EKOLOGIJA POPULACIJA

U okviru analitičke ekologije bavili smo se pretežno delovanjem ekoloških faktora na jedinke, i tipovim odnosa jedinki različitih ž.b.

Naročito u delu o štetnosti i štetama detaljnije smo upoznali načine, tzv. biološku osnovu, štetnog delovanja insekata na biljke, i u b. proizvodnji.

Tu smo ukazali i na postojanje razlika u sposobnosti jedinki da oštećuju biljke,

zavisno i od bioloških

specifičnosti vrste, ali i uslova sredine (onaj ‘intenzitet štetnosti’)

Na. pr. imago repine pipe može dnevno da pojede 10-15 izniklih biljčica š. repe, a buvač

svega 0.3 biljke.

U praksi se često štetno delovanje i meri samo po stepenu oštećenosti biljaka, tj. useva ili zasada, koji je pričinila neka prisutna štetna vrsta, bez neophodnosti da se direktno utvrdi i koliko ima tih insekata.

Takvu vrstu informacije daje nam na srednja ocena stepena oštećivanja:

Na pr. stepski popac (G. desertus) je oštetio, manje ili više, 79 od 100 pregledanih biljčica (=79%).

slabo oštećenih (ocena 1) je 27 (27 x 1 = 27 poena)primetno ošt. (ocena 2) je 22 (22 x 2 = 44 p.)srednje ošt. (ocena 3) je 18 (18 x 3 = 54 p.)jako ošt.

(ocena 4) je 8 ( 8 x 4 = 32 p.)

vrlo jako ošt. (ocena 5) je 4 ( 4 x 5 = 20 p.)ukupno oštećenje 79 oštećenih biljaka = 177 p.srednji stepene oštećivanja = 177 p / 79 % = 2.2

Ali, i takvi podaci u sebi nose i udeo broja jedinki.

Na pr. ako jedna repina pipa može u datim uslovima da pojede 10 izniklih biljčica repe dnevno, a pregledom polja se utvrdi da je

u

dva

dana

pojedeno prosečno 76 biljčica po m2, lako je proceniti da je brojnost pipa ? /m2.

Sve u svemu, broj insekata je i te kako značajan momenat, i štete koje oni čine, uvek čine ne samo kao jedinke, već

kao populacije.

To je samo jedan od razloga zašto je populaciona ekologija i jedna od centralnih ekoloških disciplina.

Šta je populacija?Etimološki od grčke reči koja znači ‘narod’,

odnosno ljudi, ali se proširilo i na druga ž.b.ima puno definicija, koje su ‘varijacije na temu..’. Mogla bi se kao neka prosečna formulacija dati: Grupa jedinki iste vrste koja naseljava neki +-

ograničeni prostor u nekom vremenu...

S. Stanković

(’49):-

‘’Prostorno i vremenski integrirana grupa jedinki iste vrste, koja pripada određenom ekosistemu, i povezana je pre svega odnosima razmnožavanja, pa raspolaže zajedničkim skupom gena.’’

Andrevarta (’61)-

Ekologija populacija je disciplina koja proučava brojnost i raspored jedinki pojedinih vrsta.

Populacija se menja u vremenu i u prostoru, i te promene čine tzv. dinamiku populacije.

Zato se može reći i da populaciona ekologija teži da upozna osobine i zakonomernosti populacione dinamike, tj. variranja populacija u vremenu i prostoru.

Poznavanje populacione dinamike ima i veliki praktičan značaj, jer čini osnovu raznih metoda i pristupa čovekovog delovanja na tu dinamiku, tj. na populacije, u raznim i brojnim situacijama kada to za njega ima značaja.

U poljoprivredi uopšte, a posebno u biljnoj proizvodnji i zaštiti bilja, naglašeno se govori o insektima kao izazivačima šteta, i o nastojanju da se njihove populacije unište ili smanje.

Ipak, ranije manje, a danas sve više, značaj se daje i povećanju, ili bar očuvanju populacija (a time i vrsta) koje čovek smatra korisnim.

Ovaj interes ljudi ima tri glavna pravca: ?1.

gajenje pčela kao proizvodna aktivnost;

2.

očuvanje biodiverziteta u divljim ekosistemima, i zaštita ugroženih vrsta;

3.

primena korisnih insekata u biološkoj kontroli i integralnoj zaštiti bilja od š.o.

