aula 7 Dinâmica, crescimento e densidade populacional

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DINÂMICA, CRESCIMENTO E 
DENSIDADE POPULACIONAL
Profa. Janaina Araújo
DINÂMICA DE POPULAÇÕES
Ecólogos estudam distribuição e abundância de organismos para:
i) Controlar superpopulações (pragas por ex.)
ii) Conservar espécies ameaçadas
iii) Entender as forças que governam as populações
Em todos esses casos, observam-se as mudanças no tamanho de uma
POPULAÇÃO em estudo, buscando entender e poder fazer previsões. 
Em que consiste uma população?
i) Uma espécie de peixe em um pequeno lago ou em uma bacia 
hidrográfica.
ii) Uma população de pulgões sobre uma única folha, em um limoeiro, em 
um pomar, em um município.
Comum no uso do termo POPULAÇÃO é a referência à uma entidade definida 
pelo número de indivíduos de uma espécie,
que varia no tempo e no espaço.
• Densidade populacional: número de indivíduos, 
ou a quantidade de biomassa, por unidade de 
área ou volume.
• Natalidade: é a tendência de crescimento de 
ASPECTOS IMPORTANTES NA 
CARACTERIZAÇÃO DE UMA POPULAÇÃO
uma população.
• Mortalidade: é quantificada pela taxa de óbitos.
• Distribuição etária: permite prever a tendência 
futura de crescimento.
Distribuição espacial dos indivíduos (dispersão)
• Padrões de espaçamento entre indivíduos: reflete as interações entre eles.
• Os indivíduos podem ser agregados (ex: indivíduos jovens permanecem 
próximos aos seus locais de nascimento);
• Uniforme ou regular (ex: muitas plantas em virtude de competição por luz, 
água e nutrientes do solo);
• Ao acaso ou aleatória (ex: ovos de insetos, pois a posição de cada 
indivíduo no espaço independe de outros indivíduos).indivíduo no espaço independe de outros indivíduos).
Agregação resulta de que os indivíduos se juntam:
1) Em resposta a diferenças entre habitats;
2) Em resposta a mudanças meteorológicas;
3) Por processos reprodutivos;
4) Por causa de atrações sociais.
Estrutura de populações: agregação
4) Por causa de atrações sociais.
Grandes grupos de animais, organizados socialmente, 
estabelecem um local central favorável, de onde se 
dispersam e para onde retornam regularmente ao 
satisfazerem suas necessidades energéticas.
Distribuição etária
• Os indivíduos podem ser divididos 
em três grupos com base na idade: 
pré-reprodutivos, reprodutivos e pós-
reprodutivos. 
• Pode-se prever um crescimento, 
decréscimo acentuado da 
população ou se ela atingiu um nível 
de equilíbrio.
Se a base da pirâmide é larga (caso A), é sinal de que há um grande número de 
indivíduos em fase pré-reprodutiva que virão a gerar descendentes. Nesse caso, 
ocorrerá um aumento da população.
À medida que a população se estabiliza, a base da pirâmide diminui e o número 
de indivíduos nas fases pré-reprodutiva e reprodutiva torna-se praticamente o 
mesmo (caso B).
Se a base tornar-se estreita com menor número de indivíduos na fase 
pré-reprodutiva, então a população estará em fase de declínio
ou senilidade (caso C).
O que determina o tamanho da população?
• A estrutura populacional não é estática. 
• Mudanças na estrutura de uma população influenciam 
se ela irá crescer ou diminuir; isto é, elas afetam a 
dinâmica da população.
• Taxa de Natalidade: número de crianças que nascem vivas 
anualmente por cada mil habitantes, numa determinada área.
Tx. de natalidade = Número de nascidos
tempo
– Fertilidade: corresponde ao número de nascimentos que 
Fatores que influenciam o crescimento populacional
– Fertilidade: corresponde ao número de nascimentos que 
ocorre para uma mulher ou em uma população.
• Taxa de Mortalidade: número de mortos por mil 
pessoas em uma população em um determinado ano.
Tx. de mortalidade = Número de óbitos
tempo
Fatores que influenciam o crescimento populacional
Migração
– Imigração: número de pessoas que chegam ao país.
Tx. de imigração = Número de imigrantes
tempo
– Emigração: número de pessoas que saem do país.
Tx. de emigração = Número de emigrantes
Fatores que influenciam o crescimento populacional
Tx. de emigração = Número de emigrantes
tempo
Dispersão e coerência espacial das populações
• Movimento dentro da população DISPERSÃO
• Movimento entre populações EMIGRAÇÃO 
(SÁIDA) e IMIGRAÇÃO (ENTRADA)
Crescimento populacional
• O número de indivíduos de uma determinada espécie que o 
ambiente pode sustentar é denominado de capacidade de 
suporte do ambiente.
