معلومة

45.1: ديموغرافيا السكان - علم الأحياء

45.1: ديموغرافيا السكان - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

مهارات التطوير

  • صف كيف يقيس علماء البيئة حجم السكان وكثافتهم
  • صف ثلاثة أنماط مختلفة لتوزيع السكان
  • استخدم جداول الحياة لحساب معدلات الوفيات
  • صف الأنواع الثلاثة لمنحنيات النجاة وربطها بمجموعات سكانية محددة

السكان كيانات ديناميكية. يتكون السكان من جميع الأنواع التي تعيش في منطقة معينة ، وتتذبذب أعدادها بناءً على عدد من العوامل: التغيرات الموسمية والسنوية في البيئة ، والكوارث الطبيعية مثل حرائق الغابات والانفجارات البركانية ، والتنافس على الموارد بين الأنواع وداخلها. تستخدم الدراسة الإحصائية لديناميات السكان والديموغرافيا سلسلة من الأدوات الرياضية لاستكشاف كيفية استجابة السكان للتغيرات في بيئاتهم الحيوية واللاأحيائية. تم تصميم العديد من هذه الأدوات في الأصل لدراسة البشر. على سبيل المثال ، جداول الحياة ، التي توضح بالتفصيل متوسط ​​العمر المتوقع للأفراد ضمن مجموعة سكانية ، تم تطويرها في البداية من قبل شركات التأمين على الحياة لتحديد معدلات التأمين. في الواقع ، بينما يستخدم مصطلح "التركيبة السكانية" بشكل شائع عند مناقشة البشر ، يمكن دراسة جميع السكان الأحياء باستخدام هذا النهج.

حجم السكان وكثافتهم

تبدأ دراسة أي مجتمع عادة بتحديد عدد الأفراد من نوع معين ، ومدى ارتباطهم الوثيق ببعضهم البعض. داخل موطن معين ، يمكن تمييز السكان بحجمهم السكاني (ن) ، العدد الإجمالي للأفراد ، والكثافة السكانية ، وعدد الأفراد في منطقة أو حجم معين. حجم السكان وكثافتهم هما السمتان الرئيسيتان اللتان تستخدمان لوصف السكان وفهمهم. على سبيل المثال ، قد تكون المجموعات السكانية التي بها عدد أكبر من الأفراد أكثر استقرارًا من المجموعات الأصغر بناءً على تنوعها الجيني ، وبالتالي قدرتها على التكيف مع البيئة. بدلاً من ذلك ، قد يواجه فرد من مجموعة سكانية منخفضة الكثافة السكانية (ينتشر أكثر في الموطن) صعوبة أكبر في العثور على رفيقة للتكاثر مقارنةً بالسكان ذوي الكثافة السكانية العالية. كما هو موضح في الشكل ( PageIndex {1} ) ، تميل الكائنات الحية الأصغر إلى أن تكون أكثر كثافة من الكائنات الأكبر.

اتصال فني

كما يوضح هذا الرسم البياني ، تتناقص الكثافة السكانية عادةً مع زيادة حجم الجسم. لماذا تظن أن هذه هي القضية؟

طرق البحث السكاني

الطريقة الأكثر دقة لتحديد حجم السكان هي ببساطة عد جميع الأفراد داخل الموطن. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة غالبًا ما تكون غير مجدية من الناحية اللوجستية أو الاقتصادية ، خاصة عند دراسة الموائل الكبيرة. وهكذا ، عادة ما يدرس العلماء السكان عن طريق أخذ عينات من جزء تمثيلي من كل موطن واستخدام هذه البيانات لعمل استنتاجات حول الموطن ككل. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من الطرق لأخذ عينات من السكان لتحديد حجمهم وكثافتهم. بالنسبة للكائنات غير المتحركة مثل النباتات ، أو للكائنات الصغيرة جدًا وبطيئة الحركة ، يمكن استخدام رباعي (الشكل ( PageIndex {2} )). المربع هو وسيلة لتمييز المناطق المربعة داخل الموطن ، إما عن طريق وضع العصي والخيط في منطقة ما ، أو باستخدام مربع خشبي أو بلاستيكي أو معدني يوضع على الأرض. بعد تحديد المربعات ، يقوم الباحثون بعد ذلك بحساب عدد الأفراد الذين يقعون داخل حدودهم. يتم إجراء عينات كوادرات متعددة في جميع أنحاء الموطن في عدة مواقع عشوائية. يمكن بعد ذلك استخدام كل هذه البيانات لتقدير حجم السكان والكثافة السكانية داخل الموطن بأكمله. يعتمد عدد وحجم عينات المربعات على نوع الكائنات قيد الدراسة وعوامل أخرى ، بما في ذلك كثافة الكائن الحي. على سبيل المثال ، إذا أخذ عينات النرجس البري ، 1 م2 يمكن استخدام كوادرات في حين أنه مع الأخشاب الحمراء العملاقة ، والتي تكون أكبر وتعيش بعيدًا عن بعضها البعض ، تكون المربعة أكبر من 100 متر2 قد يتم توظيفه. وهذا يضمن أن يتم عد عدد كافٍ من الأفراد من النوع للحصول على عينة دقيقة ترتبط بالموئل ، بما في ذلك المناطق التي لم يتم أخذ عينات منها.

بالنسبة للكائنات الحية المتحركة ، مثل الثدييات أو الطيور أو الأسماك ، غالبًا ما يتم استخدام تقنية تسمى التحديد والاستعادة. تتضمن هذه الطريقة تعليم عينة من الحيوانات التي تم أسرها بطريقة ما (مثل العلامات ، أو العصابات ، أو الطلاء ، أو علامات الجسم الأخرى) ، ثم إعادتها إلى البيئة للسماح لها بالاختلاط مع بقية السكان ؛ في وقت لاحق ، يتم جمع عينة جديدة ، بما في ذلك بعض الأفراد الذين تم وضع علامة عليهم (المستردون) وبعض الأفراد الذين لم يتم تمييزهم (الشكل ( PageIndex {3} )).

باستخدام نسبة الأفراد المميزين وغير المميزين ، يحدد العلماء عدد الأفراد في العينة. من هذا ، يتم استخدام الحسابات لتقدير الحجم الإجمالي للسكان. تفترض هذه الطريقة أنه كلما زاد عدد السكان ، انخفضت النسبة المئوية للكائنات التي تم وضع علامات عليها والتي سيتم أسرها نظرًا لأنها ستختلط مع عدد أكبر من الأفراد غير المميزين. على سبيل المثال ، إذا تم أسر 80 غزالًا ووسمها وإطلاقها في الغابة ، وتم أسر 100 غزال لاحقًا وتم تحديد 20 منها بالفعل ، فيمكننا تحديد حجم العشيرة (ن) باستخدام المعادلة التالية:

[ frac { text {تم وضع علامة على الرقم الأول} * text {العدد الإجمالي للقبض الثاني}} { text {number mark second catch}} = N ]

باستخدام مثالنا ، سيتم تقدير حجم السكان بـ 400.

[ فارك {(80 * 100)} {20} = 400 ]

لذلك ، هناك ما يقدر بنحو 400 فرد في السكان الأصليين.

توجد بعض القيود على طريقة التحديد والاستعادة. قد تتعلم بعض الحيوانات من المصيد الأول تجنب الاصطياد في الجولة الثانية ، مما يؤدي إلى تضخيم تقديرات السكان. بدلاً من ذلك ، قد يتم إعادة اصطياد الحيوانات بشكل مفضل (خاصة إذا تم تقديم مكافأة غذائية) ، مما يؤدي إلى التقليل من حجم السكان. أيضًا ، قد تتضرر بعض الأنواع من تقنية الوسم ، مما يقلل من بقائها على قيد الحياة. تم تطوير مجموعة متنوعة من التقنيات الأخرى ، بما في ذلك التتبع الإلكتروني للحيوانات الموسومة بأجهزة إرسال لاسلكية واستخدام البيانات من الصيد التجاري وعمليات الصيد لتقدير حجم وصحة السكان والمجتمعات.

توزيع الأنواع

بالإضافة إلى قياس الكثافة البسيطة ، يمكن الحصول على مزيد من المعلومات حول السكان من خلال النظر في توزيع الأفراد. تظهر أنماط تشتت الأنواع (أو أنماط التوزيع) العلاقة المكانية بين أفراد المجتمع داخل الموائل في نقطة زمنية معينة. بعبارة أخرى ، تُظهر ما إذا كان أفراد النوع يعيشون بالقرب من بعضهم البعض أو بعيدًا عن بعضهم البعض ، وما هي الأنماط التي تظهر عند تباعدهم عن بعضهم البعض.

يمكن أن يكون الأفراد في مجتمع ما متباعدون بشكل متساوٍ إلى حد ما ، أو متشتت بشكل عشوائي مع عدم وجود نمط يمكن التنبؤ به ، أو متجمعين في مجموعات. تُعرف هذه باسم أنماط التشتت المنتظمة والعشوائية والمتكتلة ، على التوالي (الشكل ( PageIndex {4} )). لوحظ تشتت موحد في النباتات التي تفرز مواد تمنع نمو الأفراد القريبين (مثل إطلاق المواد الكيميائية السامة بواسطة نبات المريمية سالفيا ليوكوفيلا ، ظاهرة تسمى allelopathy) وفي حيوانات مثل البطريق الذي يحتفظ بمنطقة محددة. مثال على التشتت العشوائي يحدث مع الهندباء والنباتات الأخرى التي تحتوي على بذور مشتتة بالرياح تنبت أينما وقعت في بيئة مواتية. يمكن رؤية التشتت المتكتل في النباتات التي تسقط بذورها مباشرة على الأرض ، مثل أشجار البلوط ، أو الحيوانات التي تعيش في مجموعات (مجموعات من الأسماك أو قطعان الأفيال). قد تكون التشتتات المتجمعة أيضًا دالة على عدم تجانس الموائل. وبالتالي ، يوفر تشتت الأفراد داخل مجموعة سكانية مزيدًا من المعلومات حول كيفية تفاعلهم مع بعضهم البعض أكثر من قياس الكثافة البسيط. مثلما قد تواجه الأنواع منخفضة الكثافة صعوبة أكبر في العثور على رفيقة ، قد تواجه الأنواع المنفردة ذات التوزيع العشوائي صعوبة مماثلة عند مقارنتها بالأنواع الاجتماعية المجمعة معًا في مجموعات.

الديموغرافيا

بينما يصف حجم السكان وكثافتهم مجموعة سكانية في وقت معين ، يجب على العلماء استخدام الديموغرافيا لدراسة ديناميات السكان. الديموغرافيا هي الدراسة الإحصائية للتغيرات السكانية بمرور الوقت: معدلات المواليد ومعدلات الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع. قد تتأثر كل من هذه التدابير ، وخاصة معدلات المواليد ، بالخصائص السكانية الموصوفة أعلاه. على سبيل المثال ، يؤدي الحجم السكاني الكبير إلى ارتفاع معدل المواليد نظرًا لوجود عدد أكبر من الأفراد الذين يحتمل أن يتكاثروا. في المقابل ، يمكن أن يؤدي الحجم السكاني الكبير أيضًا إلى ارتفاع معدل الوفيات بسبب المنافسة والمرض وتراكم النفايات. وبالمثل ، تؤدي الكثافة السكانية الأعلى أو نمط التشتت المتكتل إلى المزيد من اللقاءات الإنجابية المحتملة بين الأفراد ، مما قد يؤدي إلى زيادة معدل المواليد. أخيرًا ، يمكن أن تؤدي نسبة الجنس المتحيزة للإناث (نسبة الذكور إلى الإناث) أو الهيكل العمري (نسبة السكان في فئات عمرية محددة) المكونة من العديد من الأفراد في سن الإنجاب إلى زيادة معدلات المواليد.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للخصائص الديموغرافية للسكان أن تؤثر على كيفية نمو السكان أو انخفاضهم بمرور الوقت. إذا تساوت معدلات المواليد والوفيات ، يظل السكان مستقرين. ومع ذلك ، سيزداد حجم السكان إذا تجاوزت معدلات المواليد معدلات الوفيات ؛ سينخفض ​​عدد السكان إذا كانت معدلات المواليد أقل من معدلات الوفيات. العمر المتوقع هو عامل مهم آخر ؛ طول الوقت الذي يبقى فيه الأفراد في السكان يؤثر على الموارد المحلية ، والتكاثر ، والصحة العامة للسكان. غالبًا ما يتم عرض هذه الخصائص الديموغرافية في شكل جدول الحياة.

جداول الحياة

توفر جداول الحياة معلومات مهمة حول تاريخ حياة الكائن الحي. تقسم جداول الحياة السكان إلى مجموعات عمرية وغالباً من الجنسين ، وتوضح المدة التي من المحتمل أن يعيشها عضو في تلك المجموعة. تم تصميمها على غرار الجداول الاكتوارية التي تستخدمها صناعة التأمين لتقدير متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان. قد تتضمن جداول الحياة احتمالية وفاة الأفراد قبل عيد ميلادهم التالي (أي معدل وفياتهم) ، والنسبة المئوية للأفراد الباقين على قيد الحياة الذين يموتون في فترة عمرية معينة ، ومتوسط ​​العمر المتوقع في كل فترة. يظهر مثال لجدول الحياة في الجدول ( PageIndex {1} ) من دراسة لأغنام جبل دال ، وهو نوع موطنه الأصلي شمال غرب أمريكا الشمالية. لاحظ أن المجتمع مقسم إلى فترات عمرية (العمود A). يعتمد معدل الوفيات (لكل 1000) ، الموضح في العمود D ، على عدد الأفراد الذين يموتون خلال الفترة العمرية (العمود B) مقسومًا على عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في بداية الفترة (العمود C) ، مضروبًا في 1000 .

[ text {معدل الوفيات} = frac { text {عدد الأفراد الذين يموتون}} { text {عدد الأفراد على قيد الحياة}} * 100 ]

على سبيل المثال ، بين سن الثالثة والرابعة ، يموت 12 فردًا من أصل 776 من الأغنام المتبقية من الألف خروف الأصلي. ثم يتم ضرب هذا الرقم في 1000 للحصول على معدل الوفيات لكل ألف.

[ text {معدل الوفيات} = frac {12} {776} * 100 حوالي 15.5 ]

كما يتضح من بيانات معدل الوفيات (العمود D) ، حدث معدل وفيات مرتفع عندما كان عمر الأغنام بين 6 و 12 شهرًا ، ثم زاد أكثر من 8 إلى 12 عامًا ، وبعد ذلك كان هناك عدد قليل من الناجين. تشير البيانات إلى أنه إذا كان الخروف في هذه المجموعة سيبقى على قيد الحياة حتى سن واحد ، فمن المتوقع أن يعيش 7.7 سنة أخرى في المتوسط ​​، كما هو موضح في أرقام متوسط ​​العمر المتوقع في العمود E.

