Bevölkerungswachstum

Haben Sie jemals über die Umweltauswirkungen von Zucht- oder Wildfischen nachgedacht? Wir können die ökologischen Auswirkungen dieser Praktiken untersuchen, indem wir uns das Bevölkerungswachstum ansehen. Eine Gruppe von Individuen einer einzigen Art, die gleichzeitig in einem Gebiet leben, wird als Population bezeichnet.

In der Natur wachsen die Fischpopulationen mit hoher Geschwindigkeit, wenn die Ressourcen reichlich vorhanden sind. Das Populationswachstum verlangsamt sich jedoch, wenn sich seine Größe der Tragfähigkeit k nähert, die die maximale Populationsgröße ist, die von den Ressourcen in einem Lebensraum zugelassen wird. Diese Art des Bevölkerungswachstums wird als logistisches Wachstum bezeichnet. Wenn wir die Populationsgröße der aktuellen Generation oder Nt, die maximale Wachstumsrate, r-max, d. h. die Fortpflanzungsrate eines Individuums, wenn keine Konkurrenz besteht, und die Tragfähigkeit kennen, können wir die logistische Wachstumsformel verwenden, um die Populationsgröße der nächsten Generation zu schätzen.

In Fischfarmen werden Ressourcen wie zusätzliche Nahrung und Sauerstoff künstlich zu einer relativ kleinen Lebensfläche hinzugefügt, was eine Populationsdichte ermöglicht, die über die natürliche Tragfähigkeit hinausgeht. Bei Überbelegung werden jedoch überschüssige Biomaterialien freigesetzt, was zu Algenblüten führen kann. Wenn diese Ressourcen hoch bleiben, können sich Cyanobakterien oder Blaualgen weiterhin mit der gleichen Wachstumsrate teilen. Und dieses Wachstum beschränkt sich nicht nur auf die Tragfähigkeit. Durch die kontinuierliche Vermehrung der Ressourcen. Daher steigt es exponentiell an, und die Größe der nächsten Generation im exponentiellen Wachstum kann mit dieser Formel berechnet werden. Algenblüten wie diese verbrauchen den gelösten Sauerstoff im Wasser und sind schädlich für die Zuchtfische und das Ökosystem rund um die Anlage, was vorsichtige Haltungspraktiken erforderlich macht.

Die Fischerei in wilden Populationen kann sich auch auf die Ökosysteme auswirken. Wenn die Fischer die Individuen schneller entfernen, als die Population sie mit neuen Fischen auffüllen kann, werden die Populationen kleiner und können sich nur schwer wieder erholen, wenn der Raubdruck im gleichen Tempo anhält. Dies kann wiederum das Gleichgewicht zwischen Raub- und Beutetieren stören. Wissenschaftler können die Größe zukünftiger Beute- und Raubtierpopulationen oder Vt +1 bzw. Ct +1 schätzen, solange sie die aktuellen Größen beider Populationen, Vt und Ct, die Wachstumsraten von Räubern und Beutetieren (f und r) und die Angriffs- und Hungerraten der Räuber (a und q) kennen. In der Regel reduziert eine große Raubtierpopulation die Größe der Beutepopulation. Aber dann wird der kleinere verfügbare Pool an Beutetieren wiederum die Raubtierpopulation reduzieren. Weniger Raubtiere ermöglichen es der Beute, wieder zu gedeihen, und die beiden Populationen werden im Laufe der Zeit auf natürliche Weise hin und her oszillieren. Die Oszillationsregel ist eine gute Möglichkeit, viele natürliche Räuber-Beute-Interaktionen zu visualisieren, aber gelegentlich gilt die Regel nicht.

Bei invasiven Arten, wie den Feuerfischen im Atlantik und in der Karibik, haben sie weit entfernt von ihren Heimatgewässern im Indopazifischen Ozean keine natürlichen Feinde und können sich das ganze Jahr über fortpflanzen. Aber als generalistische Räuber fressen sie zahlreiche einheimische Arten in unhaltbarem Ausmaß und verändern so die Ökosysteme des Atlantiks und der Karibik dauerhaft. Unter Anwendung des exponentiellen Wachstumsmodells, das wir am Algenbeispiel gesehen haben, stellten die Wissenschaftler fest, dass jeden Monat etwa ein Viertel der gesamten Feuerfischpopulation entfernt werden müsste, um ihr Wachstum nachhaltig zu halten. Daher unterstützt der Verzehr von wild gefangenen Atlantischen Feuerfischen und anderen essbaren invasiven Arten tatsächlich die Gesundheit der Ökosysteme.