Modelaje en ecología poblacional

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INTRODUÇÃO AOS MODELOS EM ECOLOGIA POPULACIONAL Michel Iskin da Silveira Costa Regina C. C. Almeida LNCC - MCT

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Page 1: Modelaje en ecología poblacional

INTRODUÇÃO AOS MODELOS EM ECOLOGIA POPULACIONAL

Michel Iskin da Silveira CostaRegina C. C. Almeida

LNCC - MCT

Page 2: Modelaje en ecología poblacional

PARTE 1

Page 3: Modelaje en ecología poblacional

MODELAGEM DE DINÂMICA POPULACIONAL

GERAÇÕES SEPARADAS

Page 4: Modelaje en ecología poblacional

Introdução aos modelos em ecologia populacional

Contagem de indivíduos - Densidade populacional

Reprodução de séries temporais - Censos populacionais

MODELAGEM: Determinar os PROCESSOS que influenciam a VARIAÇÃO do número de indivíduos entre dois instantes de tempo consecutivos

Gerações separadas Semelparidade Tempo discreto

Page 5: Modelaje en ecología poblacional

Variação do númerode indivíduos de umapopulação entre doisinstantes de tempo consecutivos

= Número de nascimentos (B)

Número de mortes (D)

-Número deemigrantes (E)

-Númerode imigrantes (I)

+

∆P = B + I - D - E População aberta

B DI E

População fechada I = 0 e E = 0

∆P = B - D

B DI E

MODELAGEM DA VARIAÇÃO DO NÚMERO DE INDIVÍDUOS DE UMA POPULAÇÃO

Page 6: Modelaje en ecología poblacional

GERAÇÕES SEPARADASDINÂMICA INDEPENDENTE DA DENSIDADE

1000 ovos noinício do ano t

Início do ano t

Fração média de sobrevivênciade ovos para larva =0,92 920

larvas

Fração média de sobrevivênciade larva para pupa =0,25 230

pupas

Fecundidade média de 100ovos por adulto

4600ovos

Combinando-se as frações de sobrevivência: 0,92 X 0,25 X 0,2 = 0,046 fração de sobrevivência total média

Mortalidade

46adultos

Fim do ano t

Início do ano t+1

Fração média de sobrevivênciade pupa para adulto =0,20

1000 ovos X 0,92=920 larvas

920 larvas X 0,25 =230 pupas

230 pupas X 0,2 = 46 adultos

1000 = 4600x 0,046 x 100

Page 7: Modelaje en ecología poblacional

UM MODELO DE DINÂMICA POPULACIONAL INDEPENDENTE DA DENSIDADE

tt ERE 1 =+

Número de ovos no início do ano t+1

Sobrevivência totalmédia de ovos paraadultos vezes a fecundidade

Número de ovos no início do ano t

Dinâmicas possíveis ??

Após T períodos

Número de ovos após T períodos

0 ERE TT =

Número de ovos iniciais

Page 8: Modelaje en ecología poblacional

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

1 >R

CRESCIMENTO ILIMITADO

Page 9: Modelaje en ecología poblacional

020406080

100120140160180200

0 1 2 3 4 5 6

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

1 <R

DECRESCIMENTO EXPONENCIAL

EXTINÇÃO

Page 10: Modelaje en ecología poblacional

020406080

100120140160180200

0 1 2 3 4 5 6

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

1 =R

POPULAÇÃO CONSTANTE AO LONGO DO TEMPO

Page 11: Modelaje en ecología poblacional

1000 ovos noinício do ano t

Início do ano t

Fração média de sobrevivênciade ovos para larva =0,92

920larvas

pupas

Fração média de sobrevivênciade larva para pupa

ovos

Fração média de sobrevivênciade pupa para adulto =0,20

Fim do ano t

Início do ano t+1

adultos

Mortalidade

Fraçãomédia de sobrevivêncialarval (s)

c

LmaxDensidade populacional de larvas (L)