الجدول ( PageIndex {1} ): جدول حياة غنم جبل دال
الفاصل العمري (سنوات)عدد المتوفين في الفترة العمرية لكل 1000 مولودعدد الباقين على قيد الحياة في بداية الفترة العمرية من بين 1000 مولودمعدل الوفيات لكل 1000 حي في بداية العمرمتوسط ​​العمر المتوقع أو متوسط ​​العمر المتبقي لمن يبلغون الفترة العمرية
0-0.554100054.07.06
0.5-1145946153.3--
1-21280115.07.7
2-31378916.56.8
3-41277615.55.9
4-53076439.35.0
5-64673462.74.2
6-74868869.83.4
7-869640107.82.6
8-9132571231.21.9
9-10187439426.01.3
10-11156252619.00.9
11-129096937.50.6
12-1336500.01.2
13-143310000.7

منحنيات البقاء على قيد الحياة

أداة أخرى يستخدمها علماء البيئة السكانية هي منحنى البقاء على قيد الحياة ، وهو رسم بياني لعدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت (عادةً مع البيانات المجمعة من جدول الحياة). تسمح لنا هذه المنحنيات بمقارنة تواريخ حياة المجموعات السكانية المختلفة (الشكل ( فهرس الصفحة {5} )). يُظهر البشر ومعظم الرئيسيات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول لأن نسبة عالية من الأبناء يظلون على قيد الحياة في سنواتهم المبكرة والمتوسطة - ويحدث الموت في الغالب عند الأفراد الأكبر سنًا. عادة ما يكون لهذه الأنواع من الأنواع أعداد صغيرة من النسل في وقت واحد ، وتوفر قدرًا كبيرًا من الرعاية الأبوية لهم لضمان بقائهم على قيد الحياة. الطيور هي مثال على منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع المتوسط ​​أو من النوع الثاني لأن الطيور تموت بشكل متساوٍ أو أكثر في كل فترة عمرية. قد يكون لهذه الكائنات أيضًا عدد قليل نسبيًا من النسل وتوفر رعاية أبوية كبيرة. تظهر الأشجار واللافقاريات البحرية ومعظم الأسماك منحنى البقاء من النوع الثالث لأن عددًا قليلاً جدًا من هذه الكائنات بقي على قيد الحياة في سنوات شبابه. ومع ذلك ، فإن أولئك الذين يصلون إلى سن الشيخوخة هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة نسبيًا. عادة ما يكون للكائنات الحية في هذه الفئة عدد كبير جدًا من النسل ، ولكن بمجرد ولادتها ، يتم توفير القليل من الرعاية الأبوية. وبالتالي فإن هذه النسل "بمفردها" وعرضة للافتراس ، لكن أعدادهم الهائلة تضمن بقاء عدد كافٍ من الأفراد لإدامة النوع.

ملخص

السكان هم أفراد من نوع يعيش في موطن معين. يقيس علماء البيئة خصائص السكان: الحجم والكثافة ونمط التشتت والبنية العمرية ونسبة الجنس. تعد جداول الحياة مفيدة في حساب متوسط ​​العمر المتوقع لأفراد السكان. تُظهر منحنيات البقاء على قيد الحياة عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت.

اتصالات فنية

[رابط] كما يوضح هذا الرسم البياني ، تتناقص الكثافة السكانية عادةً مع زيادة حجم الجسم. لماذا تظن أن هذه هي القضية؟

[رابط] تتطلب الحيوانات الصغيرة قدرًا أقل من الغذاء والموارد الأخرى ، لذلك يمكن للبيئة أن تدعم المزيد منها.

راجع الأسئلة

أي من الطرق التالية ستخبر عالم البيئة عن حجم وكثافة السكان؟

  1. وضع علامة واستعادة
  2. علامة والإفراج
  3. رباعي
  4. جدول الحياة

ج

أي مما يلي هو الأفضل في إظهار متوسط ​​العمر المتوقع للفرد ضمن مجموعة سكانية؟

  1. رباعي
  2. وضع علامة واستعادة
  3. منحنى النجاة
  4. جدول الحياة

د

البشر لديهم أي نوع من منحنى البقاء على قيد الحياة؟

  1. النوع I
  2. النوع الثاني
  3. النوع الثالث
  4. النوع الرابع

أ

إستجابة مجانية

صف كيف سيحدد الباحث حجم مجموعة طيور البطريق في أنتاركتيكا باستخدام طريقة العلامة والإفراج.

يقوم الباحث بوضع علامة على عدد معين من طيور البطريق بعلامة ، وإعادتها إلى السكان ، وفي وقت لاحق ، يستعيد البطاريق لمعرفة النسبة المئوية للبطاريق المستعادة التي تم تمييزها. ستسمح هذه النسبة المئوية بتقدير حجم تعداد البطريق.

الحواشي

  1. 1 البيانات مقتبس من إدوارد إس ديفي جونيور ، "جداول الحياة للتجمعات الطبيعية للحيوانات ،" المراجعة الفصلية للبيولوجيا 22 ، لا. 4 (ديسمبر 1947): 283-314.

قائمة المصطلحات

الديموغرافيا
دراسة إحصائية للتغيرات السكانية بمرور الوقت
جدول الحياة
جدول يوضح متوسط ​​العمر المتوقع لعضو من السكان بناءً على عمره
وضع علامة واستعادة
تقنية تستخدم لتحديد حجم السكان في الكائنات الحية المتنقلة
معدل الوفيات
نسبة السكان الذين بقوا على قيد الحياة حتى بداية فترة عمرية يموتون خلال الفترة العمرية
الكثافة السكانية
عدد السكان مقسومًا على المساحة أو الحجم الذي يتم قياسه
حجم السكان (ن)
عدد أفراد السكان في الموطن في نفس الوقت
رباعي
مربع مصنوع من مواد مختلفة تستخدم لتحديد حجم السكان وكثافتهم في الكائنات الحية البطيئة الحركة أو الثابتة
نمط تشتت الأنواع
(أيضًا ، نمط توزيع الأنواع) الموقع المكاني للأفراد من نوع معين داخل الموائل في نقطة زمنية معينة
منحنى النجاة
رسم بياني لعدد أفراد السكان الباقين على قيد الحياة مقابل العمر النسبي للعضو

حجم السكان وكثافتهم

تبدأ دراسة أي مجتمع عادة بتحديد عدد الأفراد من نوع معين ، ومدى ارتباطهم الوثيق ببعضهم البعض. داخل موطن معين ، يمكن تمييز السكان بحجمهم السكاني (ن) ، العدد الإجمالي للأفراد ، والكثافة السكانية ، وعدد الأفراد في منطقة أو حجم معين. حجم السكان وكثافتهم هما السمتان الرئيسيتان اللتان تستخدمان لوصف السكان وفهمهم. على سبيل المثال ، قد تكون المجموعات السكانية التي بها عدد أكبر من الأفراد أكثر استقرارًا من المجموعات الأصغر بناءً على تنوعها الجيني ، وبالتالي قدرتها على التكيف مع البيئة. بدلاً من ذلك ، قد يواجه فرد من مجموعة سكانية منخفضة الكثافة السكانية (ينتشر أكثر في الموطن) صعوبة أكبر في العثور على رفيقة للتكاثر مقارنةً بالسكان ذوي الكثافة السكانية العالية. كما هو موضح في [الشكل 1] ، تميل الكائنات الأصغر إلى أن تكون أكثر كثافة من الكائنات الأكبر.

اتصال فني

الشكل 1: تظهر الثدييات الأسترالية علاقة عكسية نموذجية بين الكثافة السكانية وحجم الجسم.

كما يوضح هذا الرسم البياني ، تتناقص الكثافة السكانية عادةً مع زيادة حجم الجسم. لماذا تظن أن هذه هي القضية؟

طرق البحث السكاني

الطريقة الأكثر دقة لتحديد حجم السكان هي ببساطة عد جميع الأفراد داخل الموطن. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة غالبًا ما تكون غير مجدية من الناحية اللوجستية أو الاقتصادية ، خاصة عند دراسة الموائل الكبيرة. وهكذا ، عادة ما يدرس العلماء السكان عن طريق أخذ عينات من جزء تمثيلي من كل موطن واستخدام هذه البيانات لعمل استنتاجات حول الموطن ككل. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من الطرق لأخذ عينات من السكان لتحديد حجمهم وكثافتهم. بالنسبة للكائنات غير المتحركة مثل النباتات ، أو للكائنات الحية الصغيرة جدًا والبطيئة الحركة ، يمكن استخدام رباعي ([الشكل 2]). المربع هو وسيلة لتمييز المناطق المربعة داخل الموطن ، إما عن طريق وضع العصي والخيط في منطقة ما ، أو باستخدام مربع خشبي أو بلاستيكي أو معدني يوضع على الأرض. بعد تحديد المربعات ، يقوم الباحثون بعد ذلك بحساب عدد الأفراد الذين يقعون داخل حدودهم. يتم إجراء عينات كوادرات متعددة في جميع أنحاء الموطن في عدة مواقع عشوائية. يمكن بعد ذلك استخدام كل هذه البيانات لتقدير حجم السكان والكثافة السكانية داخل الموطن بأكمله. يعتمد عدد وحجم عينات المربعات على نوع الكائنات قيد الدراسة وعوامل أخرى ، بما في ذلك كثافة الكائن الحي. على سبيل المثال ، إذا تم أخذ عينات من أزهار النرجس البري ، فيمكن استخدام كوادرات بمساحة 1 م 2 بينما مع الأخشاب الحمراء العملاقة ، والتي تكون أكبر حجماً وتعيش بعيدًا عن بعضها البعض ، يمكن استخدام رباعي أكبر حجمه 100 م 2. وهذا يضمن أن يتم عد عدد كافٍ من الأفراد من النوع للحصول على عينة دقيقة ترتبط بالموئل ، بما في ذلك المناطق التي لم يتم أخذ عينات منها.

الشكل 2: يستخدم العالم التربيعية لقياس حجم السكان وكثافتهم. (الائتمان: NPS Sonoran Desert Network)

بالنسبة للكائنات الحية المتحركة ، مثل الثدييات أو الطيور أو الأسماك ، غالبًا ما يتم استخدام تقنية تسمى التحديد والاستعادة. تتضمن هذه الطريقة تعليم عينة من الحيوانات التي تم أسرها بطريقة ما (مثل العلامات ، أو العصابات ، أو الطلاء ، أو علامات الجسم الأخرى) ، ثم إعادتها إلى البيئة للسماح لها بالاختلاط مع بقية السكان لاحقًا ، يتم جمع العينة ، بما في ذلك بعض الأفراد الذين تم وضع علامة (إعادة الأسر) وبعض الأفراد غير المميزين ([الشكل 3]).

الشكل 3: يتم استخدام التحديد والاستعادة لقياس حجم الحيوانات المتنقلة مثل (أ) الأغنام الكبيرة ، (ب) الكندور في كاليفورنيا ، (ج) السلمون. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Neal Herbert ، NPS credit b: تعديل العمل بواسطة ائتمان USFWS لمنطقة جنوب غرب المحيط الهادئ: تعديل العمل بواسطة Ingrid Taylar)

باستخدام نسبة الأفراد المميزين وغير المميزين ، يحدد العلماء عدد الأفراد في العينة. من هذا ، يتم استخدام الحسابات لتقدير الحجم الإجمالي للسكان. تفترض هذه الطريقة أنه كلما زاد عدد السكان ، انخفضت النسبة المئوية للكائنات التي تم وضع علامات عليها والتي سيتم أسرها نظرًا لأنها ستختلط مع عدد أكبر من الأفراد غير المميزين. على سبيل المثال ، إذا تم أسر 80 غزالًا ووسمها وإطلاقها في الغابة ، وتم أسر 100 غزال لاحقًا وتم تحديد 20 منها بالفعل ، فيمكننا تحديد حجم العشيرة (ن) باستخدام المعادلة التالية:

باستخدام مثالنا ، سيتم تقدير حجم السكان بـ 400.

لذلك ، هناك ما يقدر بنحو 400 فرد في السكان الأصليين.

توجد بعض القيود على طريقة التحديد والاستعادة. قد تتعلم بعض الحيوانات من المصيد الأول تجنب الاصطياد في الجولة الثانية ، مما يؤدي إلى تضخيم تقديرات السكان. بدلاً من ذلك ، قد يتم إعادة اصطياد الحيوانات بشكل مفضل (خاصة إذا تم تقديم مكافأة غذائية) ، مما يؤدي إلى التقليل من حجم السكان. أيضًا ، قد تتضرر بعض الأنواع من تقنية الوسم ، مما يقلل من بقائها على قيد الحياة. تم تطوير مجموعة متنوعة من التقنيات الأخرى ، بما في ذلك التتبع الإلكتروني للحيوانات الموسومة بأجهزة إرسال لاسلكية واستخدام البيانات من الصيد التجاري وعمليات الصيد لتقدير حجم وصحة السكان والمجتمعات.


الديموغرافيا السكانية

السكان كيانات ديناميكية. السكان تتكون من جميع الأنواع التي تعيش في منطقة معينة ، وتتذبذب أعدادها بناءً على عدد من العوامل: التغيرات الموسمية والسنوية في البيئة ، والكوارث الطبيعية مثل حرائق الغابات والانفجارات البركانية ، والتنافس على الموارد بين الأنواع وداخلها. الدراسة الإحصائية لديناميات السكان ، الديموغرافيا، يستخدم سلسلة من الأدوات الرياضية للتحقيق في كيفية استجابة السكان للتغيرات في بيئاتهم الحيوية وغير الحيوية. تم تصميم العديد من هذه الأدوات في الأصل لدراسة البشر. على سبيل المثال ، جداول الحياة ، التي توضح بالتفصيل متوسط ​​العمر المتوقع للأفراد ضمن مجموعة سكانية ، تم تطويرها في البداية من قبل شركات التأمين على الحياة لتحديد معدلات التأمين. في الواقع ، بينما يستخدم مصطلح "التركيبة السكانية" بشكل شائع عند مناقشة البشر ، يمكن دراسة جميع السكان الأحياء باستخدام هذا النهج.