• Esse número é determinado pela disponibilidade de 
recursos (alimento, locais de nidificação, abrigos, doenças, 
predadores e em alguns casos, interações sociais). 
• O crescimento populacional diminui à medida que a • O crescimento populacional diminui à medida que a 
população se aproxima da capacidade de suporte.
Espaço limitado e alimento limitado Diminui Natalidade
Espaço ilimitado e alimento limitado Aumenta Emigração
Espaço limitado e alimento ilimitado Aumenta Mortalidade
Indicadores
• Expectativa de vida: número médio 
de anos que se espera viver.
Taxa de mortalidade infantil• Taxa de mortalidade infantil: 
número de bebês que morrem 
antes do primeiro ano de vida, a 
cada mil nascimentos.
DENSIDADE POPULACIONAL
• Conceito: número de indivíduos de uma espécie por 
unidade de área (ambientes terrestres) ou de volume 
(ambientes aquáticos). 
• Importância: populações densas freqüentemente exercem 
fortes influências sobre seus próprios membros bem como fortes influências sobre seus próprios membros bem como 
sobre as populações de outras espécies.
Densidade (D) = Número de indivíduos da população (N)
Unidade de área ou de volume (A)
Exemplo: A densidade da população de pinheiros de uma 
floresta é de 900 árvores/hectares.
Densidade populacional
• Densidade é influenciada pela estrutura etária da população 
(natalidade e mortalidade) e pela migração (movimento entre 
populações).
• Aumento da densidade populacional
Taxa de Natalidade (N) e Imigração (I)Taxa de Natalidade (N) e Imigração (I)
• Baixa da densidade populacional
Taxa de Mortalidade (M) e Emigração (E)
• População em crescimento: N + I > M + E
• População estável: N + I = M + E
• População em declínio: N + I < M + E
Métodos diretos
- Contagem de células totais numa cultura
- Determinação da biomassa seca
- Contagem de observações numa área ou transecto
Métodos indiretos
Como estimar a densidade das populações
Métodos indiretos
- Índice de danos (desfolha, árvores mortas, número de ramos secos)
- Contagem de pelotas fecais
- Contagem de sinais (marcas de vertebrados)
N1 = N0 + B – D + I – E
N1 = nº de indivíduos no tempo 1
N0 = nº de indivíduos no tempo 0
B = nº de nascimentos entre os tempos 0 e 1
D = nº de óbitos entre os tempos 0 e 1
I = nº de indivíduos que imigraram para a população entre os tempos
Número de indivíduos de uma população por tempo
I = nº de indivíduos que imigraram para a população entre os tempos
0 e 1
E = nº de indivíduos que emigraram para a população entre os
tempos 0 e 1
Se medirmos essas taxas ao longo de vários intervalos de tempo,
poderemos determinar como a densidade populacional varia.
Curvas de sobrevivência
Gráficos de sobrevivência: Em relação à idade, mostram em que idades os indivíduos têm alta 
probabilidade de sobrevivência e em que idades eles têm baixa chance de sobrevivência.
Curva I: HomemCurva I: Homem
Curva II: Hidra
Curva III: Peixes
Taxas de mortalidade e natalidade podem ser dependentes da densidade (variam em
resposta à densidade populacional) por várias razões:
- À medida que uma população aumenta em abundância, ela pode esgotar seu
suprimento alimentar, reduzindo a quantidade de alimento que cada indivíduo
consome. A má-nutrição pode aumentar as taxas de mortalidade e diminuir as taxas
de natalidade.
Regulação populacional: Fatores dependentes da densidade
- Predadores podem ser atraídos para regiões onde houver um aumento na densidade
de presas. Se os predadores forem capazes de capturar uma maior proporção de presas
sob condições de alta densidade quando comparados a situações de escassez de presas,a taxa de mortalidade das presas aumenta.
- Doenças, as quais podem aumentar as taxas de mortalidade, espalham-se mais
facilmente em populações densas que em populações esparsas.
Uma população cuja dinâmica é influenciada principalmente por fatores
dependentes da densidade é chamada de regulada.
Fatores que mudam as taxas de natalidade e mortalidade de uma população
independentemente de sua densidade são chamados de independentes da
densidade.
Um período muito frio no inverno, por exemplo, pode matar uma grande
proporção de indivíduos de uma população independente de sua densidade.
Regulação populacional: Fatores independentes da densidade
Contudo, mesmo fatores ambientais cuja freqüência e intensidade não estão
relacionados à densidade populacional podem indiretamente resultar em
mortalidade dependente da densidade.
O clima frio pode não matar diretamente os indivíduos, mas pode aumentar a
quantidade de alimento que os indivíduos precisam consumir por dia. Os
indivíduos empurrados pela densidade populacional para áreas de forrageamento
pobres em alimento podem estar mais propensos à morte do que
aqueles que permanecerem em áreas com uma maior disponibilidade
de alimento.