Populacija je jedan biološki i ekološki sistem, entitet, slično kao i jedinka, ali za stepen višeg reda, višeg nivoa organizacije.

Osnovne osobine populacije kao živog, biološkog sistema su:

-

čini je živa materija, sa zajedničkom genetskom osnovom, u okvirima jedne biološke vrste;

-

ima svoj ‘život’, tj. dinamiku postojanja sa početkom, trajanjem i krajem;

-

Za vreme trajanja, kao skup jedinki koje je čine, populacija pripada živom delu životne sredine i tzv. ‘holocenog faktora’’

i učestvuje u biotičkim odnosima,

-

kao i u prometu materija i energije u životnoj sredini.

Populacija nije samo prost zbir jedinki koje je čine, već

kao viši nivo integracije žive materije

ima i svoje specifine osobine, ili, atribute.Osnovna organizaciona i strukturna svojstva

populacije su:-

veličina

-

prostorni raspored-

mortalitet

-

natalitet-

uzrasna (starosna) struktura

-

potencijal rastenja itd.

Svaka od ovih osobina ima i neku svoju promenljivost, dinamiku, pa tako postoje:

-

dinamika veličine populacije,-

dinamika prostornog rasporeda,

-

dinamika mortaliteta....U istim uslovima okruženja populacije različitih

vrsta imaju svaka svoju dinamiku, zato što i svaka populaciona osobina ima svoju biološku osnovu, genetski karakterističnu za datu vrstu.

Svi ovi dinamični elementi u svojoj celokupnosti čine ukupnu dinamiku određene populacije.

VELIČINA POPULACIJE

Jedna od osnovnih osobina, nerazdvojno povezana sa ostalim osobinama populacije.

Već

i zbog svoje kvantitativne prirode pogodna je i za izučavanje i za prikazivanje većine populacionih fenomena.

Najpotpunija informacija, podatak, o veličini neke populacije bi bila ?

(ukupna) BIOMASA= broj jedinki x težina jedinke

(ukupna) BIOMASA = broj jedinki x veličina jedinke(Biomasa se izražava težinski, ali može i zapreminski)Ovakvi podaci o veličini populacije se ređe koriste,

tamo gde ima potrebe to znati. na pr. ?

(ukupna) BIOMASA = broj jedinki x zapremina

jedinke

(ukupna) BIOMASA = broj jedinki x težina

jedinke

Biomasa se koristi za prikazivanje veličine populacije i u slučajevima kada je brojanje jedinki teško, nepraktično, neizvodljivo

Ili u slučajevima kada se lako dolazi do podataka o ukupnoj težini ili zapremini, a brojanje jedinki je teško, nepraktično, neizvodljivo

Biomasa se koristi za prikazivanje veličine populacije i u slučajevima kada je brojanje jedinki teško, nepraktično, neizvodljivo

Treba primetiti da je za svaku vrstu prosečna veličina jedinki konstantna!

Pa, kada je ona poznata, a zna se brojnost, lako se može proračunati biomasa

Treba primetiti da je za svaku vrstu prosečna veličina jedinki konstantna!

Pa, kada je ona poznata, a zna se brojnost, lako se može proračunati biomasa:

na pr. 130 ljudi x c.a. 70 kg = c.a. 9 tona (bruto žive vage)

ili ..Kada se zna biomasa i prosečna veličina jedinki, lako je

proračunati broj jedinki:

ili ..Kada se zna biomasa i prosečna veličina jedinki, lako je

proračunati broj jedinki:

Ako je u mreži 150 kg ribe, a prosečna težina je 250 g, znači da u mreži ima oko ? riba

Zato je kod većine

grupa ž.b. i saznajno i metodološki najvažnije poznavanje brojnosti

populacije,još

i utoliko više što najčešće nije važno znati ni

veličinu jedinki ni biomasu cele populacije!Insekti su dobar primer takve jedne grupe ž.b.,sa jedne strane zato što je veličina vrlo mala, a često i bez značaja*.

(*setimo se primera sa intenzitetom štetnosti, gde od dve vrste sa gotovo istom veličinom jedinki jedna može biti višestruko štetnija)

BIOMASA = broj jedinki x veličina jedinke

Pošto je (prosečna) veličina jedinki konstantna, znači da je promenljivost veličine populacije upravo rezultat razlika, promena u broju jedinki.

