인구 증가

농장에서 기르거나 자연에서 잡은 물고기가 환경에 미치는 영향에 대해 생각해 본 적이 있습니까? 우리는 인구 증가를 살펴봄으로써 이러한 관행의 생태학적 영향을 연구할 수 있습니다. 동시에 한 지역에 사는 단일 종의 개체 그룹을 개체군이라고 합니다.

자연에서 물고기 개체군은 자원이 풍부할 때 높은 비율로 증가합니다. 그러나 개체군 성장은 그 크기가 서식지의 자원이 허용하는 최대 개체군 크기인 운반 능력 k에 가까워지면 속도가 느려집니다. 이러한 유형의 인구 증가를 로지스틱 성장이라고 합니다. 현재 세대의 개체군 규모 또는 Nt, 최대 성장률, 경쟁이 없을 때 한 개체의 번식률인 r-max, 운반 능력을 알고 있다면 로지스틱 성장 공식을 사용하여 다음 세대의 인구 규모를 추정할 수 있습니다.

양식장에서는 여분의 식량과 산소와 같은 자원이 상대적으로 작은 생활 공간에 인위적으로 추가되어 자연적인 운반 능력을 초과하는 개체군 밀도를 허용합니다. 그러나 인구 과밀은 과도한 생체 물질을 방출하고 이는 조류 대발생으로 이어질 수 있습니다. 이러한 자원이 높게 유지되면 시아노박테리아 또는 남조류가 동일한 성장 속도로 계속 분열할 수 있습니다. 그리고 이러한 성장은 운반 능력에만 국한되지 않습니다. 자원의 지속적인 증가로 인해. 따라서 기하급수적으로 증가하며, 기하급수적 성장의 다음 세대의 크기는 이 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 이와 같은 조류 대발생은 물 속의 용존 산소를 고갈시키고 양식 어류와 시설 주변 생태계에 해를 끼치므로 신중한 양식 관행이 필요합니다.

야생 개체군을 어업하는 것은 생태계에도 영향을 미칠 수 있습니다. 어부들이 개체군이 새로운 물고기로 보충할 수 있는 것보다 더 빨리 개체를 제거한다면, 개체군은 더 작아지고 포식 압력이 같은 속도로 계속되면 반등하기 위해 고군분투할 수 있습니다. 이것은 차례로 포식자와 피식자 종 사이의 균형을 깨뜨릴 수 있습니다. 과학자들은 두 개체군의 현재 크기, Vt와 Ct, 포식자와 피식자 성장률, f와 r, 포식자의 공격 및 기아 비율, a와 q를 알고 있는 한 미래 피식자 개체군의 크기(Vt +1 및 Ct +1)를 각각 추정할 수 있습니다. 일반적으로 포식자 개체수가 많으면 피식자 개체군 크기가 줄어듭니다. 그러나 사용 가능한 먹이 풀이 작아지면 포식자 개체수가 줄어들 것입니다. 포식자가 적으면 먹이가 다시 번성할 수 있고 두 개체군은 시간이 지남에 따라 자연스럽게 앞뒤로 진동합니다. 진동 규칙은 많은 자연 포식자-피식자 상호 작용을 시각화하는 좋은 방법이지만 때때로 규칙이 적용되지 않습니다.

대서양과 카리브해의 lionfish와 같은 침입 종의 경우, 인도 태평양의 원산지 물에서 멀리 떨어져있어 자연 포식자가 없으며 일년 내내 번식 할 수 있습니다. 그러나 제너럴리스트 포식자로서 그들은 지속 불가능한 속도로 수많은 토착 종을 소비하여 대서양과 카리브해 생태계를 영구적으로 변화시킵니다. 조류 사례에서 보았던 기하급수적 성장 모델을 적용하여, 과학자들은 지속 가능한 성장을 유지하기 위해 매달 전체 lionfish 개체군의 약 4분의 1을 제거해야 한다고 결정했습니다. 따라서 자연에서 잡은 대서양 사자고기 및 기타 식용 침입종을 먹는 것은 실제로 생태계의 건강을 지원합니다.