Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Hasonló dokumentumok
Populáció A populációk szerkezete

Modellezés. Fogalmi modell. Modellezés. Modellezés. Modellezés. Mi a modell? Mit várunk tőle? Fogalmi modell: tómodell Numerikus modell: N t+1.

Populációdinamika és modellezés. A populációk változása populációdinamika. A populáció meghatározása. Modellezés

Demográfia. Def.: A születés, mortalitás, ki- és bevándorlás kvantifikálása. N jelenleg. = N korábban. + Sz M + Be Ki. A szervezetek típusai: UNITER

Dinamikai rendszerek, populációdinamika

Populációdinamika. Számítógépes szimulációk szamszimf17la

2. Alapfeltevések és a logisztikus egyenlet

Az ökológia alapjai. Populáció-dinamika

Predáció populációdinamikai hatása

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Valószínőségi eloszlások Binomiális eloszlás

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Radioaktív bomlási sor szimulációja

A NAGYMAMA, AKI LEHOZOTT MINKET A FÁRÓL: A menopauza evolúciója és következményei

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Statisztikai változók Adatok megtekintése

1. BEVEZETÉS - a szervezetek eloszlásának és abundenciájának leírása, megmagyarázása és értelmezése, a populációk méretbeli változásának vizsgálata -

EPIDEMIOLÓGIA I. Alapfogalmak

Integrált vad- és élőhelygazdálkodás: nagyvadgazdálkodás. Elméleti alapok

A TERMİHELYI TÉNYEZİK ÉS A KÖLTSÉG-HOZAM ADATOK KÖZÖTTI ÖSSZEFÜGGÉSEK

A genetikai sodródás

Életmenet összetevők: Méret -előnyök és hátrányok versengés, predáció, túlélés optimális méret kiszelektálódása

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Populációgenetikai. alapok

Bevezetés a kaotikus rendszerekbe

TERMÉKEK MŐSZAKI TERVEZÉSE Megbízhatóságra, élettartamra tervezés I.

2. Biotranszformáció. 3. Kiválasztás A koncentráció csökkenése, az. A biotranszformáció fıbb mechanizmusai. anyagmennyiség kiválasztása nélkül

Fenntarthatóság és hulladékgazdálkodás

Egyedszámváltozások szabályozása

Ha bármi kérdés van, akkor engem elérhettek a en.

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Normál eloszlás

Kutatói pályára felkészítı modul

A termelés technológiai feltételei rövid és hosszú távon

Demográfia. Moduláris szervezetek. Egyedszám

A Natura 2000 területekhez kapcsolódó eljárások kritikus mérlegelési kérdései

Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Fajok közötti kapcsolatok

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Rovarökológia alapfogalmak. Dr. Seres Anikó SzIE, MKK Állattani és Állatökológia Tanszék Dr. Bakonyi Gábor és Dr. Sárospataki Miklós diái nyomán

Készletgazdálkodás. TÉMAKÖR TARTALMA - Készlet - Átlagkészlet - Készletgazdálkodási mutatók - Készletváltozások - Áruforgalmi mérlegsor

Vadbiológia és ökológia II.

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Vadászat - hasznosítás Állománynövekedési egyenletek. A hasznosítható mennyiség

A GDP kritikája Alternatív fejlıdési mérıszámok

A villamosenergia-piac szabályozása, a piacnyitás tapasztalatai

VIZEINK VÉDELME (A BÜKKI NEMZETI PARK IGAZGATÓSÁG MŐKÖDÉSI TERÜLETÉN)

Környezetvédelem (KM002_1)

5. PID szabályozás funkció 5.1, Bevezetés:

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Ingatlanfinanszírozás és befektetés

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

Fenntartható növekedés? A megújult lisszaboni stratégia kritikai elemzése a fenntarthatóság szempontjából

61. Lecke Az anyagszerkezet alapjai

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Kérdések, feladatok: 1. Milyen tényezők járulhatnak a populációk génállományának megváltozásához?