حجم السكان وكثافتهم

تبدأ دراسة أي مجتمع عادة بتحديد عدد الأفراد من نوع معين ، ومدى ارتباطهم الوثيق ببعضهم البعض. داخل موطن معين ، يمكن تمييز السكان من خلال تعداد السكان بحجم (ن) ، العدد الإجمالي للأفراد ، و الكثافة السكانية، عدد الأفراد في منطقة أو حجم معين. حجم السكان وكثافتهم هما السمتان الرئيسيتان اللتان تستخدمان لوصف السكان وفهمهم. على سبيل المثال ، قد تكون المجموعات السكانية التي بها عدد أكبر من الأفراد أكثر استقرارًا من المجموعات الأصغر بناءً على تنوعها الجيني ، وبالتالي قدرتها على التكيف مع البيئة. بدلاً من ذلك ، قد يواجه فرد من مجموعة سكانية منخفضة الكثافة السكانية (ينتشر أكثر في الموطن) صعوبة أكبر في العثور على رفيقة للتكاثر مقارنةً بالسكان ذوي الكثافة السكانية العالية. كما هو مبين في الشكل 1 ، تميل الكائنات الأصغر إلى أن تكون أكثر كثافة من الكائنات الأكبر.

الشكل 1: تظهر الثدييات الأسترالية علاقة عكسية نموذجية بين الكثافة السكانية وحجم الجسم. (الائتمان: & # 8220 كثافة السكان وحجم الجسم & # 8221 بواسطة OpenStax مرخص بموجب CC BY 4.0)

كما يوضح هذا الرسم البياني ، تتناقص الكثافة السكانية عادةً مع زيادة حجم الجسم. لماذا تظن أن هذه هي القضية؟

طرق البحث السكاني

الطريقة الأكثر دقة لتحديد حجم السكان هي ببساطة عد جميع الأفراد داخل الموطن. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة غالبًا ما تكون غير مجدية من الناحية اللوجستية أو الاقتصادية ، خاصة عند دراسة الموائل الكبيرة. وهكذا ، عادة ما يدرس العلماء السكان عن طريق أخذ عينات من جزء تمثيلي من كل موطن واستخدام هذه البيانات لعمل استنتاجات حول الموطن ككل. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من الطرق لأخذ عينات من السكان لتحديد حجمهم وكثافتهم. بالنسبة للكائنات غير المتحركة مثل النباتات ، أو للكائنات الحية الصغيرة جدًا والبطيئة الحركة ، أ رباعي يمكن استخدامها (الشكل 2). المربع هو وسيلة لتمييز المناطق المربعة داخل الموطن ، إما عن طريق وضع العصي والخيط في منطقة ما ، أو باستخدام مربع خشبي أو بلاستيكي أو معدني يوضع على الأرض. بعد تحديد المربعات ، يقوم الباحثون بعد ذلك بحساب عدد الأفراد الذين يقعون داخل حدودهم. يتم إجراء عينات كوادرات متعددة في جميع أنحاء الموطن في عدة مواقع عشوائية. يمكن بعد ذلك استخدام كل هذه البيانات لتقدير حجم السكان والكثافة السكانية داخل الموطن بأكمله. يعتمد عدد وحجم عينات المربعات على نوع الكائنات قيد الدراسة وعوامل أخرى ، بما في ذلك كثافة الكائن الحي. على سبيل المثال ، إذا تم أخذ عينات من أزهار النرجس البري ، فيمكن استخدام كوادرات بمساحة 1 م 2 بينما مع الأخشاب الحمراء العملاقة ، والتي تكون أكبر حجماً وتعيش بعيدًا عن بعضها البعض ، يمكن استخدام رباعي أكبر حجمه 100 م 2. وهذا يضمن أن يتم عد عدد كافٍ من الأفراد من النوع للحصول على عينة دقيقة ترتبط بالموئل ، بما في ذلك المناطق التي لم يتم أخذ عينات منها.

الشكل 2: يستخدم العالم التربيعية لقياس حجم السكان وكثافتهم. (الائتمان: NPS Sonoran Desert Network. & # 8220quadrat use & # 8221 by OpenStax مرخص بموجب CC BY 4.0)

بالنسبة للكائنات الحية المتحركة ، مثل الثدييات أو الطيور أو الأسماك ، تسمى تقنية وضع علامة واستعادة كثيرا ما تستخدم. تتضمن هذه الطريقة تعليم عينة من الحيوانات التي تم أسرها بطريقة ما (مثل العلامات ، أو العصابات ، أو الطلاء ، أو علامات الجسم الأخرى) ، ثم إعادتها إلى البيئة للسماح لها بالاختلاط مع بقية السكان لاحقًا ، يتم جمع العينة ، بما في ذلك بعض الأفراد الذين تم وضع علامة (إعادة الأسر) وبعض الأفراد غير المميزين (الشكل 3).

الشكل 3: يتم استخدام التحديد والاستعادة لقياس حجم الحيوانات المتنقلة مثل (أ) الأغنام الكبيرة ، (ب) الكندور في كاليفورنيا ، (ج) السلمون. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Neal Herbert ، NPS credit b: تعديل العمل بواسطة ائتمان USFWS لمنطقة جنوب غرب المحيط الهادئ ج: تعديل العمل بواسطة Ingrid Taylar. & # 8220 هذه الصورة & # 8221 بواسطة OpenStax مرخصة بموجب CC BY 4.0)

باستخدام نسبة الأفراد المميزين وغير المميزين ، يحدد العلماء عدد الأفراد في العينة. من هذا ، يتم استخدام الحسابات لتقدير الحجم الإجمالي للسكان. تفترض هذه الطريقة أنه كلما زاد عدد السكان ، انخفضت النسبة المئوية للكائنات التي تم وضع علامات عليها والتي سيتم أسرها نظرًا لأنها ستختلط مع عدد أكبر من الأفراد غير المميزين. على سبيل المثال ، إذا تم أسر 80 غزالًا ووسمها وإطلاقها في الغابة ، وتم أسر 100 غزال لاحقًا وتم تحديد 20 منها بالفعل ، فيمكننا تحديد حجم العشيرة (ن) باستخدام المعادلة التالية:

باستخدام مثالنا ، سيتم تقدير حجم السكان بـ 400.

لذلك ، هناك ما يقدر بنحو 400 فرد في السكان الأصليين.

توجد بعض القيود على طريقة التحديد والاستعادة. قد تتعلم بعض الحيوانات من المصيد الأول تجنب الاصطياد في الجولة الثانية ، مما يؤدي إلى تضخيم تقديرات السكان. بدلاً من ذلك ، قد يتم إعادة اصطياد الحيوانات بشكل مفضل (خاصة إذا تم تقديم مكافأة غذائية) ، مما يؤدي إلى التقليل من حجم السكان. أيضًا ، قد تتضرر بعض الأنواع من تقنية الوسم ، مما يقلل من بقائها على قيد الحياة. تم تطوير مجموعة متنوعة من التقنيات الأخرى ، بما في ذلك التتبع الإلكتروني للحيوانات الموسومة بأجهزة إرسال لاسلكية واستخدام البيانات من الصيد التجاري وعمليات الصيد لتقدير حجم وصحة السكان والمجتمعات.

توزيع الأنواع

بالإضافة إلى قياس الكثافة البسيطة ، يمكن الحصول على مزيد من المعلومات حول السكان من خلال النظر في توزيع الأفراد. تشتت الأنواع أنماط (أو أنماط التوزيع) إظهار العلاقة المكانية بين أفراد المجتمع داخل الموائل في نقطة زمنية معينة. بعبارة أخرى ، تُظهر ما إذا كان أفراد النوع يعيشون بالقرب من بعضهم البعض أو بعيدًا عن بعضهم البعض ، وما هي الأنماط التي تظهر عند تباعدهم عن بعضهم البعض.

يمكن أن يكون الأفراد في مجتمع ما متباعدون بشكل متساوٍ إلى حد ما ، أو متشتت بشكل عشوائي مع عدم وجود نمط يمكن التنبؤ به ، أو متجمعين في مجموعات. هذه معروفة باسم زى موحد, عشوائي، و متكتلة أنماط التشتت ، على التوالي (الشكل 4). لوحظ تشتت موحد في النباتات التي تفرز مواد تمنع نمو الأفراد القريبين (مثل إطلاق المواد الكيميائية السامة بواسطة نبات المريمية سالفيا ليوكوفيلا ، ظاهرة تسمى allelopathy) وفي حيوانات مثل البطريق الذي يحتفظ بمنطقة محددة. مثال على التشتت العشوائي يحدث مع الهندباء والنباتات الأخرى التي تحتوي على بذور مشتتة بالرياح تنبت أينما وقعت في بيئة مواتية. يمكن رؤية التشتت المتكتل في النباتات التي تسقط بذورها مباشرة على الأرض ، مثل أشجار البلوط ، أو الحيوانات التي تعيش في مجموعات (مجموعات من الأسماك أو قطعان الأفيال). قد تكون التشتتات المتجمعة أيضًا دالة على عدم تجانس الموائل. وبالتالي ، يوفر تشتت الأفراد داخل مجموعة سكانية مزيدًا من المعلومات حول كيفية تفاعلهم مع بعضهم البعض أكثر من قياس الكثافة البسيط. مثلما قد تواجه الأنواع منخفضة الكثافة صعوبة أكبر في العثور على رفيقة ، قد تواجه الأنواع المنفردة ذات التوزيع العشوائي صعوبة مماثلة عند مقارنتها بالأنواع الاجتماعية المجمعة معًا في مجموعات.

الشكل 4: قد يكون للأنواع توزيع منتظم أو عشوائي أو متكتل. تميل الطيور الإقليمية مثل طيور البطريق إلى أن يكون لها توزيع موحد. تميل النباتات مثل الهندباء التي تحتوي على بذور مشتتة بواسطة الرياح إلى التوزيع العشوائي. تظهر الحيوانات مثل الفيلة التي تسافر في مجموعات توزيعًا متكتلًا. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Ben Tubby Credit b: تعديل العمل بواسطة Rosendahl Credit c: تعديل العمل بواسطة Rebecca Wood. & # 8220 هذه الصورة & # 8221 بواسطة OpenStax مرخصة بموجب CC BY 4.0)

الديموغرافيا

بينما يصف حجم السكان وكثافتهم مجموعة سكانية في وقت معين ، يجب على العلماء استخدام الديموغرافيا لدراسة ديناميات السكان. الديموغرافيا هي الدراسة الإحصائية للتغيرات السكانية بمرور الوقت: معدلات المواليد ومعدلات الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع. قد تتأثر كل من هذه التدابير ، وخاصة معدلات المواليد ، بالخصائص السكانية الموصوفة أعلاه. على سبيل المثال ، يؤدي الحجم السكاني الكبير إلى ارتفاع معدل المواليد نظرًا لوجود عدد أكبر من الأفراد الذين يحتمل أن يتكاثروا. في المقابل ، يمكن أن يؤدي الحجم السكاني الكبير أيضًا إلى ارتفاع معدل الوفيات بسبب المنافسة والمرض وتراكم النفايات. وبالمثل ، تؤدي الكثافة السكانية الأعلى أو نمط التشتت المتكتل إلى المزيد من اللقاءات الإنجابية المحتملة بين الأفراد ، مما قد يؤدي إلى زيادة معدل المواليد. أخيرًا ، نسبة الجنس المتحيزة للإناث (نسبة الذكور إلى الإناث) أو الهيكل العمري (نسبة السكان في فئات عمرية محددة) المكونة من العديد من الأفراد في سن الإنجاب يمكن أن تزيد من معدلات المواليد.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للخصائص الديموغرافية للسكان أن تؤثر على كيفية نمو السكان أو انخفاضهم بمرور الوقت. إذا تساوت معدلات المواليد والوفيات ، يظل السكان مستقرين. ومع ذلك ، سيزداد حجم السكان إذا تجاوزت معدلات المواليد معدلات الوفيات ، فسوف ينخفض ​​عدد السكان إذا كانت معدلات المواليد أقل من معدلات الوفيات. متوسط ​​العمر المتوقع هو عامل مهم آخر ، حيث تؤثر مدة بقاء الأفراد في السكان على الموارد المحلية ، والتكاثر ، والصحة العامة للسكان. غالبًا ما يتم عرض هذه الخصائص الديموغرافية في شكل جدول الحياة.

جداول الحياة

جداول الحياة توفر معلومات مهمة حول تاريخ حياة الكائن الحي. تقسم جداول الحياة السكان إلى مجموعات عمرية وغالباً من الجنسين ، وتوضح المدة التي من المحتمل أن يعيشها عضو في تلك المجموعة. تم تصميمها على غرار الجداول الاكتوارية التي تستخدمها صناعة التأمين لتقدير متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان. قد تتضمن جداول الحياة احتمالية وفاة الأفراد قبل عيد ميلادهم التالي (أي معدل الوفيات) ، ونسبة الأفراد المتوفين على قيد الحياة في فترة عمرية معينة ، و متوسط ​​العمر المتوقع في كل فترة. يظهر مثال لجدول الحياة في الجدول 1 من دراسة لأغنام دال الجبلية ، وهي نوع موطنه شمال غرب أمريكا الشمالية. لاحظ أن المجتمع مقسم إلى فترات عمرية (العمود A). يعتمد معدل الوفيات (لكل 1000) ، الموضح في العمود D ، على عدد الأفراد الذين يموتون خلال الفترة العمرية (العمود B) مقسومًا على عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في بداية الفترة (العمود C) ، مضروبًا في 1000 .

على سبيل المثال ، بين سن الثالثة والرابعة ، يموت 12 فردًا من أصل 776 من الأغنام المتبقية من الألف خروف الأصلي. ثم يتم ضرب هذا الرقم في 1000 للحصول على معدل الوفيات لكل ألف.

كما يتضح من بيانات معدل الوفيات (العمود D) ، حدث معدل وفيات مرتفع عندما كان عمر الأغنام بين 6 و 12 شهرًا ، ثم زاد أكثر من 8 إلى 12 عامًا ، وبعد ذلك كان هناك عدد قليل من الناجين. تشير البيانات إلى أنه إذا كان الخروف في هذه المجموعة سيبقى على قيد الحياة حتى سن واحد ، فمن المتوقع أن يعيش 7.7 سنة أخرى في المتوسط ​​، كما هو موضح في أرقام متوسط ​​العمر المتوقع في العمود E.

