Introdução
•O que são populações?
•Equilíbrio dinâmico das populações
•Problemas Práticos:
•Controle Biológico
•Declínio Populacional
• Perda & Fragmentação de Hábitats
• Sobre-Exploração - Pesca, Caça, Extrativismo
• Manejo/Conservação
Conceito: A população é um sistema biológicoPropriedades básicas: auto-perpetuação e auto-regulação.
Propriedades emergentes: várias...
‘Um sistema é um conjunto de objetos ou
componentes que interagem, se intercomunicam ou
são dependentes uns dos outros, de modo que operam
como um todo integrado’. (Barryman & Kindlmann 2008 Population
systems. Springer)
POPULAÇÃO É...“...um grupo de indivíduos da mesma espécie que vivem juntos
em uma área de tamanho suficiente para permitir o comportamento de migração/dispersão normais, no qual as mudanças são amplamente determinadas por processos de
natalidade e mortalidade” (Barryman 2002).
Conceito de PopulaçãoPRINCÍPIO: SISTEMA ABERTO SEM LIMITES
DEFINIDOS.
Logo...Sistema Biológico Dependente de escala
Estrutura & Processos Dependem da Escala
No esquema, o vínculo dos indivíduos aos grupos é uma questão de grau.
A identidade dos grupos varia com a escala
(Schaefer, 2006: Oikos 112:1
Conceito de PopulaçãoPRINCÍPIO: SISTEMA ABERTO SEM LIMITES DEFINIDOS.
Taxas de Entradas e Saídas - Migração – dependem da escala Espacial
““A maldição do empírico é A maldição do empírico é
descobrir que o grau com que descobrir que o grau com que
uma população está agregada uma população está agregada
no espaço depende da escala no espaço depende da escala
usada na análise.” usada na análise.”
(Vandermeer & Goldberg, 2003.(Vandermeer & Goldberg, 2003. Population Ecology. Princeton Population Ecology. Princeton
Univ.Press)Univ.Press)
Padrões de Espaçamento entre Indivíduos nas Padrões de Espaçamento entre Indivíduos nas PopulaçõesPopulações
•MecanismosMecanismos•Interações Intra-específicas ou sociais Interações Intra-específicas ou sociais • RecursosRecursos• Interações entre espéciesInterações entre espécies• Habilidades de DispersãoHabilidades de Dispersão
Padrões de Espaçamento entre Indivíduos nas Padrões de Espaçamento entre Indivíduos nas PopulaçõesPopulações
Implicações Amostrais...Implicações Amostrais...
A população é um Sistema Biológico Dependente de Escala
A densidade (ou abundância) varia espacialmente: áreas centrais de alta densidade e periféricas de baixa densidade
Se houver tempo suficiente...Hipótese macro-ecológica: nicho(Brown, J.H. 1995 Macroecology. The University of Chicago Press. Chicago
Relação entre Abundância e Distribuição em 263 espécies de mariposas, nas Ilhas Britânicas
PRINCÍPIO: AS POPULAÇÕES NÃO TÊM DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA NO ESPAÇO
•Estrutura e Dinâmica Espacial • Interações sociais• Heterogeneidade de habitats• Ciclos de Vida e Área de Vida: Mudanças de Hábitat ou Migração• Estrutura em mosaico e metapopulações
PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS
• Dimensão temporal das populações: flutuações intrínsecas e extrínsecas.
Dinâmica Fonte–Colapso (Source-Sink) integra o processo de Fragmentação
Síntese: Populações são sistemas biológicos dinâmicos
PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS
Modelos populacionais assumem crescimento “multiplicativo”
1 indivíduo origina 2, que originam 4, 8, 16....
Diz-se... crescimento
geométrico ou exponencial
As populações diferem na...
Expressa por “r”
PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS
REGULAÇÃO: NENHUMA POPULAÇÃO CRESCE INDEFINIDAMENTE
PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS
Causas das Flutuações: intrínsecas e extrínsecas.
Diagrama de caminhos para investigar mudanças populacionais
Fatores/Processos extrínsecos interagem com as propriedades variáveis dos indivíduos que moldam os processos intrínsecos da população. Efeitos dos fatores extrínsecos são dependentes das variáveis individuais da população.
PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS
Causas das Flutuações: intrínsecas e extrínsecas.
Ciclos são oscilações periódicas (não randômicas)
Flutuações & Pequenas Flutuações & Pequenas Populações.Populações.
& Efeito Allee& Efeito Allee
(inverso à dependência da (inverso à dependência da densidade)densidade)
•Comportamento Comportamento Reprodutivo: Reprodutivo: encontro de parceirosencontro de parceiros
•Defesa contra predadoresDefesa contra predadores
Flutuações e Ciclos: dinâmica inerente das Populações
Populações possuem um “momentum”... como o pêndulo de um relógio
...tanto maior quanto maior a taxa de crescimento intrínseca:
Taxa Reprodutiva/Tempo de Geração
POPULAÇÕES SÃO SISTEMAS DINÂMICOS NO ESPAÇO E NO TEMPO
• Tamanho, Taxa Reprodutiva, Taxa Sobrevivência
• Estrutura Etária
• Fecundidade X Idade• Expectativa de Vida X Idade
Evolução nas
Características
do HistVida
Ecologia de Populações •Flutuação
•Regulação, etc.
•Tamanho Indivíduos•Longevidade•Nº e Tamanho da prole•Maturidade •Nº de Eventos Reprodutivos
Olhando para os IndivíduosHistóricos de Vida & Propriedades Emergentes nas Populações
HISTÓRICO DE VIDAComo os indivíduos direcionam energia p/
Auto-manutenção-Sobrevivência & Reprodução
O “ser perfeito” e a “vida real”: restrições biológicas e ecológicas.