−=

max

1L

L cs

GERAÇÕES SEPARADAS MODELO LOGÍSTICO DEPENDÊNCIA DA DENSIDADE

Page 12: Modelaje en ecología poblacional

−=

max

125,0L

L s t

Assim,

Número de ovos no período seguinte

1max

100 0,20 125,00,92 +=××

−×× t

tt E

L

LE

Número de ovos no período atual

−=+

max1 1

L

LREE t

tt

Como Lt=0,92 Et e Lmax=0,92 Emax

−=+

max1 1

E

EREE t

ttEquação Logística

Emax

Et+1

Et

Na fase larval

Page 13: Modelaje en ecología poblacional

Simulações do logístico discreto

LOGISTICO DISCRETO

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 10 15

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

R=2 e K=5

Page 14: Modelaje en ecología poblacional

LOGISTICO DISCRETO

00,5

11,5

22,5

33,5

0 5 10 15 20

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

Simulações do logístico discreto R=2,7 e K=5

Page 15: Modelaje en ecología poblacional

LOGISTICO DISCRETO

00,5

11,5

22,5

33,5

4

0 10 20 30 40 50

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

Simulações do logístico discreto R=3 e K=5

Page 16: Modelaje en ecología poblacional

LOGISTICO DISCRETO

0

1

2

3

4

5

0 10 20 30 40

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

Simulações do logístico discreto R=3,5 e K=5

Page 17: Modelaje en ecología poblacional

LOGISTICO DISCRETO

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

Simulações do logístico discreto R=3,9 e K=5

Page 18: Modelaje en ecología poblacional

GERAÇÕES SEPARADAS MODELO DE RICKER DEPENDÊNCIA DA DENSIDADE

1000 ovos noinício do ano t

Início do ano t

Fração média de sobrevivênciade ovos para larva =0,92

920larvas

pupas

Fração média de sobrevivênciade larva para pupa

Fraçãomédia de sobrevivêncialarval (s)

c

Densidade populacional de larvas (L)

