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ASPETTI FONDAMENTALI IN UNA POPOLAZIONE:
ECOLOGIA → analisi scientifica della interazione tra organismi e il loro ambiente.
Nell'ambito dell'ecologia vie è un campo molto importante che studia le variazioni nell'abbondanza
e distribuzione delle specie o popolazioni.
POPOLAZIONE → gruppo di organismi della stessa specie che occupano un definito spazio in un
definito tempo.
AUTOECOLOGIA → ecologia dell'individuo.
SINECOLOGIA → studio della comunità.
DEMOECOLOGIA → approccio di dinamica della popolazione. Sintesi ra sinecologia e
autoecologia. Stima statistica di abbondana, grossa base matematica. STUDIO RECENTE.
PROPRIETà POPOLAZIONI:
Individui condividono stesse condizioni ambientali
• Individui condividono stesse risorse
• Individui interagiscono tra loro : competizione, predazione, mutalismo etc...
• Le popolazioni sono UNITà EVOLUTIVE ( individui che divergono da popolazione
possono essere soggette a evoluzione dare vita a specie diverse)
Le popolazioni sono anche UNITà DI CONSERVAZIONE:
es: ORSO BRUNO
A livello globale ha una distribuzione.
IUCN (Unione Internazionale per la Conservazione della Natura) → classifica specie in base lo
stato conservazione di una specie e quindi il rischio di conservazione.
LC = Least Concern VU=Vulnerable EN=Endangered CR=Critically Endangered
Conservazione Orso Bruno
Globale → LC ( Least Concern = Non Minacciato)
Europa → LC ( Least Concern = Non Minacciato)
Mediterraneo → VU ( Vulnerable = Minacciato-Vulnerabile)
Italia → CR ( Critically Endangered = Pericolo Critico) Solo presente con 2 sottospecie (es. Orso
Bruno marsicano= Appennino (ridotta 50 individui ca.) e quella appeninica).
In alcune zone del mediterraneo ( es. Maghreb si è estinto)
OBIETTIVI DEMOECOLOGIA:
STATO → distribuzione, abbondanza, densità..
– STRUTTURA → demografia: classi di età e sesso
– Variazioni nello spazio e nel tempo → DINAMICA DI POPOLAZIONE
– Fattori di cambiamento ( ambientali,antropogenici, interazioni biotiche etc..)
– Predirne andamenti e cambiamenti futuri.
–
APPLICAZIONI DELLA DEMOECOLOGIA
Determinare e predirre gli effetti dei cambiamenti antropogenici sulla persistenza delle
popolazioni.
Ciò ci permette di proporre e valutare misure di conservazione/prevenzione per evitrne l'estinzione.
Effetti di prelievo di popolazione ( es. pesca, caccia, taglio alberi) e formulare delle strategia
• sostenibili di prelievo
Effetti di cambiamenti di habitat
• Impstare piani di protezione e gestione
• Valuatre efficacia di aree protette ( es parchi e paesaggi)
•
Demoecologia ha forte rilevanza e è alla base della disciplina della biologia di conservazione.
BIOLOGIA DI CONSERVAZIONE → disciplina recente, si occupa di valuatre e prevernire
l'estinzione di specie e preservazre la biodiversità.
VARIABILI DI STATO DELLE POPOLAZIONI
Variabili di stato → metrica di presenza o consistenza delle popolazioni, che informa sullo stato di
una popolazione e che rimisurandola permette di valutare variazioni nel tempo e nello spazio.
1. DISTRIBUZIONE
Confine spaziale all'interno del quale risiedono tutti individui di una popolazione.
Se si determina distribuzione di tutte le popolazioni di una
specie si parla di AREALE o RANGE GEOGRAFICO della
specie.
es. LUPO
Caso 1 → areale di ditribuzione in tutta europa
Caso 2 → areale diistribuzione nelle Alpi. Immagine, Alpi sono
state divise in quadranti , ROSSO (area campionata) e
sovrapposti a quadranti rossi vi sono informanzioni puntuali sul
branco(verde) o coppia o singoli individui(giallo) etc.
Accezione importante della distrizìbuzione → SPECIE ENDEMICHE. Es. Rospo Kihansy
Spray Toad ( estintoda 10 anni) è specie iper-endemica, costituita da una sola popolazione e
areale molto ristretto. Quando scoperto era il vertebrato con l'areale più piccola al mondo.
Scoperta durante lo studio di valutazione di impatto ambientale per costruzione di una diga
nella zona meridionale dei monti Udzungwa, è stato visto nella zona di “SPRAY” cioè
“spruzzi” della cascata viveva una singola popolazione di rospo molto piccolo ( grandezza
di un'unghia). Con la costruzione della diga diga si è verificato un drastico crollo delle
popolazioni di questo particolare rospo. Non vi è stato piano di rispristino per habitat.
ATLANTE DI DISTRIBUZIONE → Quando individuiamo un areale di popolazione o
intera specie in celle dove viene registrata la presenza o assenza di individui tramite
rilevamenti sul campo.
Distribuzione è molto connessa alla scala spaziale ( globale, locale, regionale etc) che
andiamo ad analizzare.
META-POPOLAZIONI → insieme di popolazioni locali ( area o regione definita, non intero
areale) connesse tramite movimenti di individui. Tale dinamica ( source-sink) è rilevante per
lo studio della struttura e dinamica delle singole popolazioni.