جدول الحياة هذا من Ovis dalli يوضح عدد الوفيات وعدد الناجين ومعدل الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع في كل فترة عمرية لأغنام جبل دال.
جدول الحياة لأغنام دال الجبلية (البيانات مقتبسة من Deevey، D. 1947)
الفاصل العمري (سنوات) عدد المتوفين في الفترة العمرية لكل 1000 مولود عدد الباقين على قيد الحياة في بداية الفترة العمرية من بين 1000 مولود معدل الوفيات لكل 1000 حي في بداية العمر متوسط ​​العمر المتوقع أو متوسط ​​العمر المتبقي لمن يبلغون الفترة العمرية
0-0.5 54 1000 54.0 7.06
0.5-1 145 946 153.3
1-2 12 801 15.0 7.7
2-3 13 789 16.5 6.8
3-4 12 776 15.5 5.9
4-5 30 764 39.3 5.0
5-6 46 734 62.7 4.2
6-7 48 688 69.8 3.4
7-8 69 640 107.8 2.6
8-9 132 571 231.2 1.9
9-10 187 439 426.0 1.3
10-11 156 252 619.0 0.9
11-12 90 96 937.5 0.6
12-13 3 6 500.0 1.2
13-14 3 3 1000 0.7

منحنيات البقاء على قيد الحياة

أداة أخرى يستخدمها علماء البيئة السكانية هي أ منحنى النجاة، وهو رسم بياني لعدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت (عادةً مع البيانات المجمعة من جدول الحياة). تسمح لنا هذه المنحنيات بمقارنة تواريخ حياة المجموعات السكانية المختلفة (الشكل 5). يعرض البشر ومعظم الرئيسيات أ منحنى النجاة من النوع الأول لأن نسبة عالية من الأبناء يبقون على قيد الحياة في سنواتهم المبكرة والمتوسطة - تحدث الوفاة في الغالب عند الأفراد الأكبر سنًا. عادة ما يكون لهذه الأنواع من الأنواع أعداد صغيرة من النسل في وقت واحد ، وتوفر قدرًا كبيرًا من الرعاية الأبوية لهم لضمان بقائهم على قيد الحياة. الطيور هي مثال على وسيط أو منحنى النجاة من النوع الثاني لأن الطيور تموت بشكل متساوٍ تقريبًا في كل فترة عمرية. قد يكون لهذه الكائنات أيضًا عدد قليل نسبيًا من النسل وتوفر رعاية أبوية كبيرة. تظهر الأشجار واللافقاريات البحرية ومعظم الأسماك أ منحنى النجاة من النوع الثالث نظرًا لأن عددًا قليلاً جدًا من هذه الكائنات الحية بقي على قيد الحياة في سنوات شبابه ، فإن أولئك الذين يصلون إلى سن الشيخوخة هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة نسبيًا. عادة ما يكون للكائنات الحية في هذه الفئة عدد كبير جدًا من النسل ، ولكن بمجرد ولادتها ، يتم توفير القليل من الرعاية الأبوية. وبالتالي فإن هذه النسل "بمفردها" وعرضة للافتراس ، لكن أعدادهم الهائلة تضمن بقاء عدد كافٍ من الأفراد لإدامة النوع.

الشكل 5: منحنيات البقاء على قيد الحياة توضح توزيع الأفراد في مجموعة سكانية حسب العمر. لدى البشر ومعظم الثدييات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول لأن الموت يحدث بشكل أساسي في السنوات الأكبر سنًا. الطيور لديها منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثاني ، حيث أن الموت في أي عمر هو احتمال متساوٍ. تمتلك الأشجار منحنى البقاء من النوع الثالث لأن عددًا قليلاً جدًا منها بقي على قيد الحياة في سنوات الشباب ، ولكن بعد سن معينة ، يكون الأفراد أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة. (الائتمان: & # 8220survivorship curves & # 8221 بواسطة OpenStax مرخص بموجب CC BY 4.0)

ملخص

السكان هم أفراد من نوع يعيش في موطن معين. يقيس علماء البيئة خصائص السكان: الحجم والكثافة ونمط التشتت والبنية العمرية ونسبة الجنس. تعد جداول الحياة مفيدة في حساب متوسط ​​العمر المتوقع لأفراد السكان. تُظهر منحنيات البقاء على قيد الحياة عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت.


تقدير حجم السكان

الطريقة الأكثر دقة لتحديد حجم السكان هي إحصاء جميع الأفراد داخل المنطقة. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة عادة ما تكون غير مجدية من الناحية اللوجستية أو الاقتصادية ، خاصة عند دراسة مناطق كبيرة. وهكذا ، عادة ما يدرس العلماء السكان عن طريق أخذ عينات من جزء تمثيلي من كل موطن واستخدام هذه العينة لعمل استنتاجات حول السكان ككل. عادة ما تكون الطرق المستخدمة لأخذ عينات من السكان لتحديد حجمهم وكثافتهم مصممة وفقًا لخصائص الكائن الحي قيد الدراسة. بالنسبة للكائنات غير المتحركة مثل النباتات ، أو للكائنات الصغيرة جدًا والبطيئة الحركة ، يمكن استخدام رباعي. أ رباعي هو هيكل مربع يقع بشكل عشوائي على الأرض ويستخدم لحساب عدد الأفراد الذين يقعون داخل حدوده. للحصول على حساب دقيق باستخدام هذه الطريقة ، يجب وضع المربع في مواقع عشوائية داخل الموطن مرات كافية لإنتاج تقدير دقيق.

بالنسبة للكائنات الحية الصغيرة المتحركة ، مثل الثدييات ، هناك تقنية تسمى وضع علامة واستعادة كثيرا ما تستخدم. تتضمن هذه الطريقة تعليم الحيوانات المأسورة وإعادتها إلى البيئة لتختلط مع بقية السكان. في وقت لاحق ، يتم التقاط عينة جديدة ويحدد العلماء عدد الحيوانات المميزة في العينة الجديدة. تفترض هذه الطريقة أنه كلما زاد عدد السكان ، انخفضت النسبة المئوية للكائنات التي تم وضع علامة عليها والتي سيتم إعادة أسرها لأنها ستكون مختلطة مع عدد أكبر من الأفراد غير المميزين. على سبيل المثال ، إذا تم التقاط 80 فأر حقل وتمييزها وإطلاقها في الغابة ، فسيتم التقاط 100 فأرة حقل ثانية و 20 منها تم تمييزها ، حجم السكان (ن) باستخدام المعادلة التالية:

N = (الرقم الذي تم وضع علامة عليه لأول مرة × العدد الإجمالي للقبض الثاني) / الرقم المحدد للقبض الثاني

باستخدام مثالنا ، ستكون المعادلة:

(80 × 100) / 20 = 400

تعطينا هذه النتائج تقديرًا لإجمالي 400 فرد في السكان الأصليين. عادة ما يكون الرقم الحقيقي مختلفًا قليلاً عن هذا بسبب أخطاء الصدفة والتحيز المحتمل الناجم عن طرق أخذ العينات.


توزيع الأنواع

بالإضافة إلى قياس الكثافة البسيطة ، يمكن الحصول على مزيد من المعلومات حول السكان من خلال النظر في توزيع الأفراد. تظهر أنماط تشتت الأنواع (أو أنماط التوزيع) العلاقة المكانية بين أفراد المجتمع داخل الموائل في نقطة زمنية معينة. بعبارة أخرى ، تُظهر ما إذا كان أفراد النوع يعيشون بالقرب من بعضهم البعض أو بعيدًا عن بعضهم البعض ، وما هي الأنماط التي تظهر عند تباعدهم عن بعضهم البعض.

يمكن أن يكون الأفراد في مجتمع ما متباعدون بشكل متساوٍ إلى حد ما ، أو متشتت بشكل عشوائي مع عدم وجود نمط يمكن التنبؤ به ، أو متجمعين في مجموعات. تُعرف هذه باسم أنماط التشتت المنتظمة والعشوائية والمتكتلة ، على التوالي ([رابط]). لوحظ تشتت موحد في النباتات التي تفرز مواد تمنع نمو الأفراد القريبين (مثل إطلاق المواد الكيميائية السامة بواسطة نبات المريمية سالفيا ليوكوفيلا ، ظاهرة تسمى allelopathy) وفي حيوانات مثل البطريق الذي يحتفظ بمنطقة محددة. مثال على التشتت العشوائي يحدث مع الهندباء والنباتات الأخرى التي تحتوي على بذور مشتتة بالرياح تنبت أينما وقعت في بيئة مواتية. يمكن رؤية التشتت المتكتل في النباتات التي تسقط بذورها مباشرة على الأرض ، مثل أشجار البلوط ، أو الحيوانات التي تعيش في مجموعات (مجموعات من الأسماك أو قطعان الأفيال). قد تكون التشتتات المتجمعة أيضًا دالة على عدم تجانس الموائل. وبالتالي ، يوفر تشتت الأفراد داخل مجموعة سكانية مزيدًا من المعلومات حول كيفية تفاعلهم مع بعضهم البعض أكثر من قياس الكثافة البسيط. مثلما قد تواجه الأنواع منخفضة الكثافة صعوبة أكبر في العثور على رفيقة ، قد تواجه الأنواع المنفردة ذات التوزيع العشوائي صعوبة مماثلة عند مقارنتها بالأنواع الاجتماعية المجمعة معًا في مجموعات.



45.1: ديموغرافيا السكان - علم الأحياء

في هذا القسم سوف تستكشف الأسئلة التالية:

  • كيف يقيس علماء البيئة حجم السكان وكثافتهم؟
  • ما هي ثلاثة أنماط مختلفة لتوزيع السكان؟
  • كيف يمكن استخدام جداول الحياة لحساب معدلات الوفيات؟
  • ما هي الأنواع الثلاثة لمنحنيات النجاة وكيف ترتبط بمجموعات سكانية معينة؟

اتصال لدورات AP ®

باستخدام الرياضيات ، يمكن لعلماء البيئة دراسة كيفية تأثير التفاعلات بين الكائنات الحية وبيئتها على التوزيع والوفرة والكثافة واستراتيجيات الحياة للأنواع. يتكون السكان من أفراد من نفس النوع يعيشون في منطقة معينة. يتقلب السكان بناءً على كل من العوامل الحيوية وغير الحيوية. عند دراسة مجموعة سكانية ، يتم قياس خصائص تلك المجموعة ومراقبة تغيرها. هذه الدراسة الإحصائية لهذه التغييرات ، الديموغرافيا، يبحث في كيفية استجابة السكان لهذه التقلبات. يمكن أن يؤثر التحول في السكان على بنية المجتمع والنظام البيئي ككل.

المعلومات المقدمة والأمثلة الموضحة في القسم تدعم المفاهيم الموضحة في Big Idea 2 و Big Idea 4 من AP ® Biology Curriculum Framework. توفر أهداف التعلم AP ® المدرجة في إطار المنهج الدراسي أساسًا شفافًا لدورة AP ® Biology ، وتجربة معملية قائمة على الاستفسار ، وأنشطة تعليمية ، وأسئلة اختبار AP ®. يدمج هدف التعلم المحتوى المطلوب مع واحد أو أكثر من الممارسات العلمية السبعة.

فكرة كبيرة 2 تستخدم النظم البيولوجية الطاقة المجانية ولبنات البناء الجزيئية للنمو والتكاثر والحفاظ على التوازن الديناميكي.
الفهم الدائم 2. د يتأثر النمو والتوازن الديناميكي للنظام البيولوجي بالتغيرات في بيئة النظام.
المعرفة الأساسية 2-د -1 تتأثر جميع الأنظمة البيولوجية من الخلايا والكائنات إلى السكان والمجتمعات والنظم البيئية بالتفاعلات الحيوية وغير الحيوية المعقدة التي تنطوي على تبادل المادة والطاقة الحرة.
ممارسة العلوم 6.4 يمكن للطالب تقديم ادعاءات وتنبؤات حول الظواهر الطبيعية بناءً على النظريات والنماذج العلمية.
هدف التعلم 2.3 يستطيع الطالب التنبؤ بكيفية تأثير التغييرات في توافر الطاقة المجانية على الكائنات الحية والسكان والنظم البيئية.
المعرفة الأساسية 2-د -1 تتأثر جميع النظم البيولوجية من الخلايا والكائنات إلى السكان والمجتمعات والنظم الإيكولوجية بالتفاعلات الحيوية وغير الحيوية المعقدة التي تنطوي على تبادل المادة والطاقة الحرة.
ممارسة العلوم 1.3 يمكن للطالب صقل تمثيلات ونماذج للظواهر الطبيعية أو من صنع الإنسان والأنظمة في المجال.
ممارسة العلوم 3.2 يمكن للطالب تنقيح الأسئلة العلمية.
هدف التعلم 2.22 الطالب قادر على صقل النماذج العلمية والأسئلة حول تأثير التفاعلات الحيوية وغير الحيوية المعقدة على جميع النظم البيولوجية ، من الخلايا والكائنات الحية إلى السكان والمجتمعات والنظم البيئية.
المعرفة الأساسية 2-د -1 تتأثر جميع النظم البيولوجية من الخلايا والكائنات إلى السكان والمجتمعات والنظم الإيكولوجية بالتفاعلات الحيوية وغير الحيوية المعقدة التي تنطوي على تبادل المادة والطاقة الحرة.
ممارسة العلوم 4.2 يمكن للطالب تصميم خطة لجمع البيانات للإجابة على سؤال علمي معين.
ممارسة العلوم 7.2 يمكن للطالب ربط المفاهيم في وعبر المجال (المجالات) للتعميم أو الاستقراء في و / أو عبر التفاهمات الدائمة و / أو الأفكار الكبيرة.
هدف التعلم 2.23 الطالب قادر على تصميم خطة لجمع البيانات لإظهار أن جميع النظم البيولوجية ، بما في ذلك السكان ، تتأثر بالتفاعلات الحيوية وغير الحيوية المعقدة.
المعرفة الأساسية 2-د -1 تتأثر جميع النظم البيولوجية من الخلايا والكائنات إلى السكان والمجتمعات والنظم الإيكولوجية بالتفاعلات الحيوية وغير الحيوية المعقدة التي تنطوي على تبادل المادة والطاقة الحرة.
ممارسة العلوم 5.1 يمكن للطالب تحليل البيانات لتحديد الأنماط أو العلاقات.
هدف التعلم 2.24 الطالب قادر على تحليل البيانات لتحديد الأنماط والعلاقات الممكنة بين العوامل الحيوية أو اللاأحيائية والنظام البيولوجي ، بما في ذلك السكان.
فكرة كبيرة 4 تتفاعل النظم البيولوجية ، وهذه الأنظمة وتفاعلاتها تمتلك خصائص معقدة.
الفهم الدائم 4 التفاعلات داخل النظم البيولوجية تؤدي إلى خصائص معقدة.
المعرفة الأساسية 4-أ -5 تتكون المجتمعات من مجموعات من الكائنات الحية التي تتفاعل بطرق معقدة.
ممارسة العلوم 1.4 يمكن للطالب استخدام التمثيلات والنماذج لتحليل المواقف أو حل المشكلات نوعًا وكميًا.
ممارسة العلوم 4.2 يمكن للطالب تصميم خطة لجمع البيانات للإجابة على سؤال علمي معين.
هدف التعلم 4.11 الطالب قادر على تبرير اختيار نوع البيانات اللازمة للإجابة على الأسئلة العلمية حول تفاعل السكان داخل المجتمعات.
المعرفة الأساسية 4-أ -5 تتكون المجتمعات من مجموعات من الكائنات الحية التي تتفاعل بطرق معقدة.
ممارسة العلوم 2.2 يمكن للطالب تطبيق إجراءات رياضية على الكميات التي تصف الظواهر الطبيعية.
هدف التعلم 4.12 الطالب قادر على تطبيق إجراءات رياضية على الكميات التي تصف المجتمعات المكونة من مجموعات من الكائنات الحية التي تتفاعل بطرق معقدة.
المعرفة الأساسية 4-أ -5 تتكون المجتمعات من مجموعات من الكائنات الحية التي تتفاعل بطرق معقدة.
ممارسة العلوم 6.4 يمكن للطالب تقديم ادعاءات وتنبؤات حول الظواهر الطبيعية بناءً على النظريات والنماذج العلمية.
هدف التعلم 4.13 الطالب قادر على التنبؤ بآثار التغيير في سكان المجتمع على المجتمع.