aL ces −= aL ces −=

ovos

Fração média de sobrevivênciade pupa para adulto =0,20

Fim do ano t

Início do ano t+1

adultos

Mortalidade

Page 19: Modelaje en ecología poblacional

Na fase larval

aLe s −= 25,0

Número de ovos no período atual

Assim,

1 100 0,20 0,250,92 +− =×××× t

aLt EeE t

Número de ovos no período seguinte

taLtt eREE −

+ = 1

Como Lt=0,92 Et

tEatt eREE 92,0

1 ×−+ = Equação de Ricker

tE

1+tE

Page 20: Modelaje en ecología poblacional

tEK

RR

tt eeEE−

+ = 1

K

Ra =× 92,0

tEatt eREE 92,0

1 ×−+ = Equação de Ricker

tE

1+tE

ReR =

=+

KtE

R

eEE tt

1

1

Page 21: Modelaje en ecología poblacional

RICKER

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

10 1 1

1 ===

+ KRexx K

xR

tt

tMODELO DE RICKER

Page 22: Modelaje en ecología poblacional

RICKER

0

2

4

6

8

10

12

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O10 5,1

1

1 ===

+ KRexx K

xR

tt

t

MODELO DE RICKER

Page 23: Modelaje en ecología poblacional

10 2 1

1 ===

+ KRexx K

xR

tt

t

RICKER

02468

101214

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

MODELO DE RICKER

Page 24: Modelaje en ecología poblacional

RICKER

0

5

10

15

20

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O10 6,2

1

1 ===

+ KRexx K

xR

tt

t

MODELO DE RICKER

Page 25: Modelaje en ecología poblacional

RICKER

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O10 8,3

1

1 ===

+ KRexx K

xR

tt

t

MODELO DE RICKER

Page 26: Modelaje en ecología poblacional

BEVERTON HOLT

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O1 1 1 ==

+=+ aR

xa

Rxx

t

tt

MODELO DE BEVERTON&HOLT

Page 27: Modelaje en ecología poblacional

FIM

Page 28: Modelaje en ecología poblacional

INTRODUÇÃO AOS MODELOS EM ECOLOGIA POPULACIONAL

Michel Iskin da Silveira CostaRegina C. C. Almeida

LNCC - MCT

Page 29: Modelaje en ecología poblacional

PARTE 2

Page 30: Modelaje en ecología poblacional

Instante t 1 I indivíduosInstante t 2 F indivíduos

I

F

t1 t2

NúmerodeIndivíduos

Tempo (dias)

Variação donúmero de indivíduosentre os instantes t1

e t2

=F-I

t2 - t1

Diferença entre osníveis populacionais medidos

Intervalo de tempo entre as medições

Variação populacional contínua

Page 31: Modelaje en ecología poblacional

Variação donúmero de indivíduosentre os instantes t1

e t2

=F-I

t2 - t1

Diferença entre osníveis populacionais medidos

Intervalo de tempo entre as medições

Detectar os processos que influenciam a variação do número de indivíduosentre os instantes t1 e t2

=F-I

t2 - t1

Fatores que contribuempara o decrescimento populacional

Fatores que contribuempara o crescimento populacional+

+=∆

∆ tempo

População

=dt

dP =dt

dP )(•G )(•D+

Page 32: Modelaje en ecología poblacional

Fatores que contribuempara o crescimento populacional

Fatores que contribuempara o decrescimento populacional

+ )(•G )(•D=dt

dP

Taxa de variaçãoinstantânea dapopulação

NúmerodeIndivíduos

Tempo (dias)

O modelo acima gera a curva no gráfico abaixo

Page 33: Modelaje en ecología poblacional

Uma espécie Caso Independente da Densidade

rNdt

dN =

Taxa de variaçãoinstantânea da população

0>r

0<r

QUANTIDADE ILIMITADA DE NUTRIENTES

EMORTALIDAD SNASCIMENTO

DETAXA DETAXA

dbr −=

Page 34: Modelaje en ecología poblacional

0

1

2

3

4

5

6

0 0,5 1 1,5 2

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

Simulações Modelo Independente da Densidade r = 0,5 (linha azul) e r = -1 (linha vermelha)

Page 35: Modelaje en ecología poblacional

1

−=

K

NrN

dt

dN

Taxa de variaçãoinstantânea da população

Caso logístico

CapacidadeSuporte

K

Page 36: Modelaje en ecología poblacional

Simulações Logístico contínuo r=0,5 e K=30Uma condição inicial acima da capacidade suporte e outra abaixo

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

CapacidadeSuporte

K

= 30

Page 37: Modelaje en ecología poblacional

Mecanismos de predação

Velocidade de deslocamentodo predador

Resposta funcional: Número de presas capturadas por unidade de tempo por predador

