Equilíbrio dinâmico das populações Problemas Práticos:

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1 Equilíbrio dinâmico das populações Problemas Práticos:
Introdução O que são populações? Equilíbrio dinâmico das populações Problemas Práticos: Controle Biológico Declínio Populacional Perda & Fragmentação de Hábitats Sobre-Exploração - Pesca, Caça, Extrativismo Manejo/Conservação

2 Conceito: A população é um sistema biológico
Propriedades básicas: auto-perpetuação e auto-regulação. Propriedades emergentes: várias... ‘Um sistema é um conjunto de objetos ou componentes que interagem, se intercomunicam ou são dependentes uns dos outros, de modo que operam como um todo integrado’. (Barryman & Kindlmann 2008 Population systems. Springer) POPULAÇÃO É... “...um grupo de indivíduos da mesma espécie que vivem juntos em uma área de tamanho suficiente para permitir o comportamento de migração/dispersão normais, no qual as mudanças são amplamente determinadas por processos de natalidade e mortalidade” (Barryman 2002).

3 PRINCÍPIO: SISTEMA ABERTO SEM LIMITES DEFINIDOS.
Conceito de População PRINCÍPIO: SISTEMA ABERTO SEM LIMITES DEFINIDOS. Logo...Sistema Biológico Dependente de escala Estrutura & Processos Dependem da Escala No esquema, o vínculo dos indivíduos aos grupos é uma questão de grau. A identidade dos grupos varia com a escala (Schaefer, 2006: Oikos 112:1

4 PRINCÍPIO: SISTEMA ABERTO SEM LIMITES DEFINIDOS.
Conceito de População PRINCÍPIO: SISTEMA ABERTO SEM LIMITES DEFINIDOS. Taxas de Entradas e Saídas - Migração – dependem da escala Espacial “A maldição do empírico é descobrir que o grau com que uma população está agregada no espaço depende da escala usada na análise.” (Vandermeer & Goldberg, 2003. Population Ecology. Princeton Univ.Press)

5 Padrões de Espaçamento entre Indivíduos nas Populações
Mecanismos Interações Intra-específicas ou sociais Recursos Interações entre espécies Habilidades de Dispersão

6 Padrões de Espaçamento entre Indivíduos nas Populações
Implicações Amostrais...

7 A população é um Sistema Biológico Dependente de Escala
A densidade (ou abundância) varia espacialmente: áreas centrais de alta densidade e periféricas de baixa densidade

8 Se houver tempo suficiente... Hipótese macro-ecológica: nicho
(Brown, J.H Macroecology. The University of Chicago Press. Chicago Relação entre Abundância e Distribuição em 263 espécies de mariposas, nas Ilhas Britânicas

9 Síntese: Populações são sistemas biológicos dinâmicos
PRINCÍPIO: AS POPULAÇÕES NÃO TÊM DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA NO ESPAÇO Estrutura e Dinâmica Espacial Interações sociais Heterogeneidade de habitats Ciclos de Vida e Área de Vida: Mudanças de Hábitat ou Migração Estrutura em mosaico e metapopulações Dinâmica Fonte–Colapso (Source-Sink) integra o processo de Fragmentação PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS Dimensão temporal das populações: flutuações intrínsecas e extrínsecas. Síntese: Populações são sistemas biológicos dinâmicos

10 PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS
Modelos populacionais assumem crescimento “multiplicativo” PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS REGULAÇÃO: NENHUMA POPULAÇÃO CRESCE INDEFINIDAMENTE 1 indivíduo origina 2, que originam 4, 8, Diz-se... crescimento geométrico ou exponencial As populações diferem na... Expressa por “r”

11 PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS
Causas das Flutuações: intrínsecas e extrínsecas. Fatores/Processos extrínsecos interagem com as propriedades variáveis dos indivíduos que moldam os processos intrínsecos da população. Efeitos dos fatores extrínsecos são dependentes das variáveis individuais da população. Diagrama de caminhos para investigar mudanças populacionais

12 Ciclos são oscilações periódicas
PRINCÍPIO: POPULAÇÕES NATURAIS RARAMENTE SÃO ESTÁVEIS Causas das Flutuações: intrínsecas e extrínsecas. Ciclos são oscilações periódicas (não randômicas)

13 Flutuações & Pequenas Populações.
& Efeito Allee (inverso à dependência da densidade) Comportamento Reprodutivo: encontro de parceiros Defesa contra predadores

14 Flutuações e Ciclos: dinâmica inerente das Populações
Populações possuem um “momentum”... como o pêndulo de um relógio ...tanto maior quanto maior a taxa de crescimento intrínseca: Taxa Reprodutiva/Tempo de Geração

15 POPULAÇÕES SÃO SISTEMAS DINÂMICOS NO ESPAÇO E NO TEMPO
Tamanho, Taxa Reprodutiva, Taxa Sobrevivência Estrutura Etária Fecundidade X Idade Expectativa de Vida X Idade

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17 Olhando para os Indivíduos
Históricos de Vida & Propriedades Emergentes nas Populações Evolução nas Características do HistVida Ecologia de Populações Flutuação Regulação, etc. Tamanho Indivíduos Longevidade Nº e Tamanho da prole Maturidade Nº de Eventos Reprodutivos

18 COMPENSAÇÕES: CUSTOS X BENEFÍCIOS
HISTÓRICO DE VIDA Como os indivíduos direcionam energia p/ Auto-manutenção-Sobrevivência & Reprodução O “ser perfeito” e a “vida real”: restrições biológicas e ecológicas. COMPENSAÇÕES: CUSTOS X BENEFÍCIOS Maturidade sexual: Precoce ou Postergada Longevidade e número de Eventos reprodutivos, Número, tamanho da prole, Cuidado com a prole. Implicações populacionais: Curvas de sobrevivência; relação entre longevidade e tamanho corporal, biomassa e tamanho populacional, p.ex.