Helyi tanterv a biológia tantárgy oktatásához

Populációbecslések és monitoring 1. gyakorlat. Elvonásos módszerek az adatokat pl. a vadászok is gyűjthetik, olcsóbb

Környezeti tényezők. Forrástényezők csoportosítása. esszenciális. helyettesíthető. szingergista. antagonista. az élőlények fogyasztják

Dekomponálás, detritivoria

KIEGÉSZÍTİ AUTOMATIKA SZIKVÍZPALACKOZÓ BERENDEZÉSEKHEZ

SIMON EDINA KIS POPULÁCIÓK PROBLÉMÁI LEGKISEBB ÉLETKÉPES POPULÁCIÓ (MVP, MINIMUM VIABLE POPULATION) PROBLÉMÁK MVP PONTOS BECSLÉSE

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Gazdasági válság és ciklikusság a felsıoktatásban Berács József Budapesti Corvinus Egyetem

Populációbecslések és monitoring 1. gyakorlat. Elvonásos módszerek az adatokat pl. a vadászok is gyűjthetik, olcsóbb

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Pedagógiai Kar Tantárgypedagógiai Tanszék. Ökológia. Összeállította: Dávid János. főiskolai docens

Yule és Galton-Watson folyamatok

Irányítástechnika Elıadás. Zárt szabályozási körök stabilitása

DIFFERENCIAEGYENLETEK

EGER DEMOGRÁFIAI FOLYAMATAINAK ELEMZÉSE ÉS ELŐREJELZÉSE (összegzés)

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

SZEGHALOM VÁROS ÖNKORMÁNYZATA POLGÁRMESTERI HIVATALÁNAK SZERVEZETFEJLESZTÉSE MINİSÉGIRÁNYÍTÁS AZ ÖNKORMÁNYZATOKNÁL 1. MINİSÉGÜGY AZ ÖNKORMÁNYZATOKNÁL

TERMOELEM-HİMÉRİK (Elméleti összefoglaló)

Állásfoglalás. A Fejlıdés és környezeti felelısség címő konferencia (Szeged, ) elıadói által megfogalmazott:

Az ökológia alapjai. Diverzitás és stabilitás

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Gazdálkodási modul. Gazdaságtudományi ismeretek I. Üzemtan

Összefoglaló. A világgazdaság

Összefoglalás és gyakorlás

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Folytonos rendszeregyenletek megoldása. 1. Folytonos idejű (FI) rendszeregyenlet általános alakja

Demográfiai alapok. demográfia: a populációk korstruktúrájának és időbeli eloszlásának leírása

Populációs paraméterek becslése

Házirend Székesfehérvári József Attila Középiskolai Kollégium Székesfehérvár, Széchenyi u. 13.

Fotoszintézis. 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége

Populációs kölcsönhatások. A populációs kölcsönhatások jelentik az egyedek biológiai környezetének élő (biotikus) tényezőit.

Gazdálkodási modul. Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdaságtan. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Fenntartható fejlődés és fenntartható gazdasági növekedés. Gyulai Iván november 20. Budapest

Elektrofiziológiai alapjelenségek 1. Dr. Tóth András

Egy élőhelyen azok a populációk élhetnek egymás mellett, amelyeknek hasonlóak a környezeti igényeik. A populációk elterjedését alapvetően az

Szelekció. Szelekció. A szelekció típusai. Az allélgyakoriságok változása 3/4/2013

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

A gyorsaság, mint kondicionális képesség

Élethelyzetek. Dr. Mészáros Attila. Élethelyzetek. Élethelyzetek. Élethelyzetek. Élethelyzetek. 2. Élethelyzetek, konfliktusok

Az evolúció folyamatos változások olyan sorozata, melynek során bizonyos populációk öröklődő jellegei nemzedékről nemzedékre változnak.

Populációdinamikai modellek numerikus megoldása Matlab alkalmazásával

MTA DOKTORI ÉRTEKEZÉS

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Középértékek és szóródási mutatók

Elméleti ökoszisztéma modell (TEGM) szimulációs kísérletei különböző hőmérsékleti mintázatok hatására

Átírás:

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul Környezetgazdálkodás Modellezés, mint módszer bemutatása KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖK MSC

Ökológiai modellek I. 19. lecke

Bevezetés Az élıvilágban is szükséges modelleket létrehozni, alkalmazni, ahogy az élet számos más területén is. Az élıvilág modellezései közül legkézenfekvıbb példa a populációk és társulások kialakulásának, fennmaradásának, leromlásának a modellezése. Mi is a környezet? Köznapi értelemben környezeten azt a valós teret értjük, amely az élılényeket körülveszi. Ökológiai értelemben egy kicsit szőkebben kell definiálnunk: azok a hatótényezık, amelyek ténylegesen hatnak a szupraindividuális objektumra.