r

predador

r - raio de visão do predador

densidadede

presas

INTERAÇÕES TRÓFICAS

Resposta funcional

Page 38: Modelaje en ecología poblacional

Resposta funcional tipo I

Densidade de presas

Número de presas capturadas por unidade de tempo por predador

CONSUMO ILIMITADO

Na

COEFICIENTE DE

ATAQUE

DENSIDADEDE

PRESAS

Page 39: Modelaje en ecología poblacional

Resposta funcional tipo II

Densidade de presas

Número de presas capturadas por unidade de tempo por predador

SATURAÇÃO DO CONSUMO

1 NaT

aN

h+

TEMPO DE MANIPULAÇÃO

Page 40: Modelaje en ecología poblacional

Resposta funcional tipo III

Densidade de presas

Número de presas capturadas por unidade de tempo por predador

SATURAÇÃO DO CONSUMO

1 2

2

NT

N

hαα

+

TEMPO DE MANIPULAÇÃO

Na α=O ataque aumenta com a densidade de presas

Page 41: Modelaje en ecología poblacional

Interações tróficas

Variação do crescimento do recursono mesmo intervalo de tempo

Variação do recursoem um intervalo de tempo

=

Resposta funcionaldo predador

Número de predadores

Predação Parasitismo Herbivoria

CONSTANTE

PREDADORGENERALISTA

VÁRIAS OPÇÕESDE RECURSOS

Quantidade do recursoconsumida por um predadorno mesmo intervalo de tempo

Page 42: Modelaje en ecología poblacional

Variação do crescimento do recursono mesmo intervalo de tempo

Número de predadores

Quantidade do recursoconsumida por um predadorno mesmo intervalo de tempo

Resposta funcionaldo predador

Taxa devariação dorecurso em um intervalode tempo

Recurso com crescimento logístico e consumo por reposta funcional tipo I

=dt

dN 1

K

NrN aN − P

Page 43: Modelaje en ecología poblacional

tempo

Rec

urso

saNP

K

NrN

dt

dN 1 −

−=

LOGÍSTICO

tempo

PO

PU

LA

ÇÃ

O

Page 44: Modelaje en ecología poblacional

Variação do crescimento do recursono mesmo intervalo de tempo

Número de predadores

Quantidade do recursoconsumida por um predadorno mesmo intervalo de tempo

Resposta funcionaldo predador

Taxa devariação dorecurso em um intervalode tempo

Recurso com crescimento logístico e consumo por reposta funcional tipo II

=dt

dN 1

K

NrN

1

NaT

aN

h+− P

Page 45: Modelaje en ecología poblacional

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÕ

ES

PNaT

aN

K

NrN

dt

dN

h+−

−=

1 1

Multiplicidade de populações de equilíbrio

Populações de equilíbrio

Populaçõesde

equilíbrio

EXTINÇÃO

Page 46: Modelaje en ecología poblacional

VARIAÇÃO DO NÚMERO DE POPULAÇÕES DE EQUILÍBRIO

QUANTIDADE DE PREDADORES (P)