Šta više, upravo je ta brojnost zbog svoje promenljivosti ona nepoznata veličina, koja nas baš

često i zanima.

Zato je kod većine

grupa ž.b. i saznajno i metodološki najvažnije poznavanje brojnosti

populacije,

Sve u svemu, za većinu i naučnih a i praktičnih potreba poznavanje brojnosti populacije je i dovoljno, a i neophodno.

Prvo, naučno, zato što gotovo čitava populaciona ekologija,

sa svim pomenutim osobinama

populacije, počiva na i operiše sa podacima o brojnosti jedinki.

Drugo, praktično, i ako gledamo samo iz naše perspektive, štete (ili korist) od insekata u biljnoj proizvodnji su u direktno proporcionalnoj vezi sa brojnošću njihovih populacija.

Zato je poznavanje brojnosti populacije jedan od osnovnih elemenata i populacione ekologije,

i ekologije insekata, pa i primenjene poljoprivredne entomologije uopšte.

Šta znači poznavanje

brojnosti pop.?Nekada to znači baš

znati koliko u celoj

populaciji u datom trenutku ili periodu ima jedinki.

Takav podatak se zove CENZUS.Dobija se prebrojavanjem ili procenjivanjem broja

svih jedinki u populaciji.

Retke su situacije kada je

do cenzusa lako, uopšte potrebno ili i moguće doći.

Na pr. relativno je lako izbrojati ili proceniti broj krupnih sisara u nekom ekosistemu definisanog prostora:

broj krupne divljači u nekom rezervatu

broj krupne divljači u nekom rezervatu

ili broj grla stoke na nekoj farmi

nekada, iako retko, i broj insekata

Prebrojavanje cele populacije može biti teško ili neizvodljivo iz raznih razloga:

-

kada prostor (ekosistem) nije jasno razgraničen od drugih ekosistema,

Prebrojavanje cele populacije može biti teško ili neizvodljivo iz raznih razloga:

-

kada prostor (ekosistem) nije jasno razgraničen od drugih ekosistema,

kada je ekosistem jako prostran

kada je ekosistem jako prostran

populacije vrlo brojne, a jedinke vagilne (pokretljive)

populacije vrlo brojne, a jedinke vagilne (pokretljive)sitne

populacije vrlo brojne, a jedinke vagilne (pokretljive)sitne

žive skrivenim načinom života

jedna populacija nije jasno razgraničena od susednih....

Populacije većine insekata

obično odlikuju bar neke od pomenutih teškoća, pa ih je u prirodi obično gotovo nemoguće sve prebrojati.

Srećom, to obično nije neophodno, pa čak ni potrebno.

GUSTINA POPULACIJE

Ž.b., pa i njihove populacije uvek žive u nekom prostoru.

Broj (ili masa ili zapremina) jedinki izražen u odnosu na prostor u kome žive daje gustinu.

Na pr., ako 15 medveda živi u rezervatu površine 4500 ha, onda

15 med. : 4500 ha = 1 med / 300 haili 200 krava na farmi od 50 ha,200 kr. : 50 ha = 4 krave/haGustina je, dakle, neki imenovan broj koji

pokazuje koliko jedinki nastanjuje jedinicu prostora (površinu ili zapreminu)

To je osnovni apsolutni pokazatelj gustine pop.

Kada G.P. prikazuje prosečan broj jedinki

po jedinici prostora, dobijen

kao malopre iz

ukupnog broja jedinki i ukupnog prostora,to se zove opšta gustina populacije.OGP je generalno korisna informacija za razna

poređenja:njiva br. 1

njiva br. 2

žičnjaka

7000

7000površina 3.5 ha

1.75 ha

OGP 20 ž/aru

40 ž/aru

znači, ako je njiva, br. 2 je duplo više ugrožena(a ako je voćnjak, nije bitno)

U praksi, bar entomološkoj, ukupan broj (cenzus) je najčešće nepoznata veličina, pa se do OGP i ne dolazi pomoću njega, već

se

OGP procenjuje

(a potom može i cenzus) jednim induktivnim pristupom (zaključivanjem o svima na osnovu nekih),

tj. i OGP i cenzus procenjuju se za celu populaciju na osnovu brojanja dela populacije.

to je metoda uzorkaTo procenjivanje je svojevrsno merenje, gde se

prvo jedinke odgovarajućim metodama prikupljaju, broje, a potom dobijeni podaci obrađuju statističkim metodama.

