Appunti completi di tutte le lezioni sul corso di ecologia

COME CAPIRE QUANDO INTERVERNIRE PER PRESERVARE LA

COMPOSIZIONE DI UNA POPOLAZIONE

Nella forma di accrescimento logicistico (che non descrive l’accrescim di

popolazioni reale, il quale può essere descritto attraverso la demografia di

popolazione) che viene descritta da un’equazione ottenuta aggiungendo

all’equazione esponenziale il termine 1-N/K che indica la tendenza della

popolazione a crescere fino ad un valore max detto K= capacità portante

dell’ambiente descrive una forma generale di accrescimento di popolazione

che cons di capire quali i meccanismi che la determinano.

Il termine 1-N/K det la variazione di b e d (che rispettivamente diminuisce e

aumenta all’aumentare di N) e porta le popolazioni all’eq

TERMINE 1-M/N (è un sottotitolo)

Parlando di strategie riproduttive della specie (che vanno dalla divisone

cellulare alla riproduzione anfigonica) si ha che alcune di queste comportano

l’ermafroditismo, in alcuni casi anche sufficiente, e sono adottate da specie che

sono normalmente presenti in natura a basse densità e ermafroditismo

raddoppia probabilità di incontro e di un evento riproduttivo.

Abbiamo detto questo poiché nell’equazione di accrescimento logistica non è

incluso il termine 1-M/N dove M è la densità minima di popolazione: se la

popolazione ha una densità particolarmente bassa si ha che la crescita della

popolazione può esser e prevenuta da eventi probabilistici che ostacolano

incontro tra individui o intervenire come cause di mortalità e far sì che le

popolazioni a densità troppo bassa tendano ad essere a rischio di estinzione e

che quindi quando poi individui di una specie colonizzano un ecosistema,

indipendentemente dal fatto che la loro nicchia potenziale sia inclusa nella

nicchia reale dell’ecosistema (ovvero indipendentemente dal fatto che gli

organismi possano viverci), non è detto che la loro colonizzazione determini

una popolazione stabile nell’ecosistema poiché quando la popolazione è a

densità molto bassa non è detto che riesca a crescere.

FORMULA 2

In particolare quando:

Quando M>N il termine 1-M/N è un numero negativo, quindi la popolazione

 decresce

Quando M è immensamente piccolo rispetto a N (tale situazione è la

 condizione normale) il termine tende a 1 e quindi normalmente

nell’equazioni non lo troviamo 46

Il termine 1-M/N è importante per quanto riguarda solo la conservazione

biologica/ecologica delle popolazioni, poiché stabilire qual è il valore reale di M

(ovvero il n° individui di una specie al di sopra dei quali una popolazione ha

basso rischio di estinzione) determinano le strategie attraverso cui noi

interveniamo per conservare la popolazione (per gestire i rischi a cui una

popolazione viene esposta): per esempio operando interventi per facilitare

l’accoppiamento e la riproduzione oppure effettuando interventi di

reintroduzione in modo da poter garantire una densità minima

COMPETIZIONE PER SFRUTTAMENTO O INDIRETTA

Se consideriamo la classica equazione logistica:

In qst equazione abbiamo descritto un evento competitivo ovvero una

competizione intraspecifica: tanto più n ° individui avvicina a K tanto più fortem

individui competono per le risorse e vengono tanto più limitate nel loro tasso di

accrescimento e aumenta la probabilità che individui non riescano a realizzare

la prp max longevità fisiologica (ovvero al tendere di N a K b tende a

decrescere e d tende ad aumentare)

Questo tipo di competizione è detta indiretta o per sfruttamento: ovvero gli

individui non int direttam tra loro ma interagiscono attraverso l’effetto che l’uso

delle risorse da parte dell’individuo determina sulla disponibilità di risorse per

gli altri individui della stessa popolazione o di altre popolazioni

COME INSERIRE INTERAZIONI INTERSPECIFICHE NELLL’EQUAZIONE DI

ACCRESCIMENTO

Ora la domanda che ci poniamo qnd parliamo di insieme di ecosistemi in cui

vivono molte popolazioni presenti ai diversi lv trofici è come pox inserire le

interazioni interspecifiche all’int dell’equazione di accrescimento della

popolazione.

Risposta:

Riprendiamo l’equazione e la curva di accrescimento logistico: quando abbiamo

più di una popolazione innanzitutto dobbiamo descrive di che popolazione

parliamo (esempio popolazione 1), ora quello che l’equazione dice è che questa

popolazione ha una curva di accrescimento logistica fino ad un numero max di

individui che è K1 (max densità popolazione sostenibile dalle risorse

disponibili). Se ci sono altre specie che utilizzano le stesse risorse della specie 1

si ha che K1 sarà composto da una parte di individui della specie 1, ma anche

da una parte di individui della specie 2 ed eventualmente anche di alcuni

individui della specie 3. 47

DOMANDA: A quanti individui della specie 1 corrisponde il consumo di risorse

da parte di un individuo della specie 2

Risposta: A una frazione di individui che espressa dall’indice che viene usato

come misura di sovrapposizione (indice di sovrapposizione credo) alfa ì, j

(si legge come ho scritto) e la stessa cosa varrà anche per la specie 3.

