9.2 - Ekologi Populasi

Pengenalan kepada Ekologi Populasi

Ekologi populasi mengkaji interaksi antara sesuatu populasi organisma dengan persekitarannya.

Parameter Penting dalam Ekologi Populasi

• Saiz Populasi: Jumlah bilangan individu sesuatu spesies dalam sesebuah populasi.

• Kepadatan Populasi: Bilangan individu sesuatu spesies per unit keluasan habitat.

• Taburan Populasi: Corak penyebaran atau bagaimana organisma spesies yang sama tersebar di dalam sesebuah habitat.

Faktor yang Mempengaruhi Taburan Populasi

Faktor-faktor tertentu mengehadkan kawasan di mana populasi tumbuhan dan haiwan boleh hidup.

Faktor yang Mempengaruhi Taburan Tumbuhan

• Suhu: Suhu optimum untuk pertumbuhan tumbuhan adalah antara $25^{\circ }\text{C}$ hingga $30^{\circ }\text{C}$. Suhu yang tinggi merosakkan enzim, mengurangkan kadar fotosintesis, dan meningkatkan kadar transpirasi.

• Air: Sangat penting untuk aktiviti enzim, proses fotosintesis, pengangkutan, dan kesegahan tumbuhan. Kawasan kering mempunyai taburan populasi tumbuhan yang sedikit.

• Cahaya: Keamatan cahaya yang tinggi meningkatkan fotosintesis. Kawasan yang terlindung di bawah kanopi hutan mempunyai kepadatan tumbuhan yang lebih rendah.

• pH tanah: Penting untuk penyerapan nutrien mineral oleh akar tumbuhan. Tanah yang terlalu asid atau alkali mengurangkan penyerapan nutrien, sekali gus merencatkan pertumbuhan.

• Kandungan mineral: Kepekatan garam mempengaruhi penyerapan air secara osmosis. Mineral penting (nitrogen, fosforus, kalium) diperlukan untuk sintesis protein dan asid nukleik.

Faktor yang Mempengaruhi Taburan Haiwan

• Bekalan makanan: Haiwan bertumpu di kawasan yang mempunyai sumber makanan yang banyak.

• Sumber air: Diperlukan untuk minum, penyejukan badan, dan proses fisiologi.

• Tempat membiak: Tempat pembiakan atau sarang yang sesuai dan selamat diperlukan untuk melahirkan dan membesarkan anak.

• Suhu: Haiwan memilih habitat dalam had toleransi mereka untuk mengekalkan aktiviti metabolisme.

• Pemangsaan: Kawasan dengan populasi pemangsa yang tinggi menunjukkan taburan mangsa yang lebih rendah.

Corak Taburan Populasi

Organisma tersebar di dalam habitat mereka dalam tiga corak tertentu:

Corak Berkelompok, Rawak dan Sekata

1. Berkelompok:

   • Organisma membentuk kumpulan-kumpulan yang terpisah di dalam habitatnya.
   • Sebab: Taburan sumber (makanan, air, perlindungan) yang tidak sekata di dalam kawasan tersebut. Contohnya, sekumpulan gajah berhampiran sumber air.

2. Rawak:

   • Organisma tersebar bebas tanpa sebarang corak yang jelas.
   • Sebab: Taburan sumber yang agak sekata dan kurang interaksi antara individu dalam populasi. Contohnya, biji benih lalang yang disebarkan oleh angin.

3. Sekata:

   • Organisma tersebar secara sama rata di seluruh kawasan yang diduduki.
   • Sebab: Wujud persaingan sengit untuk mendapatkan sumber yang terhad seperti wilayah, ruang, atau kelembapan. Contohnya, sarang burung penguin yang tersusun rapat, atau tumbuhan semak di padang pasir yang bersaing mendapatkan air.

Anggaran Saiz Populasi Organisma

Dua teknik persampelan rawak utama digunakan bergantung kepada mobiliti spesies yang dikaji.

Teknik Persampelan Kuadrat

• Digunakan untuk menganggarkan saiz populasi tumbuhan daratan atau haiwan yang tidak aktif atau bergerak perlahan (contohnya, siput, teritip, karang).

• Kuadrat merupakan rangka segi empat sama (daripada kayu, plastik, atau besi) yang dibahagikan kepada beberapa bahagian kecil yang sama besar menggunakan tali. Kuadrat bersaiz $1{\text{ m}}^2$ sesuai digunakan untuk padang sekolah.

• Formula pengiraan daripada persampelan kuadrat:

$\text{Frekuensi}=\frac{\text{Bilangan kuadrat yang mengandungi spesies}}{\text{Jumlah bilangan kuadrat yang digunakan}}\times 100\%$

$\text{Kepadatan}=\frac{\text{Jumlah bilangan individu spesies dalam semua kuadrat}}{\text{Jumlah bilangan kuadrat yang digunakan}\times \text{Luas satu kuadrat}}$

$\text{Peratus Litupan}=\frac{\text{Luas kawasan yang dilitupi oleh spesies dalam semua kuadrat}}{\text{Jumlah bilangan kuadrat yang digunakan}\times \text{Luas satu kuadrat}}\times 100\%$

Kaedah Tangkap-Tanda-Lepas-Tangkap Semula (CMRR)

• Digunakan untuk menganggarkan saiz populasi haiwan yang aktif bergerak (contohnya, rama-rama, siput babi, belalang, burung, kutu kayu).

• Prosedur:

  1. Tangkap sekumpulan haiwan secara rawak di kawasan kajian.
  2. Hitung dan tandakan setiap individu yang ditangkap menggunakan penanda tidak toksik dan kalis air (pastikan tanda tidak menjejaskan kemandirian haiwan atau menjadikannya mudah dikesan oleh pemangsa).
  3. Lepaskan semula haiwan bertanda ke dalam habitatnya. Biarkan masa yang cukup untuk mereka bercampur secara rawak dengan populasi yang lain.
  4. Tangkap semula kumpulan haiwan kedua di kawasan yang sama.
  5. Hitung jumlah individu dalam tangkapan kedua dan catat bilangan haiwan yang mempunyai tanda.

• Formula Indeks Lincoln:

$\text{Anggaran Saiz Populasi}=\frac{N_1\times N_2}{N_3}$

Di mana:

• $N_1=\text{Bilangan individu dalam tangkapan pertama (ditanda)}$

• $N_2=\text{Jumlah bilangan individu dalam tangkapan kedua}$

• $N_3=\text{Bilangan individu bertanda dalam tangkapan kedua}$

• Varsian/Andaian untuk teknik ini:

  • Haiwan yang ditandakan bercampur secara bebas dan rawak dengan ahli populasi yang lain.
  • Tiada migrasi (kelahiran, kematian, imigrasi, atau emigrasi) berlaku antara tangkapan pertama dan kedua.
  • Tanda pada haiwan tidak luntur, hilang, atau mempengaruhi tingkah laku serta kemandirian haiwan tersebut.
  • Tempoh masa antara tangkapan pertama dan kedua adalah singkat supaya tiada perubahan drastik pada saiz populasi.