COMPENSAÇÕES: CUSTOS X BENEFÍCIOS
Maturidade sexual: Precoce ou Postergada
Longevidade e número de Eventos reprodutivos,
Número, tamanho da prole, Cuidado com a prole.
Implicações populacionais: Curvas de sobrevivência; relação entre longevidade e tamanho corporal, biomassa e tamanho
populacional, p.ex.
Compensações
Maturidade & Sobrevivência
Compensações
Número de Prole e Sucesso Reprodutivo
Compensações
Esforço Reprodutivo & Sobrevivência
Históricos de Vida
Históricos de Vida: Implicações populacionais •Biomassa e tamanho populacional, p.ex.•Curvas de sobrevivência
Relação entre densidade populacional e peso corporal em 350 spp de mamíferos (vermelho) e 552 spp de aves (azul).
Comportamento dos Indivíduos: Implicações populacionais
Ilustra como a seleção
de estratégias
comportamentais no
nível individual pode
ter levada à
regulação
populacional
intrínseca
Regulação Populacional em Mamíferos (Hipótese Wolff 1997)
Questão chave: há ou não potencial p/ infanticídio Prole Precocial ou Altricial
Lebres ou Coelhos Cangurus ou Leões
Problemas Práticos
• Controle Biológico: História de fracassos
• Declínio do Tamanho das Populações Naturais
Sobre-Exploração: extrativismo, pesca, caça
Perdas de Hábitat & Fragmentação
•Conservação/Manejo de Populações Naturais
•AVPs, Análise de Sensibilidade & Manejo Adaptativo
SOBRE-EXPLORAÇÃO DE POPULAÇÕES NATURAIS:EXTRATIVISMO, PESCA, CAÇA.
•A TRAGÉDIA DOS COMUNS (GARRETT HARDIN 1968)
Quando um RECURSO NATURAL É DE LIVRE ACESSO E NÃO HÁ CONTROLE SOCIAL sobre sua exploração...
não há estímulo para manter a EXPLORAÇÃO num NÍVEL ECONÔMICO ÓTIMO no LONGO PRAZO.
...
EXPLORAÇÃO “ECONOMICAMENTE SUSTENTÁVEL” DAS POPULAÇÕES NATURAIS, VIA DE REGRA, NÃO É COMPATÍVEL COM A “SUSTENTABILIDADE POPULACIONAL”
CONSEQÜÊNCIAS: PERDAS ECOLÓGICAS ANTECEDEM AS PERDAS ECONÔMICAS
Exemplos: História da sobre-exploração das baleias de barbatana
ABAIXO DE CERTO NÍVEL DE EXPLORAÇÃO...AS POPULAÇÕES SÃO RESILIENTES
Exemplo: teoria da curva sigmóide (50% da capacidade de suporte).
A teoria contribui para prática sustentável.
ABAIXO DE CERTO NÍVEL DE EXPLORAÇÃO...AS POPULAÇÕES SÃO RESILIENTES
Exemplo: teoria da curva sigmóide (50% da capacidade de suporte)
A teoria contribui para prática sustentável.
Complicações com os modelos teóricos
....Salmões do pacífico e Bagres da bacia Amazônica.exploração máxima de populações de adultos...
subpopulações nos tributários começam a “secar” muito antes de se perceber efeitos (ecológicos) na
população total explorada.
Baleia Fin: curva de estoque versus recrutamentomelhor explorar ao redor de 80% da capacidade de suporte
acima desse limite o recrutamento líquido decresce.
Complicações com o modelo: a população da baleia fin que se alimenta na Antártida resulta de várias sub-populações .
Manejo e Exploração Comercial da Lagosta da Rocha do Oeste da Austrália
Certificado de Distinção do “Marine Stewardship Council” em 2000.
Manejo e Exploração Comercial da Lagosta da Rocha do Oeste da
Austrália
Certificado de Distinção do “Marine Stewardship Council” em
2000.
PRINCÍPIOS DO MANEJO EFICIENTE DE RECURSOS(MODIFICADO DE KREBS 2008)
1. O SER HUMANO É PARTE DO SISTEMA
2. DUVIDE DA ALEGAÇÃO DE USO SUSTENTADO DE RECURSOS,porque falhamos no uso sustentável no passado.
3. NECESSÁRIO AGIR ANTES QUE O CONSENSO CIENTÍFICO SEJA ALCANÇADO.
A. CONFIE NOS CIENTISTAS (OU NA CIÊNCIA) PARA IDENTIFICAR PROBLEMAS, mas não para resolvê-los.
BOA CIÊNCIA É NECESSÁRIA para o manejo de recursos, mas não suficiente.
Em última análise, o ESSENCIAL É O MANEJO DAS PRÓPRIAS ATIVIDADES HUMANAS.
B. CONFRONTE A INCERTEZA. O ELEVADO NÍVEL DE VARIAÇÃO NAS POPULAÇÕES NATURAIS RESTRINGE A PRECISÃO DAS PREVISÕES DA
DINÂMICA FUTURA.
C. FAVOREÇA AÇÕES DE MANEJO QUE CONTEMPLEM A “INCERTEZA” (inerente aos sistemas populacionais) e que sejam “AJUSTÁVEIS”, caso se
mostrem inadequadas.
“O BOM MANEJO DE RECURSOS NATURAIS É UMA MISTURA CRIATIVA de
ECOLOGIA, ECONOMIA E SOCIOLOGIA”
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