III Parcial CLASE 11 DINÁMICA DE POBLACIONES

DINÁMICA DE POBLACIONES Dynamic de poblaciones Ecology

AGRICULTURA CONVENCIONAL AGRICULTURA SOSTENIBLE Optimizar la production Conjunto de poblaciones interactuando

¿CÓMO INTERACTÚAN? ¿Observar la interacción en el mismo o en diferentes niveles tróficos? Ejemplo EVALUAR AL MISMO TIEMPO: CULTIVO PLAGA O ENFERMEDAD ENEMIGOS NATURALES

POBLACIONES (P): - Concepto - Se caracterizan Distribución Abundancia Describe…. Describe el exito (números) Medido por: Frecuencia, densidad, cobertura, abundancia de biomasa Mapeada: sensores, datos historicos u observaciones de campo No es uniforme Cambia en el tiempo Restringido por factores bioticos (latitudes bajas) y abioticos (latitudes altas)

CAMBIOS QUE SUFREN LAS POBLACIONES TAMAÑO DIMENSIONES FÍSICAS EDAD Y SEXO

La población mundial se distribuye de manera desigual: LA POBLACION DEL MUNDO: la distribución de los habitantes en el planeta La población mundial se distribuye de manera desigual: Grandes masas Grandes vacíos Densidad de población: Población total = hb/Km² Superficie Km²

LA POBLACION DEL MUNDO: factores de distribución Factores de distribución de la población:

La distribución de los habitantes en el planeta. LA POBLACION DEL MUNDO: La distribución de los habitantes en el planeta. Filipinas Indonesia Guinea Nigeria La distribución de los habitantes en el planeta.

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La situación actual de la población mundial. Países subdesarrollados: alta natalidad y gran crecimiento poblacional. Países desarrollados: baja natalidad y escaso crecimiento poblacional.

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La situación actual de la población mundial. Más del 40% de su población total tiene menos de 15 años Menos del 40% de su población Total son jóvenes y menos del 12% son viejos Más del 12% de su población total tiene menos de 65 años debido a su alta esperanza de vida

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: Las migraciones en la actualidad. Corrientes migratorias

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: Las migraciones en la actualidad. Causas y consecuencias de las migraciones:

NATALIDAD NATALIDAD BRUTA O FISIOLÓGICA: TEÓRICA (genética constante) NATALIDAD ECOLÓGICA O REALIZADA: REAL MORTALIDAD MORTALIDAD MÍNIMA: CONDICIONES IDEALES (genética constante) MORTALIDAD ECOLÓGICA O REALIZADA: REALES

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. LOS MOVIMIENTOS DE LA POBLACIÓN Crecimiento Natural de la población: Natalidad Mortalidad Crecimiento vegetativo Regímenes demográficos y transición demográfica

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. NATALIDAD: Número de nacimientos en un lugar durante un año. Para comparar datos de lugares diferentes usamos la fórmula de la Tasa de Natalidad: nº de nacimientos x 1000 TN= = ‰ Población total Fórmula tasa de natalidad

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. Mali Nigeria Burkina Faso Chad Somalia Ugunda Sierra Leona-Liberia Angola Tasa de natalidad en el mundo

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. año 2004

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. MORTALIDAD: Número de defunciones en un lugar durante un año. Para comparar datos de lugares diferentes usamos la fórmula de la Tasa de Mortalidad: nº de defunciones x 1000 TM= = ‰ Población total Tasa de mortalidad

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. Nigeria Sierra Leona Zimbabue Angola Botsuana Sudafrica Mortalidad en el mundo

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. año 2004

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. CRECIMIENTO NATURAL de una población es el resultado de restar las defunciones del número de nacimientos y se expresa con la siguiente fórmula: Para comparar datos usamos la Tasa de Crecimiento Natural o vegetativo: CN= Nacimientos - Defunciones TCN= TN – TM = %

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. Para calcular el Crecimiento Real de una población debemos saber su SALDO MIGRATORIO, esto es, la diferencia entre los que salen (emigrantes) y los que entran (inmigrantes) y se expresa con la siguiente fórmula: Conocido el saldo migratorio podemos calcular la Tasa de Crecimiento Real de una población con la siguiente fórmula: Saldo Migratorio = Emigrantes - Inmigrantes Crecimiento Natural + Saldo Migratorio x 100 TCR= Población total