Questo numero di individui può arrivare ad un numero max di individui della

specie N1 e di individui della specie 2 N1 equivalenti (individui della specie 2

che consumano una porzione di risorse della nicchia della specie 1) fintanto

che il numero totale non è uguale a K1 e quindi quello che pox avere alla fine

nelle condizioni di eq è che

K1= N1+ afa1,2* N2+ alfa 1,3 *N3 e potremmo continuare anche

semplicemente considerando delle interazioni di tipo competitivo

Dove alfa rappresenta un fattore di equivalenza degli individui N2 e all’uso di

risorse degli individui della specie N1 (ovvero a quanti N1 equivalenti

corrisponde un individuo della specie 2)

Dunque l’equazione logistica viene riscritta in tal modo

FORMULA 3

Riepilogo di quest’ultimo concetto:

se noi consideriamo la situazione all’equilibrio si ha che avremo tale condizione

quando (supponendo per esempio di avere tre specie) quando

EQUIVALENZA 1

E quest’equivalenza viene mantenuta per:

N1 diverso da 0

 N2 diverso da 0

 N3 diverso da 0



E siamo in condizioni di equilibrio quando tale equivalenza (tale relazione) è

mantenuta nel tempo

IMPORTANTE: Solo per quanto riguarda N1 interviene un ulteriore condizione

ovvero N1 deve essere >> M1 (ovvero N1 deve essere molto maggiore al

numero di individui al di sotto del quale una popolazione non può scendere

poiché altrimenti rischierebbe di entrare in estinzione)

Molto maggiore vuol dire per esempio che N1 deve essere uguale a 0,7 K1

(ovvero deve essere pari al 70% della sua densità max= capacità portante)

anche se pox considerare valori inferiori poiché come noto la max velocità di

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accrescimento della popolazione è raggiunta per K/2. Supponiamo per esempio

che sia 0,1 K1

In questo caso possiamo riscrivere l’equazione ovvero:

Equazione 3

Riscrivendo l’equazione in tal modo diamo un limite alla quantità di risorse che

può essere utilizzata da altre specie. Tale limite è interessante poiché se

mettiamo in grafico alfa medio (alfa segnato 1, x) ovvero l’intensità media di

interazione della specie 1 con le altre specie, e sull’asse x mettiamo le altre

specie (J):

Grafico 3

Abbiamo che la quantità complessiva di risorse che può essere utilizzata da

questa specie è una costante poiché pari a 0,9 K1 e il raggiungimento di questo

valore dipende dal valore di alfa e dal numero di specie

la reazione tra alfa e numero di specie è per forza di cose inversa ovvero

all’aumentare numero di specie diminuisce il valore di alfa diminuisce,

altrimenti la somma dei prodotti alfa1,2*N2+aldfa1,3*N3, e così via, supera 0,9

K1. Questa relazione e descrive la COMPETIZIONE DIFFUSA

Competizione diffusa ci fa capire che se in un ecosistema abbiamo 100

specie in competizione tra loro quello che pox sapere con certezza è

che ogni specie potrà competere fortemente con un numero molto

limitato di altre specie (da 1 a 4), ma la maggior parte delle interazioni

devono essere necessariamente interazioni estremamente deboli/ interazioni

minime, perchè cmq la somma dei prodotti interattivi è una k ed è pari a 0,9 K.

Questa è la competizione diffusa ed è ciò che notiamo in realtà.

L’abbiamo introdotta subito poiché una delle critiche più comuni all’approccio

modellistico che viene utilizzato per comprendere le interazioni tra popolazioni

e quali pox essere le dinamiche delle popolazioni è che la > parte della

modellistica è basata su rapporto tra due specie quando negli ecosistemi ne

abbiamo centinaia, migliaia. Quindi si dice che la semplificazione che facciamo

per studiare nel dettaglio il rapporto competitivo tra 2 o poche coppie di specie

è basta su una semplificazione così estrema ce l’info che ne ricaviamo è nulla o

è un info che è cmq importante?

Questa dimostrazione matematica che ha portato al concetto di competizione

diffusa mostra che in realtà in natura ogni specie compete fortemente con un

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numero estremamente limitato di altre specie. Quindi semplificare anche

estremamente le competizioni tra specie analizzandole come interazioni tra 2 0

3 componenti non è una distorsione estrema della realtà perché è quello che

normalmente si verifica.

Tutte le interazioni interspecifiche pox essere descritta ed inserite all’interno

dell’equazione generale di accrescimento della popolazione (ovvero la formula

3). Se la vogliamo scrivere in un modo più generale l’equazione diventa:

formula 4

Con questa equazione generale pox descrivere l’insieme dell’interazioni

interspecifiche che si verificano all’interno di una comunità. Nell’equazione il

valore di alfa e il segno dell’alfa indicato se l’interazione competitiva è di

predazione, di simbiosi o di effetto preda predatore

Non è facile però determinare il valore di alfa (dove alfa è l’effetto che ogni

singola specie esercita sulla specie oggetto di interesse)

Il SEGNO DI ALFA è importante: esso non è esplicito e non è sempre + (a

differenza di quanto si potrebbe pensare poiché inserito in una sommatoria) e

indica il tipo di interazione. Il segno è inoltre sempre inverso rispetto all’effetto

che la specie che interagisce determina sulla