السكان كيانات ديناميكية. يتكون السكان من جميع الأنواع التي تعيش في منطقة معينة ، وتتذبذب أعدادها بناءً على عدد من العوامل: التغيرات الموسمية والسنوية في البيئة ، والكوارث الطبيعية مثل حرائق الغابات والانفجارات البركانية ، والتنافس على الموارد بين الأنواع وداخلها. تستخدم الدراسة الإحصائية لديناميات السكان والديموغرافيا سلسلة من الأدوات الرياضية لاستكشاف كيفية استجابة السكان للتغيرات في بيئاتهم الحيوية واللاأحيائية. تم تصميم العديد من هذه الأدوات في الأصل لدراسة البشر. على سبيل المثال، جداول الحياة، التي تفصل متوسط ​​العمر المتوقع للأفراد ضمن مجموعة سكانية ، تم تطويرها في البداية من قبل شركات التأمين على الحياة لتحديد أسعار التأمين. في الواقع ، بينما يستخدم مصطلح "التركيبة السكانية" بشكل شائع عند مناقشة البشر ، يمكن دراسة جميع السكان الأحياء باستخدام هذا النهج.

حجم السكان وكثافتهم

تبدأ دراسة أي مجتمع عادة بتحديد عدد الأفراد من نوع معين ، ومدى ارتباطهم الوثيق ببعضهم البعض. داخل موطن معين ، يمكن تمييز السكان من خلال حجم السكان (ن)، العدد الإجمالي للأفراد ، و الكثافة السكانية، عدد الأفراد في منطقة أو حجم معين. حجم السكان وكثافتهم هما السمتان الرئيسيتان اللتان تستخدمان لوصف السكان وفهمهم. على سبيل المثال ، قد تكون المجموعات السكانية التي بها عدد أكبر من الأفراد أكثر استقرارًا من المجموعات الأصغر بناءً على تنوعها الجيني ، وبالتالي قدرتها على التكيف مع البيئة. بدلاً من ذلك ، قد يواجه فرد من مجموعة سكانية منخفضة الكثافة السكانية (ينتشر أكثر في الموطن) صعوبة أكبر في العثور على رفيقة للتكاثر مقارنةً بالسكان ذوي الكثافة السكانية العالية. كما هو مبين في //cnx.org/contents/ عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. تحتاج إلى تفعيل جافا سكريبت لتتمكن من مشاهدته. : GKQdm6Y0 @ 13 / 36-1-Population-Demography # fig-ch45_01_01 "& gt الشكل 36.2 ، الكائنات الحية الأصغر تميل إلى أن تكون أكثر كثافة من الكائنات الأكبر.

اتصال مرئي

طرق البحث السكاني

الطريقة الأكثر دقة لتحديد حجم السكان هي ببساطة عد جميع الأفراد داخل الموطن. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة غالبًا ما تكون غير مجدية من الناحية اللوجستية أو الاقتصادية ، خاصة عند دراسة الموائل الكبيرة. وهكذا ، عادة ما يدرس العلماء السكان عن طريق أخذ عينات من جزء تمثيلي من كل موطن واستخدام هذه البيانات لعمل استنتاجات حول الموطن ككل. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من الطرق لأخذ عينات من السكان لتحديد حجمهم وكثافتهم. بالنسبة للكائنات غير المتحركة مثل النباتات ، أو للكائنات الحية الصغيرة جدًا والبطيئة الحركة ، أ رباعي يمكن استخدامه (//cnx.org/contents/ عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من spambots. تحتاج إلى تمكين JavaScript لمشاهدته.: GKQdm6Y0 @ 13 / 36-1-Population-Demography # fig-ch45_01_02 "& gtFigure 36.3). المربع هو وسيلة لتمييز المناطق المربعة داخل الموطن ، إما عن طريق وضع منطقة بالعصي والخيط ، أو باستخدام مربع خشبي أو بلاستيكي أو معدني يوضع على الأرض. بعد وضع المربعات ، يقوم الباحثون بعد ذلك عد عدد الأفراد الذين يقعون داخل حدودهم. يتم إجراء عينات مربعة متعددة في جميع أنحاء الموطن في عدة مواقع عشوائية.يمكن بعد ذلك استخدام كل هذه البيانات لتقدير حجم السكان وكثافة السكان داخل الموطن بأكمله. عدد وحجم تعتمد عينات المربعات على نوع الكائنات قيد الدراسة وعوامل أخرى ، بما في ذلك كثافة الكائن الحي. على سبيل المثال ، إذا تم أخذ عينات من أزهار النرجس البري ، فيمكن استخدام كوادرات بمساحة 1 متر مربع بينما مع الأخشاب الحمراء العملاقة ، والتي تكون أكبر وتعيش بعيدًا عن كل س هناك ، يمكن استخدام رباعي أكبر من 100 م 2. وهذا يضمن أن يتم عد عدد كافٍ من الأفراد من النوع للحصول على عينة دقيقة ترتبط بالموئل ، بما في ذلك المناطق التي لم يتم أخذ عينات منها.

بالنسبة للكائنات الحية المتحركة ، مثل الثدييات أو الطيور أو الأسماك ، تسمى تقنية وضع علامة واستعادة كثيرا ما تستخدم. تتضمن هذه الطريقة تعليم عينة من الحيوانات التي تم أسرها بطريقة ما (مثل العلامات ، أو العصابات ، أو الطلاء ، أو علامات الجسم الأخرى) ، ثم إعادتها إلى البيئة للسماح لها بالاختلاط مع بقية السكان لاحقًا ، يتم جمع العينة ، بما في ذلك بعض الأفراد الذين تم وضع علامة (recaptures) عليهم وبعض الأفراد الذين لم يتم تمييزهم (//cnx.org/contents/ عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من spambots. تحتاج إلى تمكين JavaScript لمشاهدته.: GKQdm6Y0 @ 13 / 36-1-السكان-الديموغرافيا # fig-ch45_01_03 "& gtFigure 36.4).

باستخدام نسبة الأفراد المميزين وغير المميزين ، يحدد العلماء عدد الأفراد في العينة. من هذا ، يتم استخدام الحسابات لتقدير الحجم الإجمالي للسكان. تفترض هذه الطريقة أنه كلما زاد عدد السكان ، انخفضت النسبة المئوية للكائنات التي تم وضع علامات عليها والتي سيتم أسرها نظرًا لأنها ستختلط مع عدد أكبر من الأفراد غير المميزين. على سبيل المثال ، إذا تم أسر 80 غزالًا ووسمها وإطلاقها في الغابة ، وتم أسر 100 غزال لاحقًا وتم تحديد 20 منها بالفعل ، فيمكننا تحديد حجم العشيرة (ن) باستخدام المعادلة التالية:

باستخدام مثالنا ، سيتم تقدير حجم السكان بـ 400.

لذلك ، هناك ما يقدر بنحو 400 فرد في السكان الأصليين.

توجد بعض القيود على طريقة التحديد والاستعادة. قد تتعلم بعض الحيوانات من المصيد الأول تجنب الاصطياد في الجولة الثانية ، مما يؤدي إلى تضخيم تقديرات السكان. بدلاً من ذلك ، قد يتم إعادة اصطياد الحيوانات بشكل مفضل (خاصة إذا تم تقديم مكافأة غذائية) ، مما يؤدي إلى التقليل من حجم السكان. أيضًا ، قد تتضرر بعض الأنواع من تقنية الوسم ، مما يقلل من بقائها على قيد الحياة. تم تطوير مجموعة متنوعة من التقنيات الأخرى ، بما في ذلك التتبع الإلكتروني للحيوانات الموسومة بأجهزة إرسال لاسلكية واستخدام البيانات من الصيد التجاري وعمليات الصيد لتقدير حجم وصحة السكان والمجتمعات.

توزيع الأنواع

بالإضافة إلى قياس الكثافة البسيطة ، يمكن الحصول على مزيد من المعلومات حول السكان من خلال النظر في توزيع الأفراد. أنماط تشتت الأنواع (أو أنماط التوزيع) تظهر العلاقة المكانية بين أفراد المجتمع داخل الموائل في نقطة زمنية معينة. بعبارة أخرى ، تُظهر ما إذا كان أفراد النوع يعيشون بالقرب من بعضهم البعض أو بعيدًا عن بعضهم البعض ، وما هي الأنماط التي تظهر عند تباعدهم عن بعضهم البعض.

يمكن أن يكون الأفراد في مجتمع ما متباعدون بشكل متساوٍ إلى حد ما ، أو متشتت بشكل عشوائي مع عدم وجود نمط يمكن التنبؤ به ، أو متجمعين في مجموعات. تُعرف هذه باسم أنماط التشتت الموحدة والعشوائية والمتكتلة ، على التوالي (//cnx.org/contents/ عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من spambots. تحتاج إلى تمكين JavaScript لمشاهدته.: GKQdm6Y0 @ 13 / 36-1-Population -Demography # fig-ch45_01_04 "& gtFigure 36.5). لوحظ تشتت موحد في النباتات التي تفرز مواد تمنع نمو الأفراد القريبين (مثل إطلاق مواد كيميائية سامة بواسطة نبات المريمية سالفيا ليوكوفيلا ، ظاهرة تسمى allelopathy) وفي حيوانات مثل البطريق الذي يحتفظ بمنطقة محددة. مثال على التشتت العشوائي يحدث مع الهندباء والنباتات الأخرى التي تحتوي على بذور مشتتة بالرياح تنبت أينما وقعت في بيئة مواتية. يمكن رؤية التشتت المتكتل في النباتات التي تسقط بذورها مباشرة على الأرض ، مثل أشجار البلوط ، أو الحيوانات التي تعيش في مجموعات (مجموعات من الأسماك أو قطعان الأفيال). قد تكون التشتتات المتجمعة أيضًا دالة على عدم تجانس الموائل. وبالتالي ، يوفر تشتت الأفراد داخل مجموعة سكانية مزيدًا من المعلومات حول كيفية تفاعلهم مع بعضهم البعض أكثر من قياس الكثافة البسيط. مثلما قد تواجه الأنواع منخفضة الكثافة صعوبة أكبر في العثور على رفيقة ، قد تواجه الأنواع المنفردة ذات التوزيع العشوائي صعوبة مماثلة عند مقارنتها بالأنواع الاجتماعية المجمعة معًا في مجموعات.

الديموغرافيا

بينما يصف حجم السكان وكثافتهم مجموعة سكانية في وقت معين ، يجب على العلماء استخدام الديموغرافيا لدراسة ديناميات السكان. الديموغرافيا هي الدراسة الإحصائية للتغيرات السكانية بمرور الوقت: معدلات المواليد ومعدلات الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع. قد تتأثر كل من هذه التدابير ، وخاصة معدلات المواليد ، بالخصائص السكانية الموصوفة أعلاه. على سبيل المثال ، يؤدي الحجم السكاني الكبير إلى ارتفاع معدل المواليد نظرًا لوجود عدد أكبر من الأفراد الذين يحتمل أن يتكاثروا. في المقابل ، يمكن أن يؤدي الحجم السكاني الكبير أيضًا إلى ارتفاع معدل الوفيات بسبب المنافسة والمرض وتراكم النفايات. وبالمثل ، تؤدي الكثافة السكانية الأعلى أو نمط التشتت المتكتل إلى المزيد من اللقاءات الإنجابية المحتملة بين الأفراد ، مما قد يؤدي إلى زيادة معدل المواليد. أخيرًا ، يمكن أن تؤدي نسبة الجنس المتحيزة للإناث (نسبة الذكور إلى الإناث) أو الهيكل العمري (نسبة السكان في فئات عمرية محددة) المكونة من العديد من الأفراد في سن الإنجاب إلى زيادة معدلات المواليد.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للخصائص الديموغرافية للسكان أن تؤثر على كيفية نمو السكان أو انخفاضهم بمرور الوقت. إذا تساوت معدلات المواليد والوفيات ، يظل السكان مستقرين. ومع ذلك ، سيزداد حجم السكان إذا تجاوزت معدلات المواليد معدلات الوفيات ، فسوف ينخفض ​​عدد السكان إذا كانت معدلات المواليد أقل من معدلات الوفيات. متوسط ​​العمر المتوقع هو عامل مهم آخر ، حيث تؤثر مدة بقاء الأفراد في السكان على الموارد المحلية ، والتكاثر ، والصحة العامة للسكان. غالبًا ما يتم عرض هذه الخصائص الديموغرافية في شكل جدول الحياة.