CÁLCULOS DE LA NATALIDAD, MORTALIDAD Y MIGRACIÓN TASA BRUTA DE NATALIDAD = (# NACIMIENTOS /POBLACIÓN TOTAL )1000 TASA BRUTA DE MORTALIDAD = (# DEFUNCIONES / POBLACIÓN TOTAL )1000 TASA DE MIGRACIÓN NETA= (INMIGRACIÓN – EMIGRACIÓN / POBLACION TOTAL)1000 VELOCIDAD DE CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN = TASA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL (TCP) TCP = TASA BRUTA DE NATALIDAD – TASA BRUTA DE MORTALIDAD + TASA NETA DE MIGRACIÓN

r = (n+i) - (m+e) Población LA TASA INTRÍNSECA DE CRECIMIENTO DE UNA POBLACIÓN (r) Inmigración (i) (+) Población Mortalidad (m) (-) Natalidad (n) (+) Emigración (e) (-) r = (n+i) - (m+e)

Hipótesis del crecimiento exponencial: Distribution uniforme Hombres Mujeres Medio favorable Condiciones ambientales constantes

TIEMPO DE DUPLICACIÓN El tiempo de duplicación t para un r (tasa intrinseca de crecimiento) expresada como fracción decimal: t = loge 2/r Si r es del 2%: 2 personas/100 o 20 personas/1000 se agregan cada año. t = 0,6931/0,02 = 35 AÑOS ACTUALMENTE LA TASA DE DUPLICACIÓN DE LA POBLACIÓN HUMANA ES DE 1.8%, EN MUCHOS PAÍSES EN DESARROLLO LA TASA ES DE 3% Y EN OTROS PAÍSES ES = 0.8% (TIEMPO DE DUPLICACIÓN DE ˜30 AÑOS)

MODELO DE CRECIMIENTO EXPONENCIAL DE LA POBLACIÓN ECUACIÓN DIFERENCIAL DEL CRECIMIENTO: N= tamaño en la población. r = tasa intrínseca de aumento de la población. t = tiempo

r = n – m (natalidad - mortalidad) r es la tasa máxima de crecimiento que dicha especie puede soportar biológicamente r = n – m (natalidad - mortalidad) n-m = índice de crecimiento ilimitado de la población = índice intrínseco de crecimiento natural Para que el crecimiento sea ilimitado…..

Al resolver la ecuación anterior desde un tiempo t0 hasta t, tenemos: Nt = tamaño de la población al tiempo t N0 = Tamaño inicial de la población en un tiempo t = 0

VELOCIDAD DE CRECIMIENTO EXPONENCIAL TIEMPO TAMAÑO DE LA POBLACIÓN LA LINEA DE LA CURVA TIENDE A LA VERTICAL PERO … EL CRECIMIENTO SE DETIENE ABRUPTAMENTE ESPECIES CON TIEMPO DE GENERACIÓN CORTOS LO REGULAN FACTORES EXTRÍNSECOS A LA POBLACIÓN FASE LENTA POR BAJA DENSIDAD DE POBLACIÓN

Si la Tasa de Natalidad supera a la Tasa de Mortalidad (TN>TM) TIEMPO TAMAÑO DE LA POBLACIÓN Tasa de crecimiento = r > 0 La población crecer. La población crece en forma Exponencial Curva tipo J

EJEMPLO CRECIMIENTO EXPONENCIAL r = 0,1 osea una tasa del 10% Sólo es posible en circunstancias muy específicas Ej. Un cultivo bacteriano Capacidad de carga (k) TIEMPO DENSIDAD ! Cálculos de crecimiento exponencial. (Powers & McSorley, 2001)!!! Algunas especies siguen este modelo de crecimiento siguiendo ciclos de explosión demográfica seguidos por elevados índices de mortalidad, por ejemplo al comienzo de la estación reproductora. Presentan curvas de crecimiento en forma de dientes de sierra: Caso: una nueva colonia sin restricciones