19 Históricos de Vida Compensações Esforço Reprodutivo & Sobrevivência
Número de Prole e Sucesso Reprodutivo Compensações Maturidade & Sobrevivência

20 Históricos de Vida: Implicações populacionais
Biomassa e tamanho populacional, p.ex. Curvas de sobrevivência Relação entre densidade populacional e peso corporal em 350 spp de mamíferos (vermelho) e 552 spp de aves (azul).

21 Comportamento dos Indivíduos: Implicações populacionais
Questão chave: há ou não potencial p/ infanticídio Prole Precocial ou Altricial Lebres ou Coelhos Cangurus ou Leões Regulação Populacional em Mamíferos (Hipótese Wolff 1997) Ilustra como a seleção de estratégias comportamentais no nível individual pode ter levada à regulação populacional intrínseca

22 Problemas Práticos Controle Biológico: História de fracassos
Declínio do Tamanho das Populações Naturais Sobre-Exploração: extrativismo, pesca, caça Perdas de Hábitat & Fragmentação Conservação/Manejo de Populações Naturais AVPs, Análise de Sensibilidade & Manejo Adaptativo

23 SOBRE-EXPLORAÇÃO DE POPULAÇÕES NATURAIS: EXTRATIVISMO, PESCA, CAÇA.
A TRAGÉDIA DOS COMUNS (GARRETT HARDIN 1968) Quando um RECURSO NATURAL É DE LIVRE ACESSO E NÃO HÁ CONTROLE SOCIAL sobre sua exploração... não há estímulo para manter a EXPLORAÇÃO num NÍVEL ECONÔMICO ÓTIMO no LONGO PRAZO. ...

24 EXPLORAÇÃO “ECONOMICAMENTE SUSTENTÁVEL” DAS POPULAÇÕES NATURAIS,
VIA DE REGRA, NÃO É COMPATÍVEL COM A “SUSTENTABILIDADE POPULACIONAL” CONSEQÜÊNCIAS: PERDAS ECOLÓGICAS ANTECEDEM AS PERDAS ECONÔMICAS

25 Exemplos: História da sobre-exploração das baleias de barbatana

26 ....Salmões do pacífico e Bagres da bacia Amazônica.
ABAIXO DE CERTO NÍVEL DE EXPLORAÇÃO... AS POPULAÇÕES SÃO RESILIENTES Exemplo: teoria da curva sigmóide (50% da capacidade de suporte) A teoria contribui para prática sustentável. Complicações com os modelos teóricos ....Salmões do pacífico e Bagres da bacia Amazônica. exploração máxima de populações de adultos... subpopulações nos tributários começam a “secar” muito antes de se perceber efeitos (ecológicos) na população total explorada. ABAIXO DE CERTO NÍVEL DE EXPLORAÇÃO... AS POPULAÇÕES SÃO RESILIENTES Exemplo: teoria da curva sigmóide (50% da capacidade de suporte). A teoria contribui para prática sustentável.

27 Baleia Fin: curva de estoque versus recrutamento
melhor explorar ao redor de 80% da capacidade de suporte acima desse limite o recrutamento líquido decresce. Complicações com o modelo: a população da baleia fin que se alimenta na Antártida resulta de várias sub-populações .

28 Manejo e Exploração Comercial da Lagosta da Rocha do Oeste da Austrália
Certificado de Distinção do “Marine Stewardship Council” em 2000.

29 Manejo e Exploração Comercial da Lagosta da Rocha do Oeste da Austrália
Certificado de Distinção do “Marine Stewardship Council” em 2000.

30 PRINCÍPIOS DO MANEJO EFICIENTE DE RECURSOS
(MODIFICADO DE KREBS 2008) 1. O SER HUMANO É PARTE DO SISTEMA 2. DUVIDE DA ALEGAÇÃO DE USO SUSTENTADO DE RECURSOS, porque falhamos no uso sustentável no passado. 3. NECESSÁRIO AGIR ANTES QUE O CONSENSO CIENTÍFICO SEJA ALCANÇADO. A. CONFIE NOS CIENTISTAS (OU NA CIÊNCIA) PARA IDENTIFICAR PROBLEMAS, mas não para resolvê-los. BOA CIÊNCIA É NECESSÁRIA para o manejo de recursos, mas não suficiente. Em última análise, o ESSENCIAL É O MANEJO DAS PRÓPRIAS ATIVIDADES HUMANAS. B. CONFRONTE A INCERTEZA. O ELEVADO NÍVEL DE VARIAÇÃO NAS POPULAÇÕES NATURAIS RESTRINGE A PRECISÃO DAS PREVISÕES DA DINÂMICA FUTURA. C. FAVOREÇA AÇÕES DE MANEJO QUE CONTEMPLEM A “INCERTEZA” (inerente aos sistemas populacionais) e que sejam “AJUSTÁVEIS”, caso se mostrem inadequadas. “O BOM MANEJO DE RECURSOS NATURAIS É UMA MISTURA CRIATIVA de ECOLOGIA, ECONOMIA E SOCIOLOGIA”