PO

PU

LA

ÇO

ES

DE

E

QU

ILÍB

RIO

PNaT

aN

K

NrN

dt

dN

h2

2

1 1

+−

−= PARA CADA VALOR FIXO DE P CALCULA-SE 0 =

dt

dN

DESTA FORMA,

COLAPSO

Page 47: Modelaje en ecología poblacional

Variação do crescimento do recursono mesmo intervalo de tempo

Número de predadores

Quantidade do recursoconsumida por um predadorno mesmo intervalo de tempo

Resposta funcionaldo predador

Taxa devariação dorecurso em um intervalode tempo

Recurso com crescimento logístico e consumo por reposta funcional tipo III

=dt

dN 1

K

NrN

1

2

2

NaT

aN

h+− P

Page 48: Modelaje en ecología poblacional

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÕ

ES

Multiplicidade de populações de equilíbrio

Populações de equilíbrio PNaT

aN

K

NrN

dt

dN

h2

2

1 1

+−

−=

Populaçõesde

equilíbrio

Page 49: Modelaje en ecología poblacional

FIM

Page 50: Modelaje en ecología poblacional

INTRODUÇÃO AOS MODELOS EM ECOLOGIA POPULACIONAL

Michel Iskin da Silveira CostaRegina C. C. Almeida

LNCC - MCT

Page 51: Modelaje en ecología poblacional

PARTE 3

Page 52: Modelaje en ecología poblacional

Interações tróficas Predador especialista

Crescimento daspresasna ausência dospredadoresno mesmo intervalode tempo

Conversão das presas consumidasem novos predadores no mesmo intervalo de tempo

Variação das presas (N)em um intervalo de tempo

=

Quantidade de presasconsumida por um predadorno mesmo intervalode tempo

Resposta funcionaldo predador

Número depredadores

Variação dos predadores (P)em um intervalo

de tempo

= Taxa de mortalidadede predadores

= dt

dN ( ) NNr ⊕ ),( PNf−

Resposta funcional do predador

P

= dt

dPPPNf ),( γ⊕ PPm )(−

Respostanumérica do

predador

Page 53: Modelaje en ecología poblacional

= dt

dNPaN −

Modelo Simples de Predação Lotka Volterra N- Presas

P - Predadores

Crescimento daspresas

na ausência dospredadores

no mesmo intervalode tempo

Variação das presas

em um intervalo de tempo

=

Quantidade de presasconsumida

por um predadorno mesmo intervalo

de tempo

Resposta funcionaldo predador

Número de

predadores

rN

= dt

dPmP−

Conversão das presas consumidas

em novos predadores no mesmo intervalo

de tempo

Variação das pre-dadores em

um intervalo de tempo

=Taxa de mortalidade

de predadores

gNP

Page 54: Modelaje en ecología poblacional

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

0 2 4 6 8 10

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÃ

O

Modelo Simples de Predação Lotka Volterra

PRESA

PREDADOR

Page 55: Modelaje en ecología poblacional

LOTKA VOLTERRA SIMPLES VÁRIAS CONDIÇÕES INICIAIS

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4

PRESAS

PR

ED

AD

OR

ES

Modelo Simples de Predação Lotka Volterra

Page 56: Modelaje en ecología poblacional

= dt

dNPaN −

Lotka Volterra dependência da densidade nas presasResposta funcional tipo I N- Presas

P - Predadores

Crescimento daspresas

na ausência dospredadores

no mesmo intervalode tempo

Variação das presasem um

intervalo de tempo

=

Quantidade de presasconsumida

por um predadorno mesmo intervalo

de tempo

Resposta funcionaldo predador

Número de

predadores

K

NrN 1

= dt

dPmP−

Conversão das presas consumidas

em novos predadores no mesmo intervalo

de tempo

Variação dos predadores emum intervalo

de tempo=

Taxa de mortalidadede predadores

gNP

Page 57: Modelaje en ecología poblacional

LOTKA VOLTERRA PRESAS LOGÍSTICO

05

1015202530

0 50 100 150

TEMPO

PR

ESA

S E

P

RE

DA

DO

RE

S

Simulações Lotka Volterra dependência da densidade nas presasResposta funcional tipo I

PRESA

PREDADOR

Page 58: Modelaje en ecología poblacional

LOTKA VOLTERRA PRESAS LOGÍSTICO

05

1015202530

0 5 10 15 20 25

PRESAS

PR

ED

AD

OR

ES

Simulações Lotka Volterra dependência da densidade nas presasResposta funcional tipo I

Page 59: Modelaje en ecología poblacional

= dt

dNP

NaT

aN

h

1+

N- Presas

P - Predadores

Crescimento daspresas

na ausência dospredadores

no mesmo intervalode tempo

Variação das presasem um

intervalo de tempo

=

Quantidade de presasconsumida

por um predadorno mesmo intervalo

de tempo

Resposta funcionaldo predador

Número de

predadores

K

NrN 1

= dt

dPmP−

Conversão das presas consumidas

em novos predadores no mesmo intervalo

de tempo

Variação dos predadores em

um intervalo de tempo

=Taxa de mortalidade

de predadores

NaT

aNPg

h+1

Modelo de predação com dependência da densidade nas presase resposta funcional tipo II

Page 60: Modelaje en ecología poblacional

LOTKA VOLTERRA RF TIPO II OSCILAÇÕES SUSTENTADAS

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80

TEMPO

PR

ED

AD

OR

ES

E

PR

ESA

S

Page 61: Modelaje en ecología poblacional

LOTKA VOLTERRA RF TIPO II

PRESAS

PR

ED

AD

OR

ES

Simulações do modelo de predação com dependência da densidade nas presase resposta funcional tipo II

