人口増加

養殖魚や天然魚の環境への影響について考えたことはありますか?これらの慣行の生態学的影響は、人口増加を見ることで研究できます。ある地域に同時に生息する単一の種の個体群を集団と呼びます。

自然界では、資源が豊富なときに魚の個体数が急速に増加します。ただし、そのサイズが環境収容力k(生息地のリソースによって許容される最大人口サイズ)に近づくと、人口増加は鈍化します。このタイプの人口増加は、ロジスティック成長として知られています。現在の世代の個体群サイズ、つまりNt、最大成長率、r-max、つまり競争相手が存在しない場合の1個体の繁殖率、および環境収容力がわかれば、ロジスティック成長の公式を使用して次世代の個体群サイズを推定できます。

養魚場では、比較的狭い生活圏に余分な食料や酸素などの資源が人工的に追加され、自然の環境収容力を超える人口密度を可能にしています。しかし、過密状態になると過剰な生体材料が放出され、これが藻類の異常発生につながる可能性があります。これらの資源が高いままであれば、シアノバクテリアや藍藻類は同じ成長率で分裂し続けることができます。そして、この成長は環境収容力に限定されません。リソースの継続的な増加によるものです。したがって、指数関数的に増加し、指数関数的成長における次世代のサイズは、この式を使用して計算できます。このように藻類の異常発生は、水中の溶存酸素を枯渇させ、養殖魚や施設周辺の生態系に悪影響を与えるため、慎重な養殖が必要です。

野生の個体群を漁ることは、生態系にも影響を与える可能性があります。漁師が個体群が新しい魚を補充するよりも早く個体を駆除すると、個体数は小さくなり、捕食圧力が同じ速度で続くと、回復に苦労する可能性があります。これにより、捕食者と被食者のバランスが崩れる可能性があります。科学者は、VtとCt、捕食者と被食者の成長率、fとr、および捕食者の攻撃と飢餓の速度、および捕食者の攻撃率と飢餓率、aとqの現在の人口のサイズを知っている限り、将来の被食者と捕食者の個体群のサイズ、またはそれぞれVt +1とCt +1を推定できます。通常、捕食者の個体数が多いと、被食者の個体数が減少します。しかし、その後、利用可能な獲物のプールが小さくなればなるほど、捕食者の個体数が減少します。捕食者が少なければ、獲物は再び繁栄し、2つの集団は時間の経過とともに自然に前後に振動します。振動ルールは、多くの自然の捕食者と被食者の相互作用を視覚化するのに適した方法ですが、場合によっては、このルールが適用されない場合があります。

大西洋やカリブ海に生息するミノカサゴのような外来種では、インド太平洋の原産地から遠く離れているため、天敵はおらず、一年中繁殖することができます。しかし、ジェネラリストの捕食者として、彼らは持続不可能な速度で多数の在来種を消費し、大西洋とカリブ海の生態系を永久に変えています。藻類の例で見た指数関数的成長モデルを適用して、科学者たちは、ミノカサゴの全個体数の約4分の1を毎月除去する必要があると判断しました。したがって、天然で捕獲された大西洋ミノカサゴやその他の食用侵入種を食べることは、実際には生態系の健康をサポートします。