CRECIMIENTO EXPONENCIAL CRECIMIENTO EN FORMA DE DIENTES DE SIERRA:

CRECIMIENTO SIGMOIDAL O LOGÍSTICO : S Como es la densidad de población al aproximarse a la Capacidad de carga? Se ajusta a una función del tipo: Nt = rN (1-N/K) CAPACIDAD DE CARGA: K FASE DE EQUILIBRIO FASE LOGARÍTMICA TAMAÑO DE LA POBLACIÓN FASE DE DEMORA TIEMPO

CRECIMIENTO SIGMOIDAL (s) M>N N en torno a K Capacidad de carga K Lento Cuando se supera K? Desde el punto de vista de la demografía se trataría de mantener la población en ese segmento 1-2 de crecimiento exponencial, evitando que el aumento de la densidad haga decrecer la producción. Rapido Lento

CRECIMIENTO SIGMOIDAL Nt = rN (1-N/K) TIEMPO Capacidad de carga (k) DENSIDAD CRECIMIENTO SIGMOIDAL Nt = rN (1-N/K) Si N  0 (1-N / K) ~ 1. (exponencial) En cambio: Si N  K, (1-N / K)  0 Nt Crecerá cada vez más despacio

Nt =#individuos en el tiempo t k=capacidad de carga del ambiente DE LA INTEGRACIÓN SE OBTIENE: donde: Nt =#individuos en el tiempo t k=capacidad de carga del ambiente t=tiempo r=índice intrínseco de crecimiento natural FORMA DE CRECIMIENTO DE VERTEBRADOS, PLANTAS Y ALGUNOS MICROORGANISMOS

PRESIÓN DE LA POBLACIÓN EL CRECIMIENTO POBLACIONAL HUMANO ES EXPONENCIAL: P = P0 e P = Tamaño futuro de la población P0=  Tamaño actual de la población t= # Años para la extrapolación r= Tasa de crecimiento calculada para cada uno de los años e = Base de los logaritmos naturales. rt

El crecimiento de la población 20 Cada año la población mundial aumenta 80 millones de personas.

RESISTENCIA AMBIENTAL POTENCIAL BIÓTICO ¿Es posible un crecimiento exponencial ilimitado??? Que sucede cuando los factores físicos, químicos y biológicos del ambiente interactúan con los factores biológicos de los individuos? Crecimiento logístico o ……

CAPACIDAD DE CARGA DENSIDAD MÁXIMA QUE PUEDE SER TOLERADA O SOSTENIDA A LARGO PLAZO POR DETERMINADAS CONDICIONES AMBIENTALES

Capacidad de Carga (K): Valor máximo para el cual el crecimiento se hace 0. TIEMPO DENSIDAD

LA EXPLOTACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS POR EL HOMBRE Ya sea que hablemos de agricultura, ganadería o pesca, consiste en extraer biomasa manteniendo el ecosistema inmaduro, evitando que progrese la sucesión y el consumo respiratorio suponga una menor producción neta. Desde el punto de vista de la demografía se trataría de mantener la población en ese segmento 1-2 de crecimiento exponencial, evitando que el aumento de la densidad haga decrecer la producción. Pero la sobreexplotación significa extraer más de prisa de lo que puede crecer la población, se reducirá su densidad a un nivel inferior al de producción óptima (antes del punto 1 de la gráfica).

LA EXPLOTACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS Mantinen el ecosistema inmaduro (evita la sucesión) Busca mantenerse Exponencial Consecuencias: Reducción de la población (crítico ) El tamaño de la población depende del equilibrio entre el potencial biótico y la resistencia

Las fases de colonización incluye: Dispersión Establecimiento El estudio del crecimiento de una población incluye su potencial para colonizar ciertas áreas Las fases de colonización incluye: Dispersión Establecimiento Crecimiento y maduración Reproducción

De Robert McArthur, y E. Wilson: (Para plantas y animales) Para tener éxito en un ambiente en particular durante la colonización y establecimiento las especies han desarrollado estrategias durante sus historias de vida Teoría de selección R y K De Robert McArthur, y E. Wilson: (Para plantas y animales)