Bionomia influencia o crescimento populacional
Durante a vida, um indivíduo ingere nutrientes ou alimento, cresce, interage com outros
indivíduos da mesma espécie e de outras espécies, reproduz e, normalmente desloca-se ou é
deslocado de tal forma que não morre exatamente no mesmo local onde nasceu. A divisão de
esforços entre essas atividades é o que descreve a bionomia.
Alguns organismos, tais como aves e mamíferos, adquirem energia e nutrientes ao longo de toda
a vida, o que mantém o organismo e sustenta a reprodução. Em muitas espécies, a obtenção de
energia é confinada a um estágio da vida. Ex: muitas mariposas alimentam-se apenas enquantoenergia é confinada a um estágio da vida. Ex: muitas mariposas alimentam-se apenas enquanto
são lagartas.
Alguns organismos investem tanto em um esforço reprodutivo que não sobra energia para outro
(ou mesmo para sua própria sobrevivência). Ex: o salmão do Pacífico nasce em água doce, migra
para o mar, passa muitos anos no mar, retorna à água doce, desova e morre.
Indivíduos de algumas espécies podem mudar de local muitas vezes durante suas vidas em
resposta a mudanças ambientais. Alguns, tais como plantas e animais sésseis, dispersam como
ovos, larvas, esporos ou sementes. Outros dispersam principalmente quando
adultos (insetos e aves).
Estratégias na Bionomia
•As adaptações que permitem manter uma população em um ambiente ao
longo do tempo, podem ser entendidas como constituindo uma estratégia
de organização do ciclo de vida, a fim de assegurar a reprodução e a
continuação de uma população viável.
Potencial de colonização e extinção: restrições
Estratégias r e K
• Organismos r-estrategistas tem maior capacidade de 
dispersão, portanto maior capacidade de colonização.
Tamanho do corpo
• Organismos pequenos podem suportar potencialmente • Organismos pequenos podem suportar potencialmente 
maiores densidades (redução da probabilidade de extinção)
• Organismos pequenos tem alta taxa metabólica (aumento da 
probabilidade de extinção)
Porque ocorrem declínios populacionais?
Flutuações naturais
– Variações ambientais: 
1. Disponibilidade de água; 
2. Disponibilidade de nutrientes; 2. Disponibilidade de nutrientes; 
3. Distúrbios e catástrofes naturais, etc.
– Interações ecológicas: 
1. Predação; 
2. Competição; 
3. Parasitismo, etc.
Porque ocorrem declínios populacionais?
Causas antrópicas
• Destruição de habitats; 
• Degradação de habitats; • Degradação de habitats; 
• Invasões biológicas; 
• Mudanças climáticas – alterações de microclimas, de 
interações biológicas, etc.
Problemas das populações pequenas
• Depressão endogâmica - menor potencial evolutivo de uma 
população devido aos acasalamentos consanguíneos
• Densidade Demográfica menor que a esperada. Proporção 
desigual de sexos.
• Flutuações ambientais: chuva/ seca em anos alternados.
Dinâmica das populações pequenas
Três tipos de incertezas que influem no destino das pequenas 
populações:
Incerteza demográfica: ninhada composta apenas por fêmeas, 
seria o último suspiro de uma espécie composta por apenas um 
casal.casal.
Incerteza ambiental: mudanças imprevisíveis nos fatores 
ambientais, sejam “desastres” ou alterações menores.
Incerteza espacial: dinâmica entre extinção e recolonização em 
fragmentos de habitat, tem grande influência sobre a 
probabilidade de extinção.
Potencial biótico
• Indica a capacidade potencial de uma população aumentar 
numericamente, em condições ambientais favoráveis.
Essa capacidade está associada à possibilidade de :
• Reprodução;
• Migração;• Migração;
• Invadir novos habitats, diferentes dos originais;
• Possuir mecanismos de defesa contra predadores;
• Resistência a condições desfavoráveis e a doenças.
Resistência do meio
Conjunto de fatores que limitam o crescimento da população: 
disponibilidade de recursos como água e alimento, de espaço e de 
abrigo bem como pela ação de possíveis predadores, parasitas, 
populações competidoras, condições climáticas desfavoráveis e 
doenças. 
A resistência do meio cresce proporcionalmente ao aumento da 
densidade populacional até atingir um ponto em que as taxas de 
natalidade e de mortalidade sejam equivalentes e o nº de 
indivíduos da população permaneça mais ou menos constante ao 
longo do tempo.
Interação entre potencial biótico e resistência do meio
• Uma população estável na natureza é o resultado do equilíbrio entre o 
potencial biótico e a resistência ambiental. 
• Se a população chegar à densidade crítica, ela entra em processo de 
extinção.
Na curva em S, os predadores limitam o tamanho da população, que 
chega a uma situação de equilíbrio. 
Na curva em J, o crescimento continua acontecendo 
rapidamente, porém decresce catastroficamente devido à fome.