9.2 - Ekologi Populasi

Pengenalan kepada Ekologi Populasi

• Ekologi populasi: Cabang ekologi yang mengkaji interaksi suatu populasi dengan persekitarannya.
• Taburan populasi: Cara organisma yang sama spesies tersebar di dalam sesebuah habitat.

Parameter Penting dalam Ekologi Populasi

• Saiz populasi: Bilangan organisma yang terdapat di dalam sesebuah populasi.
• Kepadatan populasi: Bilangan individu sesuatu spesies per unit keluasan habitat.

Faktor yang Mempengaruhi Taburan Populasi

Faktor yang Mempengaruhi Taburan Tumbuhan

• Suhu
  • Suhu optimum pertumbuhan tumbuhan ialah $25^{\circ }\text{C}$ hingga $30^{\circ }\text{C}$.
  • Suhu tinggi menyebabkan enzim ternyahasli, mengganggu proses biokimia, merencat pertumbuhan, meningkatkan transpirasi dan menurunkan fotosintesis.
  • Suhu rendah mengurangkan aktiviti enzim dan memperlahankan tindak balas biokimia.
• Air: Diperlukan untuk aktiviti enzim, fotosintesis, pengangkutan dan sokongan tumbuhan herba. Gurun kering dan tundra mempunyai taburan serta kepadatan tumbuhan rendah.
• Cahaya: Penting untuk fotosintesis; kawasan kurang cahaya mempunyai sedikit tumbuhan.
• pH tanah: Penting untuk penyerapan nutrien oleh akar. Tanah terlalu berasid atau beralkali mengurangkan penyerapan mineral dan menjejaskan pertumbuhan.
• Kandungan garam: Mempengaruhi penyerapan air secara osmosis; kandungan tinggi menyebabkan tumbuhan kehilangan air. Mineral menghasilkan protein, enzim, nukleotida, vitamin dan sebatian lain; fosforus membentuk fosfolipid membran sel.

Faktor yang Mempengaruhi Taburan Haiwan

• Suhu: Habitat bersuhu tinggi kurang diduduki haiwan seperti cacing dan siput.
• Air: Haiwan tertumpu di kawasan yang mempunyai air mencukupi untuk minum dan menyejukkan badan.
• Tempat membiak: Tempat sesuai dan selamat diperlukan untuk melahirkan dan membesarkan anak.
• Bekalan makanan: Haiwan ialah heterotrof dan bergantung pada tumbuhan serta haiwan lain untuk kemandirian.

Corak Taburan Populasi

Corak Berkelompok, Rawak dan Sekata

• Berkelompok: Organisma membentuk kumpulan terpisah kerana sumber bertabur secara tidak sekata.
• Rawak: Organisma bertabur secara bebas; individu kurang berinteraksi antara satu sama lain.
• Sekata: Organisma tersebar di seluruh kawasan; individu bersaing untuk sumber terhad.

Anggaran Saiz Populasi Organisma

• Persampelan rawak menganggarkan saiz populasi apabila kawasan kajian besar dan data lengkap sukar diperoleh.
• Sampel yang mewakili kawasan menganggarkan kelimpahan dan corak taburan organisma.

Teknik Persampelan Kuadrat

• Menganggarkan tumbuhan daratan atau haiwan yang tidak aktif atau bergerak amat perlahan.
• Organisma dalam kuadrat yang diletakkan secara rawak mewakili seluruh kawasan kajian.
• Kuadrat ialah rangka segi empat sama daripada kayu, besi atau plastik yang biasanya dibahagikan sama besar.
• Saiz bergantung pada jenis dan saiz organisma, keluasan kawasan, taburan dan kepadatan. Kuadrat $1{\text{ m}}^2$ sesuai untuk padang sekolah.
• Frekuensi: Kebarangkalian memperoleh individu sesuatu spesies tumbuhan dalam setiap kuadrat.

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

• Kepadatan: Bilangan individu purata sesuatu spesies per unit luas.

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

• Litupan: Luas permukaan tanah yang dilitupi pucuk tumbuhan spesies tersebut.

$\text{Peratus litupan}=\frac{\text{Luas kawasan yang diliputi spesies yang dikaji dalam semua kuadrat}}{\text{Jumlah kuadrat yang digunakan}\times \text{Luas satu kuadrat}}\times 100\%$

Kaedah Tangkap-Tanda-Lepas-Tangkap Semula

• Menganggarkan organisma bebas bergerak seperti musang, ikan yu, siput, ulat gonggok, serangga dan rama-rama.
• Tangkap haiwan secara rawak di habitat semula jadi dan catat bilangannya.
• Tandakan setiap haiwan dengan pewarna kuku, cat atau dakwat India; lepaskan ke kawasan sama.
• Selepas satu jangka masa, buat tangkapan kedua secara rawak di kawasan sama.
• Catat jumlah tangkapan kedua dan bilangan haiwan bertanda.

$\text{Saiz populasi}=\frac{P\times Q}{R}$

• $P$: Bilangan haiwan dalam tangkapan pertama.
• $Q$: Bilangan haiwan dalam tangkapan kedua.
• $R$: Bilangan haiwan bertanda dalam tangkapan kedua.

Kesan Komponen Abiosis terhadap Populasi

• Pleurococcus sp. ialah alga hijau unisel yang membentuk lapisan berlendir pada batang pokok, batu dan tanah lembap yang terlindung daripada cahaya matahari terik.
• Alga ini membiak pantas melalui belahan dedua, wujud tunggal atau berkelompok, mempunyai dinding sel tebal yang menghalang kehilangan air berlebihan dan banyak kloroplas untuk fotosintesis.
• Untuk mengkaji cahaya:
  • Letakkan lima kuadrat lut sinar $10\text{ cm}\times 10\text{ cm}$ pada aspek berbeza di batang pokok, satu meter dari tanah.
  • Tandakan kawasan yang ditumbuhi Pleurococcus sp.; kira petak yang dilitupi sekurang-kurangnya separuh.
  • Hitung peratus litupan dan bandingkannya dengan limpahan cahaya pada setiap aspek.