ESPECIES: R ESTRATEGIAS Baja supervivencia Alta Mortalidad Y crecimientos explosivos Ambientes inestables Potencial biotico Oportunistas Pioneras Colonizadoras ÉXITO

ESPECIES: k ESTRATEGIAS Ambientes estables Supervivencia > fertilidad Especies muy territoriales, con marcada organización social. Presentan mecanismos de regulación social: No todos los individuos se reproducen Son muy sensibles a cambios del medio

Teoría de selección C, S, y R De Phillip Grime (principalmente para plantas)

Clasificación de la historia de vida Basada en la morfología, fisiología de las plantas y otros caracteres de adaptación

Modelo C-S-R: Relaciona la adaptación de las plantas a diferentes habitats Hierbas bianuales, anuales En sucesiones R Orientado a la reproduction Competidores Árboles y arbustos C Orientado al crecimiento Tolerantes al estres Líquenes S Perturbation es rara, competencia no importa CS, CR, SR, CSR

Teoría de selección C, S, y R A= hierbas anuales B= hierbas bianuales L= Líquenes P= hierbas perennes T y S= Árboles y arbustos

LA POBLACIÓN HUMANA: Ha presentado casi cualquier forma de crecimiento NEGATIVO (SIGLO XIV) MUY LENTO MÁS RÁPIDO

PRESIÓN DE LA POBLACIÓN 1990 PRESIÓN DE LA POBLACIÓN 1960 1930 Años atrás 200.000 1650 1800 500 Era cristiana 300

¿ES IGUAL EL CRECIMIENTO EN LAS DIFERENTES NACIONES DEL MUNDO? 1800 TM en las NVD descendieron de 35 a < 10/1000 h, por avances en medicina TN EN LAS ND desendieron de 40/1000 a < 15 en la actualidad TN en NVD ha sido constante, desenso en a 25/1000 en los ultimos 25 años TM: Tasa de mortalidad TN: Tasa de natalidad

  Población (millones) Nacimien anuales/ 1 000hab (1980-85) Muertes anuales/ 1000 hab Tasa de crecim (%) (1950-85) TC estimada (%) (1985-2010) Poblac estimada (2010) Mundial 5420 27.6 10.4 1.9 1.61 7204 Canadá 27 15.2 7.1 1.87 0.7 30 EUA 256 15.7 8.6 1.34 0.75 281 Europa 511 13.4 10.5 516 Antigua URSS 284 19.1 1.29 0.69 327 África 654 45.3 16.4 2.55 2.93 1148 Asia 3207 28.4 9.7 2.1 1.65 4240 Latinoamérica 453 30.6 7.9 2.61 1.83 629 Oceanía 28 20 8.2 1.96 34

PARA ESTUDIAR LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA POBLACIÓN CONSIDERE: 1. LA ESTRUCTURA POR EDADES: 2. LA FERTILIDAD. # nacimientos vivos en la población. 3. TASA DE FERTILIDAD: # de hijos por mujer durante su ciclo de vida. 4.- EL CRECIMIENTO DE REPOSICIÓN. Se establece cuando la tasa de fertilidad se encuentra alrededor de 2 5.- EL CRECIMIENTO DE POBLACIÓN CERO. Se establece cuando la tasa de mortalidad es igual a la de natalidad y la migración neta es cero 6.- LA ELABORACIÓN DE UNA PIRÁMIDE POBLACIONAL. Representación gráfica que considera edades y sexo

PIRÁMIDE POBLACIONAL

COMPOSICIÓN POBLACIONAL MUNDIAL POR EDADES Y POR GÉNERO DE 1985 Y LA ESTIMACIÓN PARA 2025

INCREMENTO DE LA POBLACIÓN DESDE EL SIGLO XIV 600 millones hacia 1500 700 millones hacia 1650 1.000 millones en 1802. 2.000 millones en 1927 3.000 millones en 1961 4.000 millones en 1971 5.000 millones en 1987 6.000 millones en 1999 Las estimaciones de las Naciones Unidas 6.350 millones hacia el 2004 con un crecimiento del 1,2% (77 millones) por año. 7.000 millones hacia el 2010 8.000 millones hacia el 2025 9.000 millones hacia el 2050

INDICADORES Y DEFINICIONES POBLACIÓN HUMANA. Conjunto de personas que normalmente residen en un territorio geográfico bien delimitado, definida por: DIMENSIÓN: # de personas que integran dicha población. ESPACIO: Es la geografía sede de la población. ESTRUCTURA: Características biológicas y sociales que definen a la población: Edad, sexo, estado civil, lugar de nacimiento, nacionalidad, lengua hablada, nivel de instrucción, nivel económico y fecundidad.

