النمو السكاني

هل فكرت يوما في الآثار البيئية للأسماك التي يتم تربيتها في المزارع أو التي يتم صيدها في البرية؟ يمكننا دراسة الآثار البيئية لهذه الممارسات ، من خلال النظر إلى النمو السكاني. تسمى مجموعة من الأفراد من نوع واحد ، يعيشون في منطقة في نفس الوقت ، بالسكان.

في الطبيعة ، تنمو أعداد الأسماك بمعدل مرتفع ، عندما تكون الموارد وفيرة. ومع ذلك ، يتباطأ النمو السكاني عندما يقترب حجمه من القدرة الاستيعابية ، k ، وهو الحد الأقصى لحجم السكان المسموح به من قبل الموارد في الموطن. يعرف هذا النوع من النمو السكاني بالنمو اللوجستي. إذا عرفنا الحجم السكاني للجيل الحالي ، أو NT ، والحد الأقصى لمعدل النمو ، r-max ، وهو معدل التكاثر لفرد واحد في حالة عدم وجود منافسة ، والقدرة الاستيعابية ، فيمكننا استخدام صيغة النمو اللوجستي لتقدير حجم السكان للجيل التالي.

في المزارع السمكية ، تتم إضافة موارد مثل الغذاء الإضافي والأكسجين بشكل مصطنع إلى منطقة معيشة صغيرة نسبيا ، مما يسمح بكثافة سكانية أعلى من القدرات الاستيعابية الطبيعية. ومع ذلك ، فإن الاكتظاظ يطلق مواد حيوية زائدة ، وهذا يمكن أن يؤدي إلى تكاثر الطحالب. إذا ظلت هذه الموارد مرتفعة ، يمكن أن تستمر البكتيريا الزرقاء أو الطحالب الخضراء المزرقة في الانقسام بنفس معدل النمو. وهذا النمو لا يقتصر على القدرة الاستيعابية. بسبب الزيادة المستمرة في الموارد. لذلك ، فإنه يزداد أضعافا مضاعفة ، ويمكن حساب حجم الجيل التالي في النمو الأسي باستخدام هذه الصيغة. تزهر الطحالب مثل هذا الأكسجين المذاب المستنفد في الماء وتضر بالأسماك المستزرعة والنظام البيئي المحيط بالمنشأة ، مما يستلزم ممارسات زراعية حذرة.

قد يؤثر صيد الأسماك البرية على النظم البيئية أيضا. إذا قام الصيادون بإزالة الأفراد بشكل أسرع مما يمكن للسكان تجديدهم بأسماك جديدة ، فإن السكان يصبحون أصغر ، وقد يكافحون من أجل الانتعاش إذا استمر ضغط الافتراس بنفس المعدل. وهذا بدوره قد يعطل التوازن بين أنواع المفترسة والفرائس. يمكن للعلماء تقدير أحجام مجموعات الفرائس المفترسة في المستقبل ، أو Vt + 1 ، و Ct +1 ، على التوالي ، طالما أنهم يعرفون الأحجام الحالية لكل من السكان ، Vt و CT ، ومعدلات نمو المفترس والفرائس ، f ، و r ، ومعدلات هجوم المفترسة والمجاعة ، a ، و q. عادة ما تقلل أعداد المفترسة الكبيرة من حجم الفرائس. ولكن بعد ذلك ، فإن مجموعة الفرائس الأصغر المتاحة ستقلل بدورها من عدد المفترسة. يسمح وجود عدد أقل من المفترسة للفريسة بالازدهار مرة أخرى ، وسوف يتأرجح المجموعتان بشكل طبيعي ذهابا وإيابا بمرور الوقت. تعد قاعدة التذبذب طريقة جيدة لتصور العديد من التفاعلات الطبيعية بين المفترس والفريسة ، ولكن في بعض الأحيان ، لا تنطبق القاعدة.

في الأنواع الغازية ، مثل أسماك الأسد في المحيط الأطلسي ومنطقة البحر الكاريبي ، بعيدا عن مياهها الأصلية في المحيطات الهندية والهادئة ، ليس لديهم مفترسة طبيعية ، ويمكنهم التكاثر طوال العام. ولكن بصفتها مفترسا عاما ، تستهلك العديد من الأنواع المحلية بمعدلات غير مستدامة ، مما يؤدي إلى تغيير النظم البيئية في المحيط الأطلسي ومنطقة البحر الكاريبي بشكل دائم. بتطبيق نموذج النمو الأسي ، الذي رأيناه في مثال الطحالب ، قرر العلماء أنه يجب إزالة ما يقرب من ربع إجمالي أسماك الأسد كل شهر ، للحفاظ على نموها مستداما. لذلك ، فإن تناول أسماك الأسد الأطلسية التي يتم صيدها في البرية ، وغيرها من الأنواع الغازية الصالحة للأكل ، يدعم في الواقع صحة النظم البيئية.