Page 62: Modelaje en ecología poblacional

FIM

Page 63: Modelaje en ecología poblacional

INTRODUÇÃO AOS MODELOS EM ECOLOGIA POPULACIONAL

Michel Iskin da Silveira CostaRegina C. C. Almeida

LNCC - MCT

Page 64: Modelaje en ecología poblacional

PARTE 4

Page 65: Modelaje en ecología poblacional

Relação Hospedeiro-Parasitóide

Ovos deHospedeiro

Larva Pupa

Hospedeiro infectado

AdultoParasitóide

Morte doHospedeiro

Larva doParasitóide

HospedeiroAdulto

Hospedeironão infectado

Page 66: Modelaje en ecología poblacional

1+tH

Número de hospedeirosno período seguinte

= tHλ

Crescimento independente da densidade

de hospedeiros na ausência de parasitóides

taPe−

Fração de hospedeiros queescapam de ataques

de parasitóides

1+tP

Número de parasitóidesno período seguinte

= c

Fator de conversão que determinao número de novos parasitóides

para cada ataque

Modelo Hospedeiro-ParasitóideHomogeneidade espacial eresposta funcional tipo Poisson

[ ]taPt eH −−1

Fração de hospedeirosparasitados

Page 67: Modelaje en ecología poblacional

Homogeneidade espacialDependência da densidadenos hospedeiros e resposta funcional tipo Poisson

1+tH

Número de hospedeirosno período seguinte

=

K

Hr

t

t

eH1

Crescimento dependente da densidade

de hospedeiros

1+tP

Número de parasitóidesno período seguinte

= c

Fator de conversão que determinao número de novos parasitóides

para cada ataque

Fração de hospedeiros não parasitados

[ ]taPe −

[ ]taPt eH −−1

Fração de hospedeirosparasitados

RICKER

Page 68: Modelaje en ecología poblacional

NICHOLSON E BAILEY

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

TEMPO

HO

SPE

DE

IRO

P

AR

ASI

IDE

Modelo Hospedeiro-Parasitóide Dependência da densidade de hospedeiros e resposta funcional tipo Poisson

HOSPEDEIRO

PARASITÓIDE

Page 69: Modelaje en ecología poblacional

NICHOLSON E BAILEY

0

200

400

600

800

1000

1200

0 200 400 600 800

HOSPEDEIRO

PA

RA

SIT

ÓID

EModelo Hospedeiro-Parasitóide Dependência da densidade de hospedeiros e resposta funcional tipo Poisson

Page 70: Modelaje en ecología poblacional

NICHOLSON E BAILEY

0

200

400

600

800

1000

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45

TEMPO

HO

SPE

DE

IRO

, P

AR

ASI

IDE

Modelo Hospedeiro-Parasitóide Dependência da densidade de hospedeiros e resposta funcional tipo Poisson

HOSPEDEIRO

PARASITÓIDE

Page 71: Modelaje en ecología poblacional

NICHOLSON E BAILEY RF TIPO POISSON

0

200

400

600

800

1000

0 200 400 600 800 1000

HOSPEDEIROS

PA

RA

SIT

ÓID

ES

Modelo Hospedeiro-Parasitóide Dependência da densidade de hospedeiros e resposta funcional tipo Poisson

Page 72: Modelaje en ecología poblacional

MODELO HOSPEDEIRO-PARASITÓIDE

0

10

20

30

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

TEMPO

HO

SPE

DE

IRO

S P

AR

ASI

IDE

S

Modelo Hospedeiro-Parasitóide Dependência da densidade de hospedeiros e resposta funcional tipo Poisson