INDICADORES Y DEFINICIONES EVOLUCIÓN: Conjunto de variables dinámicas que se modifican en el transcurso del tiempo: Natalidad Mortalidad Migraciones Las tasas, proporciones y razones que se derivan de ellas.

DEMOGRAFÍA DISCIPLINA ENCARGADA DEL ESTUDIO DE LA POBLACIÓN LA POBLACIÓN HUMANA EN UNA REGIÓN ESTÁ LIMITADA POR LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE LA TIERRA

CONCEPTOS DEMOGRÁFICOS BÁSICOS LIGADOS A LA DINÁMICA VEGETATIVA: POBLACIÓN STOCK O EFECTIVOS DEMOGRÁFICOS. Es una población dada en un momento concreto, por lo general un año censal. Ella comprende: Población de hecho o de facto. Presentes y transeúntes. Suele ser el denominador en los principales algoritmos para calcular tasas. Población de derecho o de jure. Los empadronados, tanto presentes como ausentes. FECUNDIDAD: # hembras nacidas/hembra FERTILIDAD: # descendientes viables/episodio reproductivo ÍNDICE DE CRECIMIENTO VEGETATIVO: # nacimientos - # muertes, en un año en un determinado lugar.

ECOLOGÍA DE POBLACIONES CRECIMIENTO DE LAS POBLACIONES MIGRACIONES: Cambio de residencia en ciudades o países. PERSISTENCIA: Probabilidad de que los individuos dejen descendientes a lo largo de períodos muy prolongados. MORBILIDAD: # individuos enfermos /1000 individuos sanos DISPERSIÓN: Ritmo de inmigración y emigración de la población DISTRIBUCIÓN ESPACIAL: aleatoria, uniforme, agrupada

MIGRACIONES Movimientos de la población (distribución y la densidad de la población) Emigra - Inmigrante Paso de economía agrícola a industrial El índice de crecimiento de las áreas urbanas duplica el índice de crecimiento global de la población.

CLASIFICACIÓN DE LA POBLACIÓN: criterios Por edad: Población joven: 0 a 14 años, Adulta: 15 a 65 años, y Anciana: más de 65 años. Por sexo: Femenina o masculina. Entre los ancianos hay mayoría de mujeres. Por ocupación: Áreas de la producción económica.

FACTORES QUE DETERMINAN LA DESIGUAL DENSIDAD DE POBLACIÓN El 71% es agua, 29% tierras emergidas. El 50% vive en sólo 5% de la superficie terrestre. (muy poco viven en zonas rurales). 1. Climas extremos. 2. Cercanía o lejanía del mar o de un río 3. Formas del relieve.

POBLACIÓN HUMANA 1990 2010 1.12 (miles de millones) País 1990 2010 China 1.12 (miles de millones) 1.68 (miles de millones) India 853 millones ExURSS 291 millones 385 millones EUA 251 millones 279 millones Indonesia 189 millones 363 millones Brasil 150 millones 292 millones Japón 124 millones 128 millones Nigeria 119 millones 529 millones Bangladesh 115 millones 295 millones Paquistan 395 millones Adaptado de Miller, T., 1994

FACTORES REGULADORES DE LA DINÁMICA DE LA POBLACIÓN ABIÓTICOS: Temperatura Humedad Fotoperíodo Viento Lluvias BIÓTICO: Interacciones Depredadores Parásitos 4.Entomopatógenos

Próxima clase Leer libro de Gliessman (capítulo 13) Powers & McSorley (capítulo 6). Qué es el nicho?