tăng trưởng (r) = số lần sinh (b) - số người chết (d) / dân số trung bình trong khoảng thời gian
Sự thay đổi thực tế về số lượng dân số (N) trong bất kỳ khoảng thời gian nào (t) bằng với rN. Điều này có thể được viết là N / t = rN hoặc tốc độ thay đổi của dân số bất cứ lúc nào (dn / dt) có thể được biểu thị là N / t = rN. Điều này tương đương với số lượng cá thể tại bất kỳ thời điểm t, hoặc Nt tùy ý, có liên quan đến số lượng cá thể ở đầu, N 0, theo phương trình Nt = N 1 e rt trong đó e = 2.71828, cơ sở của các logarit tự nhiên.