HOSPEDEIRO

PARASITÓIDE

Page 73: Modelaje en ecología poblacional

FIM

Page 74: Modelaje en ecología poblacional

INTRODUÇÃO AOS MODELOS EM ECOLOGIA POPULACIONAL

Michel Iskin da Silveira CostaRegina C. C. Almeida

LNCC - MCT

Page 75: Modelaje en ecología poblacional

PARTE 5

Page 76: Modelaje en ecología poblacional

Competição interespecífica

C1C2

INTERFERÊNCIA

R1

C2C1

R2

(-)

(-)

EXPLORAÇÃO

CONSUMIDORES

RECURSOS IMPLÍCITOS

CONSUMIDORES

RECURSOS EXPLÍCITOS

Page 77: Modelaje en ecología poblacional

= 1

dt

dN1

1

212 N

K

Modelo de Lotka Volterra para competição por interferência

Variação daespécie 1

em um intervalo de tempo

1

11 1

K

NrN

Crescimento logístico

da espécie 1

Coeficiente de competição.Converte o número de indivíduos

da espécies 2 em indivíduos da espécie 1

= 2

dt

dN

Variação daespécie 2

em um intervalo de tempo

2

22 1

K

NrN

Crescimento logístico

da espécie 2

22

121 N

K

Coeficiente de competição.Converte o número de indivíduos

da espécies 1 em indivíduos da espécie 2

Page 78: Modelaje en ecología poblacional

COEXISTÊNCIA COMPETITIVA

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 10 20 30 40 50

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÕ

ES

CO

MP

ET

ITIV

AS

N1,

N

2

LOTKA VOLTERRRA COMPETIÇÃO POR INTERFERÊNCIA COEXISTÊNCIA

Page 79: Modelaje en ecología poblacional

EXTINÇÃO DE UMA DAS ESPÉCIES

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 5 10 15 20

TEMPO

PO

PU

LA

ÇÕ

ES

CO

MP

ET

ITIV

AS

N1,

N2

LOTKA VOLTERRRA COMPETIÇÃO POR INTERFERÊNCIA EXCLUSÃO COMPETITIVA

Page 80: Modelaje en ecología poblacional

Competição por Exploração Recursos abióticos Resposta funcional tipo I

(-)(-)

Resposta numéricado consumidor C2

=dt

dR

Fluxo deentrada do

recurso

Consumo do recurso com

resposta funcionaltipo I pelo

consumidor C1

=dt

dC1

Resposta numéricado consumidor C1

Mortalidade do

consumidor C1

Mortalidade doconsumidor C2

=dt

dC2

RRecursos

Abióticos

11 Cd− 11RCm

22 Cd− 22RCmI

Consumo do recurso com

resposta funcionaltipo I pelo

consumidor C2

11RCm− 22 CRm−

C2Consumidor 2

C1Consumidor 1

DUAS ESPÉCIESEM UM MESMO NÍVEL TRÓFICO

1

K

RI

EXCLUSÃO COMPETITIVA

Page 81: Modelaje en ecología poblacional

Competição por recursos bióticos Exploração Resposta funcional tipo II

(-)(-)

Resposta numéricado consumidor C2

=dt

dR

Crescimentologístico dorecurso

Consumo do recurso comresposta funcionaltipo II pelo consumidor C1

=dt

dC1

Resposta numéricado consumidor C1

Mortalidade doconsumidor C1

Mortalidade doconsumidor C2

=dt

dC2

RRecursos

Bióticos

1

K

RrR

11 Cd− 11

1 CRa

Rm

+

22 Cd− 22

2 CRa

Rm

+

Consumo do recurso comresposta funcionaltipo II pelo consumidor C2

11

1 CRa

Rm

+− 2

2

2 CRa

Rm

+−

C2Consumidor 2

C1Consumidor 1

DUAS ESPÉCIESEM UM MESMO NÍVEL TRÓFICO

COEXISTÊNCIA - EXCLUSÃO COMPETITIVA

Page 82: Modelaje en ecología poblacional

Cadeias tróficas Recursos bióticos Resposta funcional tipo IIO enriquecimento de nutrientes (aumento do valor de K não altera o nível populacional de consumidores (C) no equilíbrio)

