Crescimento populacional

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02/03/2021
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
Crescimento populacional
Prof. Debora Lima
Ecologia de populações
Por que estudar o crescimento
populacional?
Características da população
Como medir uma população? (censo)
 Abundância – tamanho da população (N)
9 indivíduos
 Densidade (d)
2,5 indivíduos/área
Ecologia de populações
Ecologia de populações
 Demografia
 O que é taxa de crescimento?
É o número de novos indivíduos produzidos em um determinado
intervalo de tempo menos o número de indivíduos que morrem.
A maior taxa de crescimento que uma população pode alcançar é 
denominada taxa de crescimento intríseca (r).
Ecologia de populações
Propriedades da população
 Densidade (d)
 Natalidade
 Mortalidade
 Classes etárias
 Potencial biótico
 Dispersão
 Formas de crescimento
Ecologia de populações
Propriedades da população
 Densidade (d)
É a grandeza da populaçãoo relativa a uma unidade de espaço
1. Densidade bruta: Número de indivíduos por espaço total
2. Densidade ecológica: Número de indivíduos por espaço 
colonizado pela população
Ecologia de populações
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Propriedades da população
 Natalidade
1. Absoluta: ausência de fatores limitantes.
2. Ecológica: relativa ao crescimento em uma determinada
condição ambinetal.
Qual a diferença entre taxa de crescimento e taxa de natalidade?
Ecologia de populações
Propriedades da população
 Natalidade
1. Absoluta: ausência de fatores limitantes.
2. Ecológica: relativa ao crescimento em uma determinada
condição ambinetal.
Qual a diferença entre taxa de crescimento e taxa de natalidade?
A taxa de crescimento pode ser negativa (população em aumento 
ou decrescimo).
Leva em consideração natalidade, mortalidade, emigração, 
imigração, etc.
Ecologia de populações
Propriedades da população
 Mortalidade
Mortalidade mínima: representa a perda sob condições ideais ou 
condições não limitantes
Sempre haverá morte devido a longevidade fisiológica
Mais interessante os indivíduos que ficaram vivos
Ecologia de populações
Propriedades da população
 Classes etárias
Influência tanto na natalidade como na mortalidade
Indica a condição reprodutiva da população e o futuro desta
1. População nova: expansão rápida
2. População com distribuição uniforme: estacionará
3. População velha: em declínio
Existem 3 idades ecológicas:
Pré-reprodutiva
Reprodutiva
Pós-reprodutiva
Ecologia de populações
 Representação da idade através de pirâmide
As pirâmides populacionais com bases largas refletem populações
crescentes; as com lados retos, populações estáveis; e as com bases
estreitas, populações em declínio.
Ecologia de populações
 Processos que modificam o tamanho da população
 Natalidade
 Mortalidade
 Movimentos para dentro e para fora dos limites populacionais
Ecologia de populações
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 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na
população.
Tabela de vida de coorte
Registra a sobrevivência do indivíduo ao longo do tempo até sua 
morte
 Todos nascem no determinado momento conhecido
 Não possuem sobreposição de geração
Ecologia de populações
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ecologia de populações
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ecologia de populações
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ecologia de populações
Lx = ax-a0
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ecologia de populações
dx = ax- ax+1
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ecologia de populações
qx = ax- ax+1/ax
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 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ecologia de populações
mx = bx/ax
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ecologia de populações
Expressa a reprodução ao longo do tempo
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
R0 = Taxa de reprodução liquída
Ecologia de populações
R0 > 1 aumento por geração
R0 = 1 tendência a estabilidade
R0 < 1 declínio
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida de coorte
Ex: tentilhões-de-cactos: Variação na sobrevivência reflete a variação
no ambiente em virtude de alterações climáticas durante os anos de El
Niño.
Ecologia de populações
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida estática
 Sobreposição de geração
 Determinar a idade em um único momento amostral
 Aplica-se somente as condições ambientais da ocasião
Ecologia de populações
 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na 
população. 
Tabela de vida estática
 Sobreposição de geração
 Determinar a idade em um único momento amostral
 Descobrir modelos e padrões de nascimento e de mortalidade
comuns a uma série de espécies e a uma variedade de
circunstâncias.