Környezeti tényezık Az élılényekre számos hatás érkezik a környezetbıl, amelyek elısegítik például társulások kialakulását vagy összeomlását. Ezeket a hatásokat, tényezıket két részre oszthatjuk: Forrástényezık: több populáció által használt források pl.: táplálék. Véges mennyiségben vannak jelen a környezetben, vagyis használat során elfogynak. Kondicionáló tényezık: Ezeket nem fogyasztják el az élılények, de mégis hatnak a forrástényezıkre. Pl.: hı, talaj ph, redoxipotenciál.

Populációk sajátságai Populáció fogalma: Az élıvilágban az élılény feletti szervezıdésnek szerkezeti és mőködési alapegysége. Egy adott élılényfaj esetében a térben és idıben elıforduló, szaporodási egységet alkotó egyedek sokasága. Pl.: Pilisi len Kis-Szénási populációja Metapopuláció: Elkülönülten élı, de elvándorlás útján genetikai anyag cserére alkalmas populációk összessége. Populációegyüttesek: az élıvilág magasabb szervezıdési szintje, amelyet a populációk egymásra, valamint a környezeti tényezık populációkra gyakorolt hatása fejt ki.

Populáció méret változása idıben Miért van szükségünk a populációméret idıbeni változásának a modellezésére? Ennek segítségével modellezni, elıre jelezni tudjuk az esetleges kártevık gradációját. Bizonyos területek megóvását is nagyban segíti, ha ismerjük az alkotó populációk méretének változását, ezzel megakadályozhatjuk, hogy az adott területen diverzitáscsökkenés jöjjön létre, amely környezetvédelmi, természetvédelmi problémát okoz. Segítségével idıben beavatkozhatunk.

Populációk csoporttulajdonságai: Populációméret (N): legfontosabb tulajdonság, amely az egyedek számával jellemezhetı. Egyedsőrőség/ Denzitás (D): mintavételezés útján határozhatjuk meg. Növények esetén: kijelölt mintanégyzetekben Állatok esetén: fogás-visszafogás módszerrel Korcsoportszerkezet: 3 korcsoport alkot egy populációt: Fiatal, még nem szaporodóképes egyedek Kifejlett, szaporodó, ivarérett egyedek Öreg, a szaporulatot nem befolyásoló egyedek

A korcsoportszerkezet alakulása: Növekvı (A) Stabil (B) Hanyatló populáció (C) Születési ütem/natalitás (b): idıegység alatt a populáció egy egyedére esı születések száma: b=összes újszülött (B) / az összes egyed száma a populációban adott idıegységben (N) Halálozási ütem/mortalitás (d): idıegység alatt egy egyedre jutó elhalálozások száma d=az elpusztult egyedek száma (D) / populációméret (N)

Populációdinamika A populáció méret idıbeni változását és annak okait a populációdinamika írja le. Egy populáció mérete két idıpont között a következı egyenlettel írható le: N 1 =N o + B D + I E, ahol N 1 : végsı populáció méret N o : kiindulási populáció méret B: a születések száma D: a halálozások száma I: a bevándorlók száma E: az elvándorlók száma

Alapvetı populációnövekedési modellek Jellemzıi: Zárt populációkkal foglalkozik, vagyis nincsenek el ill. bevándorlások. Az egyszerőség kedvéért külön kezeljük az elkülönülı (diszkrét) és az átfedı nemzedékekkel szaporodó élılényeket. Diszkrét nemzedék: egyes generációk szaporodási ciklusa idıben elválik. Átfedı nemzedék: egyidejőleg több nemzedék vesz részt az utódok létrehozásában.