Ci sono diversi tipi di META-POPOLAZIONI : 1 CLASSICA → movimento
tra patch mentre altri non
sono occupati. Movimenti
unidirezionali
2 CORE(in inglese) → una
popolazione più grande e
popolazioni satelliti più
piccole
3 PATCHY → tutti i frammenti
di habitat sono occupati e vi è
scambio bidirezionale tra tutti
questi habitat. Quasi singola popolazione divisa in habitat discreti.
4 NON EQUILIBRIO → non vi è scambio tra popolazioni.
2. ABBONDANZA
Numero di individui che formano una popolazione in una determinata area in un
determinato periodo di tempo.
Distribuzione e abbondanza entrambi espressione di uno stesso fenomeno stocastico ,
ovvero un fenomeno casuale chiamato PATTERN A PUNTI. Partiamo da una situazione in
cui individui sono campionati in area quadrata con dimensione spaziale con coordinate
longitudinale e latitudinali, con punti distribuiti
in maniera random. Da questa ditribuziona a
punti possiamo derivare sia di occorrenza che
abbondanza con stesso processo.
1 Come per atlanti dividiamo area in quadrati
, e contiamo individui all'interno di questi
quadrati. Possiamo avere abbondanza totale
se sommiamo tutti i valori.
2 Se invece di contare gli individui, noi
semplicemente classifichiamo celle con e
senza individui. PATTERN DI
OCCORRENZA ( di distribuzione)
3 Un grafico di distribuzione di valori di abbondanza precedenti, che ha andamento tipico
detto DISTRUZIONE DI POISSON. Distribuzione che viene fuori è distribuzione
limite.
Come si studia abbondanza → Censimento è difficile. Non è facile contare tutti gli individui.
Perciò si CAMPIONA. Si prendono aree campione, considerarle rappresentative
dell'insieme e usare queste aree per STIMARE l'abbondanza nell'area.
Tipi di CAMPIONAMENTO :
4 PLOT QUADRATI → si utilizzano vari
quadrati, e sono utili in caso di individui
sessili o piante. Area abbastanza confinata.
5 PUNTI DI RILEVAZIONE → definire
raggio di ipotetico cerchio, uccelli,
mammiferi tramite foto-trappole.
6 TRANSETTI LINEARI → Linee che
possono essere rotte o sentieri o strada di
prateria ad esempio.
Il campionamento va considerato come
procedimento stocastico, perchè si cerca di ottenere dati sulla variabilità della natura ( es.
abbondanza) che riteniamo rappresentativi di una variabile di stato che in realtà non
conosciamo. Più aree si campionano, più campioni abbiamo e più dati otteniamo , più i
valori saranno rappresentativi del processo che vogliamo conoscere. Ovvero otterremo una
inferenza migliore, che quindi dipende dalla variabilità e precisione del campione stesso.
In questo grafico abbiamo rappresentazione di curva
gaussiana che è centrata su punto TETA che è chiamato
PARAMETRO STIMATO , che assumiamo essere
valore di abbondanza. E' una stima di abbondanza e
rappresenta la più alta probabilità che i valori trovati
siano rappresentanti della realtà. Quella centrata
rappresenta una stima giusta, mentre quella laterale è
una stima sbagliata perchè non centrata sul parametro, che però è una stima più precisa (è
più stretta infatti) rispetto alla precedente centrata.
Conseguenza → il campionamento è fondametale che sia robusto. Deve essere perciò il più
possibile preciso.
Il nostro raccogliere dati è accumulare realizzazioni empiriche di valori che in realtà non
conosciamo.
Campionando implicitamente ci facciamo una domanda → dato un valore osservato di “c”
(la variabile campionata- conteggi di lebri in numero “i” di siti) uale è la distribuzione da cui
questo valore deriva (= VERO numero di lepri C per campione C=n° reale)?
C ~ Poisson (λ )
Possiamo utilizzare la DISTRIBUZIONE DI POISSON : i
Ciò che significa? Significa che serie di conteggi positivi avranno un max intorno al valore
reale e poi diminuiscono, C è approssimazione di ditribuzione di Poisson determinato da un
λ
parametro = conteggio di singolo campione.
i
C è una variabile RANDOM ( di cui campioniamo i valori c) che assumiamo avee una
λ
distribuzione di Poisson con parametro che la determina e che dobbiamo
i ( numero atteso)
stimare per conoscere il conteggio C.
Possiamo fare delle simulazioni per vedere come funziona campionamento.
Assumiamo che la disttibuzione sia quella
di Poisson, e con un programma apposito
possiamo dire che se io campiono mille
volte in cui io setto arbitrariamente il mio
λ = 5 .
i
Ottengo una tipica andatura di Poisson.
λ
Nella realtà si campiona per trovare i.
Ora vediamo cosa succede a diminuire i campionamenti.
Più diminuisce il numero di campioni, più la distribuzione è blanda e variabile.
Ciò significa che i dati di campionamento non
sono precisi.
Ciò è un rabidrie che il campionamento per
essere accetabile deve essere robusto e
costituito da molte replice.
PRINCIPI DEL CAMPIONAMENTO:
Un campione robusto necessita di :
1 RANDOMIZZAZIONE → ovvero
campioni rappresentativo della variabilità
all'interno dell'area. Non posso andare a
amettere campione i aree prescelte o tutte in
area senza considerare l'intera variabilità.
Ad esempio se vado a studiare la
distribuione delle lepri non posso andare a
scegliere zone campione solo laddove so
che passeranno le lepri etc.
2 REPLICAZIONE → non possono
campionare pochi camipionamenti. Minomo
20 spesso circa 50.
DISEGNO DI CAMPIONAMENTO:
Ovvero come vado ad distribuire i c