Metod uzorka

se široko koristi zato što štedi vreme i rad

(pa tako i novac),

ali nije garantovano zadovoljavajući u pogledu tačnosti

i preciznosti

?

što veći uzorak, veća je i tačnost,

I preciznost i tačnost zavise naročito od -

prikladnosti metode prikupljanja,

-

prikladnosti metode brojanja,-

znanja, veštine, i pažljivosti sakupljača

Procenjena OGP je često manja od stvarnezato što se ?-

ne prikupe sve jedinke prisutne u uzorkovanom prostoru,

-

neke pobegnu u međuvremenu,-

neke se previde prilikom brojanja...

Da li procena OGP može i da prebaci?može! Ako se neke jedinke broje 2 ili +X (to naročito kada su

brojne jedinke u pokretu),tu je manjkavost tehnije brojanja;ili se brkaju slične vrste koje žive zajedno.tu je nestručnost ili nepažljivost sakupljača razlog

Procena OGP može i da prebaci i da podbaci i zato što je odabrani prostor za uzorkovanje realno ili gušće ili ređe naseljen o prosečne gustine.

Dakle, neravnomernost prostornog rasporeda jedinki ima važan uticaj na (ne)tačnost OGP.

Često je teško prihvatljivo tačno prilagoditi metodu uzorkovanja realnom prostornom rasporedu, pa tom momentu treba posvetiti pažnju.

Pošto ‘razređuje’

gustinu populacije i na prostor koji objektivno nije nastanjen, OGP nije uvek dobar pokazatelj GP,

Zato je u pop. ekologiju uvedena tzv.ekološka gustina populacije,

gde se brojnost jedinki izražava samo na

jedinicu stvarno naseljenog prostora.

U praksi se upravo najčešće i radi sa EGP a ne OGP, ali se to terminološki ne precizira, već

se

samo kaže GP. Ovo treba imati na umu, i obratiti pažnju na to kako je imenovan podatak o gustini jer se iz toga može videti.

Zbog izuzetne raznovrsnosti insekata i staništa na kojma žive, za procenu njihove EGP najčešće ne zadovoljavaju same standardne jedinice prostora (ha, m2, cm3

...)

već

je potrebno dodatno precizirati:-

100 gusenica j. smotavca po voćki;

-

3 l. vaši po cm2

lista;-

15 š. vašiju po cm lastara....

I za dobijanje EGP treba pažljivo odabrati metodu uzorkovanja populacije i brojanja, jer i tu nema garantovane tačnosti.

Na staništima gde su na većem prostoru uslovi vrlo ujednačeni, pa je EGP bliska OGP, često je dobro uzorke prikupljati

-

sa difuzno (slučajno) raspoređenih tačaka,-

sa tačaka duž

neke linije (transekta), prave ili

izlomljene,-

iz nekoliko kvadrata....

Često je potrebno u vremenskim razmacima više puta ponavljati uzorkovanje na istim mestima.

Tu dosta danas pomaže GPS i kompjuterska tehnologija

Često je potrebno u vremenskim razmacima više puta ponavljati uzorkovanje na istim mestima.

Tu dosta danas pomaže GPS i kompjuterska tehnologija

Često je potrebno u vremenskim razmacima više puta ponavljati uzorkovanje na istim mestima.

Tu dosta danas pomaže GPS i kompjuterska tehnologija

TEHNIKE PRIKUPLJANJA INSEKATAU skladu sa raznovrsnim načinima života insekata,

brojne su i raznovrsne tehnike njihovog lovljenja, tj. prikupljanja, tj. uzorkovanja njihovih populacija.

Neke od tih tehnika su ‘klasične’, odavno u širokoj upotrebi, često modifikovane za trenutne specifične potrebe.

direktan lov insekata koji lete ili su na vegetaciji

Berlezov ili Tulgrenov aparat za sitne zglavkare iz stelje ili zemljišta

razne klopke

u koje insekti upadaju, a ljudi

ih povremeno kupe:svetlosne,

razne klopke u koje insekti sami upadaju, a ljudi povremeno kupemirisne,

razne klopke u koje insekti sami upadaju, a ljudi povremeno kupemirisne,

razne klopke u koje insekti sami upadaju, a ljudi povremeno kupebojene, lepljive, usisne...