Exponenciális (korlátlan) növekedés Az élılények jelentıs része sok rovar, egynyári növények az egyszeri szaporodás után elpusztulnak. (Ezzel teljesül a diszkrétség feltétele.) Ebben az esetben a populációk egyedszámának változása diszkrét lépésekbıl tevıdik össze, és egyszerő egyenlettel leírható. N 1 =N o * R o, ahol N 1 : az utódgeneráció populáció mérete N o : a szülıgeneráció populáció mérete R o : nemzedékenként nettó szaporodási ütem Ha R=1: a populáció újratermeli magát R > 1: a populáció méret nı R <1: a populáció méret csökken

Ökológiai modellek II. 20. lecke

Folyamatosan szaporodó élılények esetén a szaporodó nemzedékek nem különíthetıek el, ebben az esetben az egyedszám változást a következı egyenlet írja le: dn / dt = rn, ahol dt: tetszıleges idı N: egyedszám r: a populáció belsı növekedési rátája (r = b d) Egyenletet integrálva: N t = N o * e rt

Logisztikus (korlátos) növekedés A valóságban egy populáció növekedése korlátlanul csak nagyon alacsony szaporodási ráta mellett valósulhat meg. A korlátlan szaporodásnak a forrástényezık hiánya szab határt, melyekért populáción belül intraspecifikus versengés indul. Ez a forráshiány a valóságban nemcsak a táplálékra, hanem a rendelkezésre álló területre, szaporodó odúkra stb. is kiterjed. Környezet eltartóképessége: az a populációméret, ahol a születési és a halálozási ráta megegyezik, a környezet eltartóképességének nevezzük (K).

A környezet eltartóképessége

A logisztikus görbét elemezve megállapíthatjuk, hogy kezdetben a populáció mérete exponenciális növekedést mutat, majd a függvény infelxiós (K/2) pontjától kezdve folyamatos csökkenést lehet tapasztalni a környezet eltartó képességéig, ahol a növekedés megáll (K).

Ha N>> M: a populáció növekedés a logisztikus görbét követi N megközelíti a kritikus értéket (M) az egyenlet utolsó tényezıje jóval kisebb lesz, mint 1: csökken a gyarapodás mértéke. N<M: az egyedszám csökkenni fog, végül a populáció kihal. A természetben megtalálhatunk olyan populációkat is, amelyeknél a populáció növekedés pillanatnyi értékét nem az aktuális, hanem x idıegységgel korábbi populációméret befolyásolja. (késleltetett sőrőségfüggés)

Késleltetett sőrőségfüggés Mikor alakul ki a természetben? Források pillanatnyi szintje egy korábbi populációméret fogyasztási aktivitását tükrözi. (Pl.: egy forrás nagyon hosszú regenerációs idıvel rendelkezik) Hosszú az egyedek juvenilis állapota (juvenilis állapot: nem szaporodó fiatal egyedek) A késleltetés általában a populáció destabilizációjához vezet, mert az egyedszám alakulása idıben eltolva nagyobb amplitudóval követi a környezeti tényezık változását.

Késleltetett sőrőségfüggés példa X = 0: Az egyedszám alakulása a logisztikus görbét követi X = 2: Ha a források a két évvel korábbi populáció méretet tükrözi, akkor az egyedszám csillapodó oszcillációval közelít K-hoz. X = 4: nagyobb amplitudójú ingadozás csak lassan csillapodik.

Életmenetek A populációk méretének modellezésével különbözı életmeneti sajátosságokat tudunk elkülöníteni. Sajátosságai: mennyi ideig él az egyed, milyen hosszú a juvenilis szakasza, hányszor szaporodik életében, stb. Ezek a sajátságok alapján az élılényeket két fı részre lehet osztani: R stratégisták: gyors növekedésőek, sok utódot hoznak létre, rövid életőek. Bizonytalan rövid ideig fennálló élıhelyeket népesítenek be. K stratégisták: állandó élıhelyeket népesítenek be, erıs versengés közepette is nagy populációméretet képesek fenntartani. Több energiát fordítanak az utódra, kevesebb utódot hoznak a világra.

Köszönöm a megtisztelı figyelmet!