Nośność
Nośność (zwany również ładowność , nośności, nośność, ładowności i nośności w Quebecu i ładowności w języku angielskim) w ekologii jest wielkość maksimum populacji organizmu, że środkowy dał może obsługiwać. Prostota tej definicji skrywa jednak prawdziwą złożoność koncepcji i jej zastosowania.
Ekologia fundamentalna
W podstawowej ekologii nośność jest ogólnie definiowana przez stałą w następującym równaniu różniczkowym :
- to populacja ,
- to wewnętrzne tempo naturalnego wzrostu,
- i jest wartością zdolności przenoszenia ludności w danych warunkach.
Wyrażenie w nawiasach wyraża potencjał wzrostu związany z gęstością zaludnienia. Wyrażenie jest bliskie 1 przy wartościach bliskich 0 - populacja zbliża się wtedy do wzrostu wykładniczego - i jest równe 0, gdy = - wzrost populacji wynosi wtedy zero. Wynikiem tego równania jest sigmoidalna krzywa przedstawiająca wzrost populacji (rysunek 1). Na początku wzrost jest powolny, a następnie gwałtownie rośnie, by spaść i ustabilizować się na poziomie nośności ( ) siedliska lub środowiska. Rysunek 2 przedstawia tempo wzrostu populacji w zależności od jej wielkości . Gdy wartość jest niska lub wysoka, wzrost liczby ludności jest niski, ale gdy wartość wynosi około 0,5, wzrost populacji jest maksymalny.
To równanie jest jednak zbyt uproszczone, aby miało rzeczywiste zastosowanie w ekologii stosowanej, w obliczu złożoności systemów naturalnych . Ma przede wszystkim wartość heurystyczną w ekologii fundamentalnej.
Druga definicja nośności, bardziej ogólna niż pierwsza, jest sformułowana w następujący sposób: stan równowagi populacji lub gęstość zaludnienia, w którym współczynnik urodzeń jest równy współczynnikowi śmiertelności , przy czym ta ostatnia jest spowodowana czynnikami związanymi z gęstością.
Trzecia definicja, która jest czasami używana, nawet bardziej ogólna niż druga, definiuje nośność jako długoterminowy stabilny stan danej populacji. Definicja ta uwzględnia imigrację i emigrację , a wskaźniki zgonów i urodzeń nie zawsze są równoważne. Jednak na dłuższą metę populacja nadal ma zerowe nachylenie .
Żadna z tych definicji nośności w podstawowej ekologii nie uwzględnia interakcji z innymi gatunkami, czy to poprzez drapieżnictwo , pasożytnictwo , współzawodnictwo czy choroby . Biorąc pod uwagę fluktuacje nieodłącznie związane z czynnikami biotycznymi i abiotycznymi większości środowisk naturalnych, określenie nośności na podstawie statycznej wielkości populacji jest uproszczone i utopijne. Ponadto definicje te nie uwzględniają zmian zachodzących w czasie, które mogą również wpływać na liczebność populacji.
Ekologia stosowana
W ekologii stosowanej zachowujemy cztery definicje nośności:
- Maksymalna stabilna wielkość populacji, którą dane środowisko może utrzymać bez eksploatacji. Ta definicja wywodzi się z niezmienności fundamentalnej ekologii.
- Maksymalna wydajność trwały (MSY, maksymalna wydajność zrównoważony ) populacji może wytwarzać medium do operacji. Ten plon odpowiada 0,5 , czyli maksymalnemu poziomowi przyrostu populacji w ekologii podstawowej.
- Maksymalny zrównoważony plon ekonomiczny (MEY ) populacji, jaki środowisko może wytworzyć w celu eksploatacji. Ta wydajność jest równa maksymalnej różnicy między wartością wydajności a kosztem eksploatacji.
- Wydajność równowagi otwartego dostępu (OAE ), gdzie wartość wydajności jest równa kosztowi operacyjnemu. Odpowiada to górnej ekonomicznej granicy wyzysku przy braku subsydiów i restrykcyjnej polityki zarządzania.
Rysunek 3 ilustruje cztery definicje stosowane w ekologii stosowanej. Krzywa dochodowości pokazuje początkowy wzrost i spadek do zera po osiągnięciu szczytu około 0,5 . Plon jest równoważny z nadwyżką produkcji, która przekłada się na zysk brutto. Ta ostatnia zmienia się w zależności od tempa wzrostu wykorzystywanego organizmu. Koszt eksploatacji rośnie liniowo wraz z wysiłkiem operacyjnym. Na odciętej wysiłek roboczy wzrasta w prawo. Liczebność populacji rośnie w lewo, przy czym maksimum znajduje się w punkcie , to znaczy nośność. Chodzi również o punkt, w którym wskaźnik wykorzystania wynosi zero. Maksymalna zrównoważona wydajność (MSY) występuje przy 0,5 . Maksymalny zrównoważony zwrot ekonomiczny (MEY) to zysk netto i występuje, gdy nachylenie kosztów i zwrotu jest równoległe. Open Access Equilibrium Return (OAE) występuje, gdy zysk brutto jest równy kosztowi.
Uwagi i odniesienia
- (en) MA Hixon and Brian Fath ( tłumaczenie z węgierskiego), Encyclopedia of Ecology , Oxford, Academic Press ,2008, 1 st ed. ( ISBN 978-0-08-045405-4 , czytaj online ) , „Carrying Capacity” , s. 528-530