جداول الحياة

توفر جداول الحياة معلومات مهمة حول تاريخ حياة الكائن الحي. تقسم جداول الحياة السكان إلى مجموعات عمرية وغالباً من الجنسين ، وتوضح المدة التي من المحتمل أن يعيشها عضو في تلك المجموعة. تم تصميمها على غرار الجداول الاكتوارية التي تستخدمها صناعة التأمين لتقدير متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان. قد تتضمن جداول الحياة احتمالية وفاة الأفراد قبل عيد ميلادهم التالي (أي معدل الوفيات) ، النسبة المئوية للأفراد الباقين على قيد الحياة الذين يموتون في فترة عمرية معينة ، ومتوسط ​​العمر المتوقع لكل فترة. يظهر مثال لجدول الحياة في //cnx.org/contents/ عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. تحتاج إلى تفعيل جافا سكريبت لتتمكن من مشاهدته. : GKQdm6Y0 @ 13 / 36-1-Population-Demography # tab-ch45_01_01 "& gtTable 36.1 من دراسة لأغنام Dall الجبلية ، وهي نوع موطنه الأصلي شمال غرب أمريكا الشمالية. لاحظ أن السكان مقسمون إلى فترات عمرية (العمود A). يعتمد معدل الوفيات (لكل 1000) ، الموضح في العمود D ، على عدد الأفراد الذين يموتون خلال الفترة العمرية (العمود B) مقسومًا على عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في بداية الفترة (العمود C) ، مضروبًا في 1000.

على سبيل المثال ، بين سن الثالثة والرابعة ، يموت 12 فردًا من أصل 776 من الأغنام المتبقية من الألف خروف الأصلي. ثم يتم ضرب هذا الرقم في 1000 للحصول على معدل الوفيات لكل ألف.

كما يتضح من بيانات معدل الوفيات (العمود D) ، حدث معدل وفيات مرتفع عندما كان عمر الأغنام بين 6 و 12 شهرًا ، ثم زاد أكثر من 8 إلى 12 عامًا ، وبعد ذلك كان هناك عدد قليل من الناجين. تشير البيانات إلى أنه إذا كان الخروف في هذه المجموعة سيبقى على قيد الحياة حتى سن واحد ، فمن المتوقع أن يعيش 7.7 سنة أخرى في المتوسط ​​، كما هو موضح في أرقام متوسط ​​العمر المتوقع في العمود E.

جدول الحياة لأغنام جبل دال //cnx.org/contents/ عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. تحتاج إلى تفعيل جافا سكريبت لتتمكن من مشاهدته. : GKQdm6Y0 @ 13 / 36-1-Population-Demography # footnote1 "& gt1
الفاصل العمري (سنوات)عدد المتوفين في الفترة العمرية لكل 1000 مولودعدد الباقين على قيد الحياة في بداية الفترة العمرية من بين 1000 مولودمعدل الوفيات لكل 1000 حي في بداية العمرمتوسط ​​العمر المتوقع أو متوسط ​​العمر المتبقي لمن يبلغون الفترة العمرية
0-0.5 54 1000 54.0 7.06
0.5-1 145 946 153.3 --
1-2 12 801 15.0 7.7
2-3 13 789 16.5 6.8
3-4 12 776 15.5 5.9
4-5 30 764 39.3 5.0
5-6 46 734 62.7 4.2
6-7 48 688 69.8 3.4
7-8 69 640 107.8 2.6
8-9 132 571 231.2 1.9
9-10 187 439 426.0 1.3
10-11 156 252 619.0 0.9
11-12 90 96 937.5 0.6
12-13 3 6 500.0 1.2
13-14 3 3 1000 0.7

منحنيات البقاء على قيد الحياة

أداة أخرى يستخدمها علماء البيئة السكانية هي أ منحنى النجاة، وهو رسم بياني لعدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت (عادةً مع البيانات المجمعة من جدول الحياة). تسمح لنا هذه المنحنيات بمقارنة تواريخ حياة المجموعات السكانية المختلفة (//cnx.org/contents/ عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من spambots. تحتاج إلى تمكين JavaScript لمشاهدته.: GKQdm6Y0 @ 13 / 36-1-Population-Demography # fig-ch45_01_05 "& gtFigure 36.6). يُظهر البشر ومعظم الرئيسيات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول لأن نسبة عالية من الأبناء تبقى على قيد الحياة في سنواتهم الأولى والمتوسطة - تحدث الوفاة بشكل أساسي في الأفراد الأكبر سنًا. وعادة ما يكون لهذه الأنواع من الأنواع أعداد صغيرة من النسل في مرة واحدة ، ويقدمون قدرًا كبيرًا من الرعاية الأبوية لهم لضمان بقائهم على قيد الحياة. الطيور هي مثال على منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع المتوسط ​​أو من النوع الثاني لأن الطيور تموت بشكل متساوٍ إلى حد ما في كل فترة عمرية.قد يكون لهذه الكائنات أيضًا عدد قليل نسبيًا النسل وتوفير رعاية أبوية كبيرة.تظهر الأشجار واللافقاريات البحرية ومعظم الأسماك منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث لأن عددًا قليلاً جدًا من هذه الكائنات الحية بقي على قيد الحياة في سنوات شبابه ، ولكن تلك التي تصنع من المرجح أن تبقى على قيد الحياة لفترة طويلة نسبيًا. عادة ما يكون للكائنات الحية في هذه الفئة عدد كبير جدًا من النسل ، ولكن بمجرد ولادتها ، يتم توفير القليل من الرعاية الأبوية. وبالتالي فإن هذه النسل "بمفردها" وعرضة للافتراس ، لكن أعدادهم الهائلة تضمن بقاء عدد كافٍ من الأفراد لإدامة النوع.

اتصال الممارسة العلمية لدورات AP®

نشاط

صمم تحقيقًا قد يستخدمه الباحث لتحديد حجم مجموعة طيور البطريق في القطب الجنوبي باستخدام طريقة التحديد والإفراج. ما هي العوامل الحيوية أو اللاأحيائية التي قد تؤثر على حجم تعداد البطريق في منطقة معينة؟


الديموغرافيا

تسمى دراسة الإحصائيات الحيوية التي تؤثر على حجم السكان بالديموغرافيا. يختلف معدل المواليد ومعدل الوفيات بين المجموعات الفرعية داخل السكان. يتحكم معدل المواليد ومعدل الوفيات في حجم السكان. الإضافة تحدث بسبب الولادة والهجرة. تؤدي الوفيات (الوفيات) والهجرة إلى انخفاض عدد السكان. تؤثر بعض العوامل القارورة مثل التركيب العمري ونسبة الجنس على حجم السكان. تتم دراسة هذه في الديموغرافيا.

العدد النسبي للأفراد من كل عمر من السكان هو جأالهيكل العمري. في الغالب ، يكون متوسط ​​عمر الأفراد في مجموعة ما أكبر من الوقت الذي يستغرقه & # 8216 الطبيعة أو التكاثر. لذلك يتداخل الجيل. يعطي بنية عمرية مختلفة في مجموعة سكانية: يمكن تحديد isw ، c من النبات بواسطة حلقات النمو السنوية.

لكل فئة عمرية معدل ولادة ووفيات مميز. الأفراد الصغار والكبار لديهم فرصة أكبر للموت من الفئة العمرية المتوسطة. الفئات العمرية المتوسطة أقوى. لديهم القدرة على التكاثر. على سبيل المثال ، يكون معدل الوفيات أعلى في النباتات الصغيرة والنباتات القديمة. وبالتالي ، فإن السكان الوسيطين لديهم أعلى معدل مواليد. يزداد عدد هؤلاء السكان بسرعة. السكان مع عدد كبير من الأفراد الأكبر سنا تظهر انخفاضا.

يُطلق على متوسط ​​الفترة بين ولادة الأفراد وولادة نسلهم وقت الجيل. إنها ميزة ديموغرافية مهمة. إنها مباشرة أساطيل بحجم السكان. هناك نوعان من أوقات التوليد:

(أ) وقت جيل قصير: يوجد معدل نمو أخير في عدد السكان بجيل أقصر. هؤلاء السكان لديهم معدل مواليد ومعدل وفيات مرتفع. مثالها النباتات السنوية

(ب) وقت جيل طويل:لديهم معدل نمو بطيء. معدل المواليد يساوي معدل الوفيات. مثالها النباتات السنوية.

تسمى نسبة الفرد من كل جنس في السكان نسبة الجنس. كما أنها إحصائية ديموغرافية مهمة. يؤثر على معدل النمو السكاني. معدل المواليد مرتبط بعدد الإناث في السكان. يمكن للذكر الواحد توفير الحيوانات المنوية للكثيرين. إناث. وبالتالي. عدد الذكور أقل أهمية بالنسبة لمعدل المواليد. على سبيل المثال. تحتوي التواريخ على نباتات منفصلة للذكور والإناث. يكفي نبات واحد أو نبتين من الذكور لتخصيب نباتات الإناث في جميع الحدائق.

تطبيقات الديموغرافيا

تُستخدم الديموغرافيا لتطوير جداول الحياة ولعنات الناجين من السفن.

تسمى الجداول التي تعرض ملخصات وفيات السكان بجدول الحياة. يتم استخدام المجموعات النموذجية لتطوير هذه الجداول. الفوج هو مجموعة من الأفراد من نفس العمر منذ الولادة حتى وفاتهم. يتم أخذ البيانات الأساسية للأفراد الأحياء لوقت أخذ العينات. يستغرق وقت أخذ العينات هذا عامًا واحدًا لمعظم الأنواع. يتم وضع هذه البيانات في جدول بأعمدة مختلفة. جداول الحياة ، كيف يلي العوامل الديموغرافية:

(أ) تباين معدل الوفيات مع تقدم العمر على مدى فترة زمنية. هذه الفترة الزمنية تساوي الحد الأقصى لعمر هذه المجموعة.

(ب)البيض الذي تنتجه أنثى في عمر معين. يدعي خصوبة.

(ج) معدل المواليد في وقت أخذ العينات.

تسمى قطعة من أعداد الفوج على قيد الحياة في كل فئة عمرية منحنى البقاء على قيد الحياة. يتم تصنيفها إلى ثلاث مصطلحات عامة:

(أ)النوع I: إنه منحنى مسطح. تظهر معدلات وفيات منخفضة خلال أوائل ومتوسط ​​العمر. تزداد معدلات الوفيات بين الفئات العمرية الأكبر سنًا. لذلك ، ينخفض ​​هذا المنحنى بشكل حاد. يتضح من قبل البشر.

(ب)النوع الثاني: إنه متوسط ​​بين النوع الأول والنوع الثالث. وفياتهم ثابتة طوال فترة الحياة. يتضح من النباتات السنوية.

(ج)النوع الثالث: ينخفض ​​هذا المنحنى بشكل حاد إلى يسار الرسم البياني. يظهر معدل وفيات مرتفع للغاية بين الشباب. ولكن بعد ذلك يصبح مسطحًا.


الديموغرافيا السكانية وعلم الأحياء لنوع جديد من عنكبوت الباب الشوكي العملاق (Araneae: Idiopidae: يوبلوس) من داخل كوينزلاند: تطوير نظام دراسة "علم بطيء" لمعالجة أزمة الحفاظ على البيئة

تراجعت مناهج "العلم البطيء" لفهم البيئة والتاريخ الطبيعي والديموغرافيا للأنواع خلال العقود الأخيرة ، على الرغم من الأهمية الحاسمة لهذه الدراسات لبيولوجيا الحفظ. مع تقدم الأنثروبوسين ، تتعرض مجموعات اللافقاريات لضغوط متزايدة في جميع أنحاء العالم ، ومع ذلك يوجد عدد قليل من مجموعات البيانات طويلة الأجل لتتبع التغييرات أو الانخفاضات المحتملة. هنا ، نقدم نظام دراسة "علميًا بطيئًا" تم تطويره حديثًا ، لفهم التركيبة السكانية والبيولوجيا والبيئة الجزيئية للأنواع التي يحتمل أن تكون مهددة من العنكبوت العملاق مجهول السبب من شرق أستراليا الداخلي. هذه الأنواع غير الموصوفة سابقًا في قبيلة Euoplini ، الموصوفة حديثًا هنا باسم Euoplos grandis Wilson & Rix sp. نوفمبر ، لديها توزيع مجزأ للغاية في منطقة حزام بريغالو الجنوبية في جنوب شرق كوينزلاند ، في منطقة طبيعية تم تطهيرها إلى حد كبير للزراعة المحصولية. لطالما تم التعرف على أهمية الحفاظ على Idiopidae ، وتظل هذه العناكب مجموعة رائدة للحفاظ على اللافقاريات الأرضية في أستراليا. من خلال دراسة معدلات النمو ، ومدى الحياة ، والتجنيد ، والتاريخ الطبيعي ، واللياقة البدنية ، وتدفق الجينات ، والتشتت والجوانب الأخرى للسكان والصحة الفردية ، نهدف تدريجياً إلى الكشف عن الديناميات السكانية لمجموعة سكانية طبيعية منفصلة. في هذه الورقة ، نلخص البيانات الطولية لـ 69 عنكبوتًا فرديًا في الباب المسحور بعد 18 شهرًا من الدراسة الأولية ، ونسلط الضوء على الاتجاهات الديموغرافية الأولية ، والملاحظات البيولوجية ، وسبل البحث الجيني في المستقبل. في النهاية ، الهدف من هذه الدراسة هو توفير مجموعة بيانات أساسية للحفاظ على Idiopidae الأسترالية ، ودراسة حالة إرشادية لأنواع مماثلة في أماكن أخرى في أستراليا.

الملحق S1 بيانات التعداد الأولية لـ Euoplos grandis في موقع الدراسة.

الملحق S2 أطلس مورفولوجيا ل Euoplos grandis.

يرجى ملاحظة ما يلي: الناشر غير مسؤول عن محتوى أو وظيفة أي معلومات داعمة مقدمة من المؤلفين. يجب توجيه أي استفسارات (بخلاف المحتوى المفقود) إلى المؤلف المقابل للمقالة.


الديموغرافيا السكانية

السكان كيانات ديناميكية. يتكون السكان من جميع الأنواع التي تعيش في منطقة معينة ، وتتذبذب أعدادها بناءً على عدد من العوامل: التغيرات الموسمية والسنوية في البيئة ، والكوارث الطبيعية مثل حرائق الغابات والانفجارات البركانية ، والتنافس على الموارد بين الأنواع وداخلها. الدراسة الإحصائية لديناميات السكان ، الديموغرافيا، يستخدم سلسلة من الأدوات الرياضية للتحقيق في كيفية استجابة السكان للتغيرات في بيئاتهم الحيوية وغير الحيوية. تم تصميم العديد من هذه الأدوات في الأصل لدراسة البشر. على سبيل المثال، جداول الحياة، التي تفصل متوسط ​​العمر المتوقع للأفراد ضمن مجموعة سكانية ، تم تطويرها في البداية من قبل شركات التأمين على الحياة لتحديد أسعار التأمين. في الواقع ، بينما يستخدم مصطلح "التركيبة السكانية" بشكل شائع عند مناقشة البشر ، يمكن دراسة جميع السكان الأحياء باستخدام هذا النهج.

