Pop-samekologi - BIG

Populationsekologi
Population = alla individer av en viss art i ett område.
Ekologi = läran om de levande organismernas samspel med varandra och miljön.
Populationsekologi = Hur en population påverkas av sin abiotiska miljö, andra
organismer, samt sina artfränder: hur populationer tillväxer, och samspelar med andra
populationer

Vilka faktorer påverkar en populations storlek?
Populationen är stabil?
Undersökning av talltita i
ett 5,5 km 2 stort
skogsområde.
•Väder
•Naturkatastrofer
•Föda/vatten
•Utrymme/skydd
•Konkurrens
•Stress
•Predatorer
•Sjukdomar
•Parasiter
•Mutualister

Konkurrens inom arten om begränsade resurser
• En art som kommer till ett
tidigare outnyttjat område har
först obegränsat med resurser
och kan växa fort och skaffa sig
stor avkomma. En logistisk
tillväxt
• Om resurserna är konstanta
under tillväxtfasen når
populationen en storlek där
resurserna till slut inte räcker för
fler att leva på.
• Denna storlek kallas miljöns
bärkraft och detta synsätt är/var
sammankopplad med synen på
balans i naturen.

Populationstillväxt och -reglering
• En mycket vanlig och omhuldad syn på populationer och deras
variation är att den är balanserad och reglerad av olika mätbara
faktorer. Man pratar om ”balansen i naturen”
• Som sagt så varierar alla populationer i storlek. Men antalet varierar
olika mycket hos olika arter av olika anledningar.
Naturlig tillväxt. Logistisk populationsutveckling. Balans i naturen

Talltitans populationsutveckling på fyra platser i Finland
16
14
12
10
8
6
4
2
0
1983/84
1984/85
1985/86
1986/87
Jämför populationerna (häckande par) under samma år och mellan år.
Vad finner du?
1987/88
1988/89
1989/90
1990/91
1991/92
1992/93
1993/94
1994/95
1995/96
1996/97
1997/98
1998/99
1999/2000
2000/01
2001/02
2002/03
Joulukuu
Tammikuu
Helmikuu
Maaliskuu
Några viktiga biotiska
och/eller abiotiska faktorer
fluktuerar kraftigt och kan i
sin tur förorsaka
fluktuerande populationer.

På den 544 km 2 stora ön har
studier bedrivits sedan 1959 på
relationen mellan vargarna och
deras bytesdjur älgar.
Före vargarnas ankomst
kännetecknades älgpopulationen
av dramatiska fluktuationer, från
2500 djur 1930 för att efter ett
antal svältår vara nere på 500 djur.
En varggrupp kom över till ön efter
att kunnat gå på isen 1950 och
ökade i antal och bildade flera revir
på ön. Trots detta ökade älgarna
fram till 1975 och följdes av en
kraftig ökning av vargstammen
med en efterföljande minskning av
älgarna, se diagrammet.
1980 kraschade vargpopulationen
från 50 individer till 14 två år
senare pga. spridning av
parvovirus (valpsjuka).
Gynnsamma vintrar och få vargar
gjorde att älgstammen tillväxte
kraftigt för att sen krascha på
grund av svält och en mycket
ogynnsam vinter 1995.
Vargarna på Isle Royale
Efter en inledande jakt har en vargflock på 9 djur
omringat en äldre älgtjur. Efter 40 minuters kamp
lyckades vargarna få omkull älgen och döda den.
Fotograf: J.A.Vucetich
Utvecklingen av varg respektive
älgpopulationen på Isle Royale under 46 år.
Den balans som man förutspådde skulle
infinna sig mellan vargar och älgar har
visat sig utebli.
Älgpopulationen utveckling verkar
påverkas i större utsträckning av
födotillgång, parasiter och
vinterförhållanden än av direkt påverkan
av vargarna.
Vargarna påverkas däremot i hög grad av
älgtillgången, framför allt på tillgången på
lättjagade kalvar och konditionssvaga
äldre djur. Om det finns få av
ovanstående kategorier och lite snö
under vintern så får vargarna det svårt
och har en hög dödlighet, vissa år 50%.
En typisk vargflock på 4-6 individer dödar
en älg var 13:onde dag och kommer upp
i 28 älgar per år.
Under den senaste vintern 2005-06
fanns tre vargflockar med 9,13 och 8
djur. Dessa tre flockar dödade under
denna period minst 24 älgar varav 8 var
kalvar. 12 av 14 undersökta älgar visade
tecken på dålig kondition, troligtvis pga.
begränsad födotillgång och högt
parasittryck (fästingar) under sommaren.