(-)

(-)

Resposta numéricado predador

=dt

dR

Crescimentologístico dorecurso

Consumo do recurso comresposta funcionaltipo II pelo consumidor

=dt

dC

Resposta numéricado consumidor

Predação doconsumidor pelopredador

Mortalidade dopredador

= dt

dPRRecursos

Bióticos

C Consumidores

PPredadores

1

K

RR

RaT

RCa

h+−

1

CaT

CPb

h+−

1

RaT

RCwa

h+1

Pd2 −PCaT

Cqb

h+1

Page 83: Modelaje en ecología poblacional

CASCATAS TRÓFICAS

R

C

P

BIOMANIPULAÇÃO

Page 84: Modelaje en ecología poblacional

(-) RC

COMPETIÇÃO APARENTE

PPredadores

(-)

Page 85: Modelaje en ecología poblacional

UMA ESPÉCIE

GERAÇÕES SEPARADAS - GERAÇÕES CONTÍNUAS

EXPLORAÇÃO DE RECURSO

DUAS OU MAIS ESPÉCIES

PREDAÇÃO PARASITISMO HERBIVORIA

COMPETIÇÃO

HOMOGENEIDADE ESPACIAL

HOMOGENEIDADE ESPACIAL

RESUMO

Page 86: Modelaje en ecología poblacional

Abrams P AAkçakaya H RArditi RBascompte JBeddington J RBegon MBerryman A ACase TChesson PDe Angelis D LDe Roos AMDennis BDoebelli MGetz W MGinzburg L RGotelli N JGrover JGurney W S C

Hanski IHassell M PHastings AHolt R DKareiva PLevin S ANisbet RPolis G ARohani PRoughgarden JRuxton G DScheffer MSchmitz O.J.Strong D RSutherland W JTilman DTurchin P

LISTA DE ALGUNS PESQUISADORES

Page 87: Modelaje en ecología poblacional

ECOLOGYECOLOGICAL MONOGRAPHSAMERICAN NATURALISTOIKOSECOLOGY LETTERSTRENDS IN ECOLOGY AND EVOLUTIONJOURNAL OF ANIMAL ECOLOGYJOURNAL OF ECOLOGYJOURNAL OF APPLIED ECOLOGYRESTORATION ECOLOGYECOSYSTEMSECOLOGICAL RESEARCHBIOLOGICAL CONSERVATIONPROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY BIOLOGICAL SERIESCONSERVATION BIOLOGYANNUAL REVIEW OF ECOLOGY AND SYSTEMATICSANNUAL REVIEW OF ENTOMOLOGYTHEORETICAL POPULATION BIOLOGYJOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGYECOLOGICAL MODELLINGBULLETIN OF MATHEMATICAL BIOLOGYJOURNAL OF BIOLOGICAL SYSTEMSMATHEMATICAL BIOSCIENCESNATURAL RESOURCES MODELING

LISTA DE ALGUNS PERIÓDICOS

Page 88: Modelaje en ecología poblacional

Population Ecology : A Unified Study of Animals and PlantsMichael Begon, David J. Thompson, M. MortimerBlackwell Science 1996

Ecology : Individuals, Populations and CommunitiesMichael Begon, C. R. Townsend, J. L. HarperBlackwell Science 1996

THEORETICAL ECOLOGY: PRINCIPLES AND APPLICATIONS, R. M. MAY

AN ILLUSTRATED GUIDE TO THEORETICAL ECOLOGY, T. J. CASE

ECOLOGICAL DYNAMICS, R NISBET , W S C GURNEY

CONSUMER-RESOURCE DYNAMICS, W. W. MURDOCH ET AL

LISTA DE ALGUNS LIVROS

Page 89: Modelaje en ecología poblacional

FIM