حجم السكان وكثافتهم

تبدأ دراسة أي مجتمع عادة بتحديد عدد الأفراد من نوع معين ، ومدى ارتباطهم الوثيق ببعضهم البعض. داخل موطن معين ، يمكن تمييز السكان من خلال حجم السكان (ن)، العدد الإجمالي للأفراد ، و الكثافة السكانية، عدد الأفراد في منطقة أو حجم معين. حجم السكان وكثافتهم هما السمتان الرئيسيتان اللتان تستخدمان لوصف السكان وفهمهم. على سبيل المثال ، قد تكون المجموعات السكانية التي بها عدد أكبر من الأفراد أكثر استقرارًا من المجموعات الأصغر بناءً على تنوعها الجيني ، وبالتالي قدرتها على التكيف مع البيئة. بدلاً من ذلك ، قد يواجه فرد من مجموعة سكانية منخفضة الكثافة السكانية (ينتشر أكثر في الموطن) صعوبة أكبر في العثور على رفيقة للتكاثر مقارنةً بالسكان ذوي الكثافة السكانية العالية. كما هو موضح في [الرابط] ، تميل الكائنات الأصغر إلى أن تكون أكثر كثافة من الكائنات الأكبر.

كما يوضح هذا الرسم البياني ، تتناقص الكثافة السكانية عادةً مع زيادة حجم الجسم. لماذا تظن أن هذه هي القضية؟

طرق البحث السكاني

الطريقة الأكثر دقة لتحديد حجم السكان هي ببساطة عد جميع الأفراد داخل الموطن. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة غالبًا ما تكون غير مجدية من الناحية اللوجستية أو الاقتصادية ، خاصة عند دراسة الموائل الكبيرة. وهكذا ، عادة ما يدرس العلماء السكان عن طريق أخذ عينات من جزء تمثيلي من كل موطن واستخدام هذه البيانات لعمل استنتاجات حول الموطن ككل. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من الطرق لأخذ عينات من السكان لتحديد حجمهم وكثافتهم. بالنسبة للكائنات غير المتحركة مثل النباتات ، أو للكائنات الحية الصغيرة جدًا والبطيئة الحركة ، أ رباعي يمكن استخدام ([رابط]). المربع هو وسيلة لتمييز المناطق المربعة داخل الموطن ، إما عن طريق وضع العصي والخيط في منطقة ما ، أو باستخدام مربع خشبي أو بلاستيكي أو معدني يوضع على الأرض. بعد تحديد المربعات ، يقوم الباحثون بعد ذلك بحساب عدد الأفراد الذين يقعون داخل حدودهم. يتم إجراء عينات كوادرات متعددة في جميع أنحاء الموطن في عدة مواقع عشوائية. يمكن بعد ذلك استخدام كل هذه البيانات لتقدير حجم السكان والكثافة السكانية داخل الموطن بأكمله. يعتمد عدد وحجم عينات المربعات على نوع الكائنات قيد الدراسة وعوامل أخرى ، بما في ذلك كثافة الكائن الحي. على سبيل المثال ، إذا تم أخذ عينات من أزهار النرجس البري ، فيمكن استخدام كوادرات بمساحة 1 م 2 بينما مع الأخشاب الحمراء العملاقة ، والتي تكون أكبر حجماً وتعيش بعيدًا عن بعضها البعض ، يمكن استخدام رباعي أكبر حجمه 100 م 2. وهذا يضمن أن يتم عد عدد كافٍ من الأفراد من النوع للحصول على عينة دقيقة ترتبط بالموئل ، بما في ذلك المناطق التي لم يتم أخذ عينات منها.

بالنسبة للكائنات الحية المتحركة ، مثل الثدييات أو الطيور أو الأسماك ، تسمى تقنية وضع علامة واستعادة كثيرا ما تستخدم. تتضمن هذه الطريقة تعليم عينة من الحيوانات التي تم أسرها بطريقة ما (مثل العلامات ، أو العصابات ، أو الطلاء ، أو علامات الجسم الأخرى) ، ثم إعادتها إلى البيئة للسماح لها بالاختلاط مع بقية السكان لاحقًا ، يتم جمع العينة ، بما في ذلك بعض الأفراد الذين تم وضع علامة (إعادة الأسر) وبعض الأفراد غير المميزين ([رابط]).

باستخدام نسبة الأفراد المميزين وغير المميزين ، يحدد العلماء عدد الأفراد في العينة. من هذا ، يتم استخدام الحسابات لتقدير الحجم الإجمالي للسكان. تفترض هذه الطريقة أنه كلما زاد عدد السكان ، انخفضت النسبة المئوية للكائنات التي تم وضع علامات عليها والتي سيتم أسرها نظرًا لأنها ستختلط مع عدد أكبر من الأفراد غير المميزين. على سبيل المثال ، إذا تم أسر 80 غزالًا ووسمها وإطلاقها في الغابة ، وتم أسر 100 غزال لاحقًا وتم تحديد 20 منها بالفعل ، فيمكننا تحديد حجم العشيرة (ن) باستخدام المعادلة التالية:

باستخدام مثالنا ، سيتم تقدير حجم السكان بـ 400.

لذلك ، هناك ما يقدر بنحو 400 فرد في السكان الأصليين.

توجد بعض القيود على طريقة التحديد والاستعادة. قد تتعلم بعض الحيوانات من المصيد الأول تجنب الاصطياد في الجولة الثانية ، مما يؤدي إلى تضخيم تقديرات السكان. بدلاً من ذلك ، قد يتم إعادة اصطياد الحيوانات بشكل مفضل (خاصة إذا تم تقديم مكافأة غذائية) ، مما يؤدي إلى التقليل من حجم السكان. أيضًا ، قد تتضرر بعض الأنواع من تقنية الوسم ، مما يقلل من بقائها على قيد الحياة. تم تطوير مجموعة متنوعة من التقنيات الأخرى ، بما في ذلك التتبع الإلكتروني للحيوانات الموسومة بأجهزة إرسال لاسلكية واستخدام البيانات من الصيد التجاري وعمليات الصيد لتقدير حجم وصحة السكان والمجتمعات.

توزيع الأنواع

بالإضافة إلى قياس الكثافة البسيطة ، يمكن الحصول على مزيد من المعلومات حول السكان من خلال النظر في توزيع الأفراد. أنماط تشتت الأنواع (أو أنماط التوزيع) تظهر العلاقة المكانية بين أفراد المجتمع داخل الموائل في نقطة زمنية معينة. بعبارة أخرى ، تُظهر ما إذا كان أفراد النوع يعيشون بالقرب من بعضهم البعض أو بعيدًا عن بعضهم البعض ، وما هي الأنماط التي تظهر عند تباعدهم عن بعضهم البعض.

يمكن أن يكون الأفراد في مجتمع ما متباعدون بشكل متساوٍ إلى حد ما ، أو متشتت بشكل عشوائي مع عدم وجود نمط يمكن التنبؤ به ، أو متجمعين في مجموعات. تُعرف هذه باسم أنماط التشتت المنتظمة والعشوائية والمتكتلة ، على التوالي ([رابط]). لوحظ تشتت موحد في النباتات التي تفرز مواد تمنع نمو الأفراد القريبين (مثل إطلاق المواد الكيميائية السامة بواسطة نبات المريمية سالفيا ليوكوفيلا ، ظاهرة تسمى allelopathy) وفي حيوانات مثل البطريق الذي يحتفظ بمنطقة محددة. مثال على التشتت العشوائي يحدث مع الهندباء والنباتات الأخرى التي تحتوي على بذور مشتتة بالرياح تنبت أينما وقعت في بيئة مواتية. يمكن رؤية التشتت المتكتل في النباتات التي تسقط بذورها مباشرة على الأرض ، مثل أشجار البلوط ، أو الحيوانات التي تعيش في مجموعات (مجموعات من الأسماك أو قطعان الأفيال). قد تكون التشتتات المتجمعة أيضًا دالة على عدم تجانس الموائل. وبالتالي ، يوفر تشتت الأفراد داخل مجموعة سكانية مزيدًا من المعلومات حول كيفية تفاعلهم مع بعضهم البعض أكثر من قياس الكثافة البسيط. مثلما قد تواجه الأنواع منخفضة الكثافة صعوبة أكبر في العثور على رفيقة ، قد تواجه الأنواع المنفردة ذات التوزيع العشوائي صعوبة مماثلة عند مقارنتها بالأنواع الاجتماعية المجمعة معًا في مجموعات.

الديموغرافيا

بينما يصف حجم السكان وكثافتهم مجموعة سكانية في وقت معين ، يجب على العلماء استخدام الديموغرافيا لدراسة ديناميات السكان. الديموغرافيا هي الدراسة الإحصائية للتغيرات السكانية بمرور الوقت: معدلات المواليد ومعدلات الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع. قد تتأثر كل من هذه التدابير ، وخاصة معدلات المواليد ، بالخصائص السكانية الموصوفة أعلاه. على سبيل المثال ، يؤدي الحجم السكاني الكبير إلى ارتفاع معدل المواليد نظرًا لوجود عدد أكبر من الأفراد الذين يحتمل أن يتكاثروا. في المقابل ، يمكن أن يؤدي الحجم السكاني الكبير أيضًا إلى ارتفاع معدل الوفيات بسبب المنافسة والمرض وتراكم النفايات. وبالمثل ، تؤدي الكثافة السكانية الأعلى أو نمط التشتت المتكتل إلى المزيد من اللقاءات الإنجابية المحتملة بين الأفراد ، مما قد يؤدي إلى زيادة معدل المواليد. أخيرًا ، يمكن أن تؤدي نسبة الجنس المتحيزة للإناث (نسبة الذكور إلى الإناث) أو الهيكل العمري (نسبة السكان في فئات عمرية محددة) المكونة من العديد من الأفراد في سن الإنجاب إلى زيادة معدلات المواليد.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للخصائص الديموغرافية للسكان أن تؤثر على كيفية نمو السكان أو انخفاضهم بمرور الوقت. إذا تساوت معدلات المواليد والوفيات ، يظل السكان مستقرين. ومع ذلك ، سيزداد حجم السكان إذا تجاوزت معدلات المواليد معدلات الوفيات ، فسوف ينخفض ​​عدد السكان إذا كانت معدلات المواليد أقل من معدلات الوفيات. متوسط ​​العمر المتوقع هو عامل مهم آخر ، حيث تؤثر مدة بقاء الأفراد في السكان على الموارد المحلية ، والتكاثر ، والصحة العامة للسكان. غالبًا ما يتم عرض هذه الخصائص الديموغرافية في شكل جدول الحياة.

جداول الحياة

توفر جداول الحياة معلومات مهمة حول تاريخ حياة الكائن الحي. تقسم جداول الحياة السكان إلى مجموعات عمرية وغالباً من الجنسين ، وتوضح المدة التي من المحتمل أن يعيشها عضو في تلك المجموعة. تم تصميمها على غرار الجداول الاكتوارية التي تستخدمها صناعة التأمين لتقدير متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان. قد تتضمن جداول الحياة احتمالية وفاة الأفراد قبل عيد ميلادهم التالي (أي معدل الوفيات) ، النسبة المئوية للأفراد الباقين على قيد الحياة الذين يموتون في فترة عمرية معينة ، ومتوسط ​​العمر المتوقع لكل فترة. يظهر مثال لجدول الحياة في [رابط] من دراسة لأغنام دال الجبلية ، وهي نوع موطنه الأصلي شمال غرب أمريكا الشمالية. لاحظ أن المجتمع مقسم إلى فترات عمرية (العمود A). يعتمد معدل الوفيات (لكل 1000) ، الموضح في العمود D ، على عدد الأفراد الذين يموتون خلال الفترة العمرية (العمود B) مقسومًا على عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في بداية الفترة (العمود C) ، مضروبًا في 1000 .

على سبيل المثال ، بين سن الثالثة والرابعة ، يموت 12 فردًا من أصل 776 من الأغنام المتبقية من الألف خروف الأصلي. ثم يتم ضرب هذا الرقم في 1000 للحصول على معدل الوفيات لكل ألف.

كما يتضح من بيانات معدل الوفيات (العمود D) ، حدث معدل وفيات مرتفع عندما كان عمر الأغنام بين 6 و 12 شهرًا ، ثم زاد أكثر من 8 إلى 12 عامًا ، وبعد ذلك كان هناك عدد قليل من الناجين. تشير البيانات إلى أنه إذا كان الخروف في هذه المجموعة سيبقى على قيد الحياة حتى سن واحد ، فمن المتوقع أن يعيش 7.7 سنة أخرى في المتوسط ​​، كما هو موضح في أرقام متوسط ​​العمر المتوقع في العمود E.

جدول الحياة هذا من Ovis dalli يوضح عدد الوفيات وعدد الناجين ومعدل الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع في كل فترة عمرية لأغنام جبل دال.
جدول الحياة لأغنام دال الجبلية 1
الفاصل العمري (سنوات) عدد المتوفين في الفترة العمرية لكل 1000 مولود عدد الباقين على قيد الحياة في بداية الفترة العمرية من بين 1000 مولود معدل الوفيات لكل 1000 حي في بداية العمر متوسط ​​العمر المتوقع أو متوسط ​​العمر المتبقي لمن يبلغون الفترة العمرية
0-0.5 54 1000 54.0 7.06
0.5-1 145 946 153.3 --
1-2 12 801 15.0 7.7
2-3 13 789 16.5 6.8
3-4 12 776 15.5 5.9
4-5 30 764 39.3 5.0
5-6 46 734 62.7 4.2
6-7 48 688 69.8 3.4
7-8 69 640 107.8 2.6
8-9 132 571 231.2 1.9
9-10 187 439 426.0 1.3
10-11 156 252 619.0 0.9
11-12 90 96 937.5 0.6
12-13 3 6 500.0 1.2
13-14 3 3 1000 0.7

منحنيات البقاء على قيد الحياة

أداة أخرى يستخدمها علماء البيئة السكانية هي أ منحنى النجاة، وهو رسم بياني لعدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت (عادةً مع البيانات المجمعة من جدول الحياة). تسمح لنا هذه المنحنيات بمقارنة تواريخ حياة المجموعات السكانية المختلفة ([رابط]). يُظهر البشر ومعظم الرئيسيات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول لأن نسبة عالية من الأبناء يظلون على قيد الحياة في سنواتهم المبكرة والمتوسطة - ويحدث الموت في الغالب عند الأفراد الأكبر سنًا. عادة ما يكون لهذه الأنواع من الأنواع أعداد صغيرة من النسل في وقت واحد ، وتوفر قدرًا كبيرًا من الرعاية الأبوية لهم لضمان بقائهم على قيد الحياة. الطيور هي مثال على منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع المتوسط ​​أو من النوع الثاني لأن الطيور تموت بشكل متساوٍ أو أكثر في كل فترة عمرية. قد يكون لهذه الكائنات أيضًا عدد قليل نسبيًا من النسل وتوفر رعاية أبوية كبيرة. تُظهر الأشجار واللافقاريات البحرية ومعظم الأسماك منحنى البقاء من النوع الثالث لأن عددًا قليلاً جدًا من هذه الكائنات بقي على قيد الحياة في سنوات شبابه ، ومع ذلك ، فإن أولئك الذين يصلون إلى سن الشيخوخة هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة نسبيًا. عادة ما يكون للكائنات الحية في هذه الفئة عدد كبير جدًا من النسل ، ولكن بمجرد ولادتها ، يتم توفير القليل من الرعاية الأبوية. وبالتالي فإن هذه النسل "بمفردها" وعرضة للافتراس ، لكن أعدادهم الهائلة تضمن بقاء عدد كافٍ من الأفراد لإدامة النوع.