Balans eller stokastiska fluktuationer
Lodjur-snöskohare cyklerna verkar vara
intimt relaterade.
Populationerna påverkar varandra?
Hur fluktuerar snöskohare populationer
utan lopredation??
Man definierar olika system som
antingen botten-upp eller topp-ner
system.

Nyckelresurser- bohål, revir, nisch kan vara
begränsande för populationsutvecklingen.
Groblad Talgoxe
Närsalter, ljus Bohål, föda

Topp-ner och botten-upp
Det har fångats över 300 000 blåvalar från
1800-talet till 1966 då de fredades.
Fångsten har reducerat populationerna till 5-6
000 individer.
Varför kan en predator som människan
reducera en art på detta sätt och varför kan man
förvänta sig att detta inte är vanligt i andra mer
naturliga topp-ner system?
Ofta har konkurrens mellan arter och inom
arter mindre betydelse för populationens
numerär i tiden. Sk. botten-upp system
Faktorer som ibland påverkar i större
omfattning är abiotiska (Cancer magister). 40
års fångstdata från Fort Bragg USA
Dataanalyser pekar mot att abiotiska faktorer
som strömmar och vattentemperatur förklarar
60% av populationens variation.
Biotiska 20% och fisketeknik resten
Ovanligt stora förändringar i antal tillskrivs ofta människan. 1988 minskade knubbsälarna
med 60 procent i Skagerack och Kattegatt

Fler abiotiska exempel
• Vädret inverkan påtagligt
många fåglar och insekter.
• En kall vinter behöver
övervintrande fåglar äta mer för
att hålla värmen och överleva.
• En sträng vinter brukar minska
antalet koltrastar och andra
fåglar som stannar kvar över
vintern.
• Citronfjärilen flyger på våren och
lägger ägg på brakvedsbuskar.
Om våren är kall och mulen,
hinner inte honorna lägga så
många ägg. Återväxten blir
mindre och antalet citronfjärilar
minskar.

Topp-ner och predation
Sjöstjärnan (Pisaster) är en toppredator och påverkar sina bytens
populationsstorlekar. Experimentell avlägsning av den får oväntade effekter. Art -
sammansättningen ändras från 11 arter till 8.

Samhällsekologi
• Alla arter och deras populationer på en
plats bildar tillsammans ett samhälle.
• Olika samhällen som kan finnas i en viss
biotop har olika biologisk diversitet.
• Diversitet är antal arter och individer i ett
samhälle. Går ofta under namnet:
biologisk mångfald.
• Ju mer komplex en biotop är, ju fler
samhällen och därmed arter finns det
oftast.
• Jämförelse av trädsamhälle

Samhällen och succession
Samhällen eller biotoper är sällan
helt stabila. Vad vi se är en
ögonblicksbild av ständig
process, en succession.
Det kan vara brand, stormar,
översvämning, vulkanutbrott eller
kalhuggning som gör att
processen börjar om från början.
Bakterier-lav-mossa-gräs-ris-buskar-(barrträd-lövträd)

Samhällen och succession
Succession sker i vid
nedbrytning av växter
och träd alltifrån
bakterier på barr och
löv, mossor på träd,
skalbaggar i fallna träd
och även fåglar och
däggdjur avlöser
varandra på ett liknande
sätt.
Olika spyflugors larver följer
efter varandra under
konsumtionen av döda
kroppar. Kriminaltekniska lab.