Teži se raznim načinima uprošćavanja prikupljanja podataka, gledajući samo

na

minimum zahteva, a to je:da metoda daje dovoljno pouzdane i uporedljive

rezultate.

obično se broje samo pojedini stadijumi ili tvorevine insekata

-

MARKIRANJE: za pokretljive, koji žive na većem prostoru ili skriveno u nekom supstratu.princip je

: hvatanje, markiranje, puštanje i

ponovno hvatanjePitanje: ako uloviš

10, markiraš

ih, pustiš, pa

ponovo uhvatiš

10, i od njih budu 2 markirane, kolika je cela populacija?

LINKOLNOV INDEX: P = (M x N) : RP –

ukupna populacija

M –

broj prvo uhvaćenih, markiranih i puštenihN –

broj ponovo uhvaćenih

R –

broj ponovo uhvaćenih markiranih

P = (10 x 10) : 2 = 50 ukupna populacijada li je sigurno tako?Ako stvarno ima ukupno 50, a uhvatiš, markiraš

i

pustiš

10, markirao si svaku 5. jedinku.Ako ponovo, slučajnim postupkom uhvatiš 10,

trebalo bi da bude svaka peta, tj. 1/5 jedinki među njima markirana, a to je 2 jedinke.

Ako bi ponovo, slučajnim postupkom uhvatio 15 jedinki, koliko bi trebalo da je markirano ?

(svaka peta)P = (10 x 15) : 3

= 50 ukupno

Znači, sistem funkcioniše, ali...

to ispravno funkcionisanje počiva na, i zavisi od ispunjenosti nekih pretpostavki:

-

da su markiranje jedinke puštene u ‘ispravnom stanju’,

-

da imaju vremena i drugih mogućnosti da se ravnomerno izmešaju sa ostatkom populacije,

-

da imaju iste šanse da budu ponovo uhvaćene kao i nemarkirane,

-

da se nije značajno promenila GP od vremena prvog do vremena ponovnog hvatanja (umiranje, rađanje, dolazak novih sa strane, odlazak...)

-

Kako se markiraju insekti?

Sve prethodno pomenute metode određivanja gustine populacije su apsolutne metode i apsolutne GP,

zato što operišu sa apsolutnim vrednostima broja insekata po meri prostora.

GP se može ocenjivati i tzv. relativnim pokazateljima, kojima nedostaje apsolutna

jedinica gustine (jedinki/ m2 useva...).Ovde se radi o subjektivnoj proceni, bez pravog

brojanja, a podaci se razvrstavaju po nekoj skali, numeričnoj ili abecednoj

Tu se i dalje mogu posmatrati sami insekti (ili njihove tvorevine),

0 –

bez prisustva štetočine1 –

vrlo slabo prisustvo

2 –

slabo prisustvo3 –

srednje

4 –

jako (visoko)

ali i same oštećene biljke, kao u onom primeru o štetnosti sa početka

srednja ocena stepena oštećivanja:Na pr. stepski popac (G. desertus) je oštetio, manje ili

više, 79 od 100 pregledanih biljčica (=79%).slabo oštećenih (ocena 1) je 27 (27 x 1 = 27 poena)primetno ošt. (ocena 2) je 22 (22 x 2 = 44 p.)srednje ošt. (ocena 3) je 18 (18 x 3 = 54 p.)jako ošt.

(ocena 4) je 8 ( 8 x 4 = 32 p.)

vrlo jako ošt. (ocena 5) je 4 ( 4 x 5 = 20 p.)ukupno oštećenje 79 oštećenih biljaka = 177 p.srednji stepene oštećivanja = 177 p / 79 % = 2.2

Ovakve uprošćene metode su od praktične koristi za brze, rutinske preglede velikog prostora.

Iskusan osmatrač

može čak dosta dobro ‘odoka’ da proceni i apsolutnu GP,

Još

jedan vid uprošćene relativne procene GP je vezivanje podataka o brojnosti za neku konvencionalnu tehniku sakupljanja insekata:

-

...u 50 ili 100 zamaha kečerom-

...u nekoj klopki za dan/ noć/ nedelju dana..

Prednosti

ovakvih metoda su malo živog rada, što omogućava obradu većeg prostora, više terena, a rezultati uporedljivi, dobri i za GP, a i praćenje dinamike i prognozu.