ملخص القسم

السكان هم أفراد من نوع يعيش في موطن معين. يقيس علماء البيئة خصائص السكان: الحجم والكثافة ونمط التشتت والبنية العمرية ونسبة الجنس. تعد جداول الحياة مفيدة في حساب متوسط ​​العمر المتوقع لأفراد السكان. تُظهر منحنيات البقاء على قيد الحياة عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت.

اتصالات فنية

[رابط] كما يوضح هذا الرسم البياني ، تتناقص الكثافة السكانية عادةً مع زيادة حجم الجسم. لماذا تظن أن هذه هي القضية؟

[رابط] تتطلب الحيوانات الصغيرة قدرًا أقل من الغذاء والموارد الأخرى ، لذلك يمكن للبيئة أن تدعم المزيد منها.

راجع الأسئلة

أي من الطرق التالية ستخبر عالم البيئة عن حجم وكثافة السكان؟

أي مما يلي هو الأفضل في إظهار متوسط ​​العمر المتوقع للفرد ضمن مجموعة سكانية؟

البشر لديهم أي نوع من منحنى البقاء على قيد الحياة؟

إستجابة مجانية

صف كيف سيحدد الباحث حجم مجموعة طيور البطريق في أنتاركتيكا باستخدام طريقة العلامة والإفراج.

يقوم الباحث بوضع علامة على عدد معين من طيور البطريق بعلامة ، وإعادتها إلى السكان ، وفي وقت لاحق ، يستعيد البطاريق لمعرفة النسبة المئوية للبطاريق المستعادة التي تم تمييزها. ستسمح هذه النسبة المئوية بتقدير حجم تعداد البطريق.

الحواشي

    البيانات مقتبس من إدوارد إس ديفي جونيور ، "جداول الحياة للتجمعات الطبيعية للحيوانات" المراجعة الفصلية للبيولوجيا 22 ، لا. 4 (ديسمبر 1947): 283-314.

قائمة المصطلحات


دراسة ديموغرافية

كلمة "الديموغرافيا" عبارة عن مزيج من كلمتين يونانيتين ، "Demos" تعني الأشخاص و "Graphy" تعني العلم. وبالتالي فإن الديموغرافيا هي علم الناس. الديموغرافيا هي الدراسة الإحصائية والرياضية للحجم والتكوين والتوزيع المكاني للسكان البشريين وكيف تتغير هذه الميزات بمرور الوقت. يتم الحصول على البيانات من تعداد السكان ومن السجلات: سجلات الأحداث مثل الولادة والوفيات والهجرة والزواج والطلاق والأمراض والتوظيف.

يمكن تطبيق التحليل الديموغرافي على مجتمعات بأكملها أو على مجموعات محددة بمعايير مثل التعليم والجنسية والدين والعرق.

أهداف الديموغرافيا:

  • لتحقيق المعرفة حول حجم وتكوين وتنظيم وتوزيع السكان.
  • لدراسة اتجاه النمو السكاني الذي يصف التطور الماضي التوزيع الحالي والتغيرات المستقبلية في سكان المنطقة.
  • لدراسة اتجاه النمو السكاني وتوزيع السكان ، والذي يصف اتجاهات السكان وعلاقاتهم مع الجوانب المختلفة للمعايير الاجتماعية مثل مستوى التعليم ، ومدى التحضر ، والعمالة ، ومستوى المعيشة ، وما إلى ذلك في منطقة ما.
  • لحماية التقييم الديموغرافي المستقبلي وعواقبه المحتملة.

مصطلحات الديموغرافيا:

  • معدل المواليد الخام: يُطلق على العدد السنوي للمواليد الأحياء لكل 1000 شخص معدل المواليد الخام.
  • معدل الخصوبة العام: يُطلق على العدد السنوي للمواليد الأحياء لكل 1000 امرأة في سن الإنجاب (غالبًا ما يكون من 15 إلى 49 عامًا ، ولكن في بعض الأحيان من 15 إلى 44) معدل الخصوبة العام.
  • معدلات الخصوبة حسب العمر: يُطلق على العدد السنوي للمواليد الأحياء لكل 1000 امرأة في فئات عمرية معينة (عادة في سن 15-19 ، و20-24 ، وما إلى ذلك) معدل الخصوبة حسب العمر.
  • معدل الوفيات الإجمالي: يُطلق على العدد السنوي للوفيات لكل 1000 شخص معدل الوفيات الخام.
  • معدل وفيات الرضع: يُطلق على العدد السنوي لوفيات الأطفال الذين تقل أعمارهم عن سنة واحدة لكل 1000 مولود حي معدل وفيات الرضع.
  • توقع الحياة (أو متوسط ​​العمر المتوقع): يُطلق على عدد السنوات التي يتوقع أن يعيشها الفرد في عمر معين عند مستويات الوفيات الحالية متوسط ​​العمر المتوقع.
  • معدل الخصوبة الكلي: يُطلق على عدد المواليد الأحياء لكل امرأة تكمل حياتها الإنجابية إذا كان إنجابها في كل عمر يعكس معدلات الخصوبة الحالية الخاصة بالعمر يسمى معدل الخصوبة الإجمالي.
  • خصوبة مستوى الاستبدال: متوسط ​​عدد الأطفال الذين يجب أن تنجبهم المرأة لتحل محل نفسها بابنة في الجيل القادم.
  • معدل التكاثر الإجمالي: يُطلق على عدد البنات اللائي يولدن لامرأة تكمل حياتها الإنجابية بمعدلات الخصوبة الحالية الخاصة بالعمر معدل الإنجاب الإجمالي.
  • نسبة الاستنساخ الصافي: هي النسبة بين عدد البنات المتوقع ، لكل أم حديثة الولادة ، ممن قد يبقين على قيد الحياة أو لا يبقين على قيد الحياة خلال سن الإنجاب.
  • السكان المستقرون: السكان الذين لديهم معدلات مواليد ووفيات خام ثابتة لفترة طويلة بحيث تظل النسبة المئوية للأشخاص في كل فئة عمرية ثابتة ، أو ما يعادلها ، فإن الهرم السكاني له بنية ثابتة.
  • السكان الثابتون: هو عدد السكان المستقر وغير المتغير في الحجم (الفرق بين معدل المواليد الخام ومعدل الوفيات الخام هو صفر).
  • الديموغرافيا الحيوية: الديموغرافيا الحيوية هي فرع جديد من الديموغرافيا البشرية (الكلاسيكية) تهتم بفهم المحددات البيولوجية والديموغرافية التكميلية والتفاعلات بين عمليات الولادة والوفاة التي تشكل الأفراد والأتراب والسكان.

أهمية الديموغرافيا:

للاقتصاد:

يساعد على فهم معدل نمو الاقتصاد ومعدل نمو السكان. إذا كان عدد السكان يتزايد بمعدل أسرع ، فستكون وتيرة تنمية الاقتصاد بطيئة. في مثل هذه الحالة ، يتعين على الحكومة اتخاذ تدابير تصحيحية للسيطرة على نمو السكان وتسريع تنمية الاقتصاد. يؤدي النمو السكاني السريع إلى انخفاض دخل الفرد ، وانخفاض مستوى المعيشة ، مما يؤدي إلى بطالة جماعية وبطالة جزئية. قد يتسبب ذلك في أضرار بيئية ويفرض عبئًا إضافيًا على البنية التحتية الاجتماعية القائمة. ومن ثم يمكننا أن نستنتج أن دراسة الديموغرافيا مهمة للغاية للاقتصاد.

للتخطيط الاقتصادي:

تساعد البيانات المتعلقة بالاتجاه الحالي في النمو السكاني المخططين في صياغة السياسات للخطة الاقتصادية للبلد للمستقبل. مع الأخذ في الاعتبار أهداف معدل النمو السكاني للمنتجات الزراعية والصناعية ، والخدمات الاجتماعية والأساسية مثل المدارس والمؤسسات التعليمية الأخرى ، والمستشفيات ، والمنازل ، والكهرباء ، والنقل ، وما إلى ذلك. في حالة ارتفاع معدل النمو السكاني ، يتم استخدامه في صياغة سياسة للتحكم في معدل المواليد.

للمجتمع:

يؤدي النمو السكاني السريع إلى انخفاض دخل الفرد ، وانخفاض مستوى المعيشة ، مما يؤدي إلى بطالة جماعية وبطالة جزئية. إنه يضع ضغوطًا على الخدمات الأساسية مثل المياه والكهرباء والنقل والاتصالات والصحة العامة والتعليم وما إلى ذلك. وقد يؤدي أيضًا إلى الهجرة والتحضر غير المخطط له مما يؤدي إلى عدم توفر المرافق المدنية ومشكلة القانون والنظام. ومن ثم للتحقق من هذه المشكلة ، هناك ضرورة لدراسة الديموغرافيا.

للمسؤولين / الحكومة:

في البلدان المتخلفة ، ترتبط جميع المشكلات الاجتماعية والاقتصادية تقريبًا بنمو السكان. يتعين على الحكومة معالجة المشاكل الناشئة عن النمو السكاني وإيجاد حلول لها. يؤدي النمو السكاني السريع إلى التحضر غير المخطط له مما يؤدي إلى مشاكل مثل ظهور الأكواخ ، والتلوث ، والصرف ، والمياه ، والكهرباء ، والنقل ، وما إلى ذلك في المدن.

للنظام السياسي:

يتم استخدام المعلومات التي تم الحصول عليها من خلال دراسة الديموغرافيا من قبل مفوضية الانتخابات لترسيم حدود الدوائر الانتخابية. كما يعطي معلومات حول زيادة عدد الناخبين وانخفاضه. يمكن للأحزاب السياسية صياغة سياساتها وبياناتها الانتخابية في وقت الانتخابات.

ميزات السكان البشريين في الهند:

الحجم الكبير والنمو السريع:

السكان الهنود ذوو حجم كبير ونمو سريع. كان عدد سكان الهند 23.6 كرور روبية في عام 1901. وفقًا لتعداد عام 2011 ، يبلغ عدد سكان الهند 121.08 كرور روبية. من حيث الحجم ، فهي ثاني أكبر عدد سكان في العالم ، بعد الصين. ولاية أوتار براديش هي الولاية الأكثر اكتظاظًا بالسكان في البلاد حيث يبلغ عدد سكانها 200 مليون نسمة تقريبًا. سيكيم هي الولاية الأقل اكتظاظًا بالسكان حيث يبلغ عدد سكانها 607688 نسمة. من المتوقع أن يبلغ معدل النمو السكاني لعام 2019 1.08٪.

الزيادة السريعة في الكثافة السكانية:

كثافة السكان تعني متوسط ​​عدد الأشخاص الذين يعيشون لكل كيلومتر مربع. بلغت الكثافة السكانية للهند في عام 2011 382 لكل كيلومتر مربع. انخفضت كثافة السكان بين عامي 2001 و 2011.

تكوين نسبة الجنس غير المواتية للإناث:

تشير نسبة الجنس إلى عدد الإناث لكل ألف ذكر. إن موقف الهند مختلف تمامًا عما هو عليه في البلدان الأخرى. في التعداد السكاني لعام 2011 ، تم الكشف عن أن نسبة السكان في الهند 2011 هي 943 أنثى لكل 1000 ذكر.

هيكل العمر الثقيل السفلي:

نسبة الأشخاص في الفئة العمرية 0-14 مرتفعة نسبيًا. نسبة السكان في الفئة العمرية 0-14 هي 26.58٪. تبلغ نسبة السكان النشطين اقتصادياً (15-59 سنة) 63.34 في المائة. 10.08٪ من الهنود عمرهم أكثر من 60 عامًا. ومن ثم هناك عبء على السكان النشطين اقتصاديًا.

غلبة سكان الريف:

يعيش 68.86٪ من الهنود في المناطق الريفية و 31.14٪ يعيشون في المناطق الحضرية.

مستوى محو الأمية منخفض:

مستوى معرفة القراءة والكتابة في الهند منخفض. وبلغ معدل معرفة القراءة والكتابة في الدولة 74.04٪ ، 82.14 للذكور و 65.46 للإناث. احتفظت ولاية كيرالا بمكانتها من خلال احتلالها المرتبة الأولى بمعدل معرفة القراءة والكتابة بنسبة 93.91 في المائة ، تليها لاكشادويب (92.28 في المائة) وميزورام (91.58 في المائة).

متوسط ​​العمر المتوقع:

ونعني بمتوسط ​​العمر المتوقع متوسط ​​عدد السنوات التي يتوقع أن يعيشها الشخص. متوسط ​​العمر المتوقع الحالي (2016) هو 68.56 سنة. أدى الانخفاض في معدل الوفيات ، وانخفاض معدل وفيات الرضع والتحسن العام في المرافق الطبية ، وما إلى ذلك ، إلى تحسين متوسط ​​العمر المتوقع. ومع ذلك ، فإن متوسط ​​العمر المتوقع أقل في الهند مقارنة بمتوسط ​​العمر المتوقع في الدول المتقدمة. متوسط ​​العمر المتوقع 80 عامًا في اليابان و 78 عامًا في النرويج.


شاهد الفيديو: الديموغرافيا - علم السكان (شهر اكتوبر 2022).