Förändringar, störningar leder till
kolonisering och succession
• Avverkningar, stormar,
översvämning, jordskred,
erosion, bränder mm.

Mosaiken i naturen
• En lagom mosaikartad
miljö utan likformighet och
tillräckligt stora områden
gynnar artrikedomen.
Antal fågelarter på myrar av
olika storlek.

Mosaiken i naturen
• Är den biologisk mångfalden (diversitet) högre i sk. kant-zoner.
• Är kant-zoner statiska? Sker en cyklisk succession?
• Vilka faktorer påverkar dessa biotopers utveckling?

Mosaiken i naturen och succession
Ett Nordamerikansk
exempel

Hur organismer påverkar varandra
•Predation
-En organism (predatorn) lever av en
annan. Den ena parten gynnas,
den andra missgynnas
•Konkurrens
-Någon resurs i ekosystemet räcker
inte till alla som behöver den.
Alla parter (konkurrenter) missgynnas
mer eller mindre
•Mutualism
-Samliv eller samarbete mellan två
arter till bådas fördel

Predation - olika typer
•Predation
I snäv, "klassisk" betydelse: Ett djur (en predator ) dödar
och äter ett annat.
•Herbivorer (växtätare)
Betar ofta av primärproducenten, ofta utan att döda den
•Parasiter.
Tär på (utnyttjar) en annan organism (värden), som ofta
är både föda och miljö för parasiten.
Ofta långvarigt och intimt samliv.
Dödar inte, men försvagar (levermask/flundror).
Gränsdragning kan vara svår. (myxomatos-kanin)
•Parasitoider.
Värden äts upp inifrån av parasitoiden och dör.
Ofta parasitsteklar eller –flugor
De olika typerna av predation kan ses som olika
kombinationer av dödlighet och intimitet/varaktighet av
association

Konkurrens mellan arter
Någon resurs i ekosystemet räcker inte till alla som behöver den.
Alla parter missgynnas normalt mer eller mindre.
Konkurrens med andra mesar tvingar den lilla
svartmesen ut på de yttersta grenspetsarna på
fastlandet men ej på Gotland
Interspecifikt -Inom arter = mellan
individer av samma art
Intraspecifikt -Mellan arter
Resurser kan vara...
Boplatser (S.v. flugsnappare-Talgoxe)
Skydd (Lyor räv-grävling)
Föda (Hackspettar)
Partners (Kronhjort)
Revir (Rådjur)
Vatten
Konkurrens kan ske:
-via direkt fysisk kontakt.
-via resursförbrukningen.

Mutualism mellan arter
• Mutualism är samliv eller samarbete
mellan två arter till bådas fördel
Kan vara tillfällig (fakultativ) eller
livsnödvändig (obligat)
Obligata förhållanden är tex.
¤ Koraller (polyper- alg)
¤ Lavar (en dubbelorganism av blågröna
bakterier- svamp)
¤ Mykorrhiza (svamp- träd)
¤ Cellulosanedbrytande mikroorganismer
hos idisslare,
¤ Fröspridning mm.
Fakultativa förhållanden
¤ Akacia-myror
¤ Putsarfiskar
¤ Anemonfiskar

Mutualism mellan arter
• Fakultativ mutualism mellan
impala och oxhackare
• Kommensalism är ett samliv
där ena parten gynnas och
den andra inte påverkas.
Exempel: lavar på träd,
kohäger-buffel.
• Symbios är ett nära samliv,
utan förbehåll. Innefattar även
parasitism och kommensalism

Mutualism, kommensalism eller parasitism?
Fakultativt jaktförhållande mellan grävling
och prärievarg.
Mutualism är nödvändig för en
stor del av jordens biomassproduktion