 Descobrir as propriedades comuns compartilhadas pelas diversas
populações, levando-nos a um entendimento mais profundo da
dinâmica populacional em geral.
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 Tabela de vida – como as taxas de mortalidade atuam na
população.
O valor máximo de r é denominado potencial biótico
rmax - taxa de aumento nas condições reais = Resistência ambiental
A resistência ambiental é a soma total dos fatores ambientais
limitantes que impedem a realização do potencial biótico
Ecologia de populações
 Curvas de sobrevivência – riscos de morte são distribuídos ao 
longo das vidas dos mais diferentes organismos.
Ecologia de populações
Ecologia de populações Ecologia de populações
Ecologia de populações Ecologia de populações
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Ecologia de populações
Propriedades da população
 Formas de crescimento da população
Ecologia de populações
 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento exponencial
Características desse modelo:
1. Apenas uma população
2. Independente da densidade
N = N. De individuos T = tempo
Nt = N. De indivíduos no tempo
N0 = N. Inicial de individuos N1 = número de individuos em 1 ano
Nt+1 = previsão para o futuro
B = NASCIMENTO E =EMIGRAÇÃO
M = MORTES I = IMIGRAÇÃO
Ecologia de populações
Nt+1 = B – M + E - I
 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento exponencial
Características desse modelo:
1. Apenas uma população
2. Independente da densidade
Checar a mudança = Nt+1 – Nt = ΔN
T1 – T0 = Δt
r = Taxa intríseca de crescimento
Ecologia de populações
dN/dt = rN
r > 0 em crescimento
r = 0 constante
r < 0 em declínio
 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento exponencial
Verificando a inclinação da reta
A inclinação da reta é bem baixa
no início e, com o passar do tempo,
passa a ser muito alta.
Ecologia de populações
 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento exponencial
 Ex: crescimento da população humana
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 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento geométrico
Aplicado em espécies que não se reproduzem o ano todo.
Ex: perdiz-da-califórnia, ave que se reproduz na primavera.
Ecologia de populações
 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento logístico
Características desse modelo:
 Fatores limitantes
 Condições variáveis
 Recursos finitos
Ecologia de populações
dN/dt = rN (1 – N/K)
 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento logístico
Ecologia de populações
 Padrões de crescimento populacional (modelos)
 Crescimento logístico
Ecologia de populações
 Padrões de crescimento populacional
Ecologia de populações
 Padrões de crescimento populacional
Ecologia de populações
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Padrões de crescimento populacional
Ecologia de populações
Fatores abióticos e 
bióticos
 Padrões de crescimento populacional
Ex: Paramecium aurelia e Paramecium caudatum
*Foi adicionada 
uma quantiade
fixa de alimento
todos os dias
Ecologia de populações
 Padrões de crescimento populacional
Ex: Paramecium aurelia e Paramecium caudatum
*duplicou a quantidade de alimento
Ecologia de populações
 Previsão de crescimento populacional
Estudo com a população EUA
Ecologia de populações
Início do 
declínio
Previsão de no 
máx 197 milhões
 Padrões de história de vida
Recurso limitante Trade-off - crescer ou reproduzir?
Estrategistas r – oportunistas
Populações aumentam em número após algum tipo de distúrbio. 
Apresentam rápida multiplicação
Ex: plantas anuais que colonizam clareiras
organismos aquáticos que habitam corpos aquátios temporários
Estrategistas K – crescendo contra os limites dos recursos do
ambiente
Vivem em habitats com intensa competição pelos recursos limitantes
Investem mais no crescimento ou agressão
Em geral são agregados
Ecologia de populações
 Padrões de história de vida
Recurso limitante Trade-off - crescer ou reproduzir?
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Propriedades da população
 Dispersão
Suplementa a natalidade e mortalidade na conformação da forma de
crescimento populacional.
Alguns estão constantemente entrando e saindo – pouco efeito na
população
Dispersão em massa – efeito rápido na população
O efeito da dispersão na população depende de 2 fatores:
1. O quão próximo a população está da capacidade suporte
2. Taxa de dispersão
Se a população está em equilibrio a dispersão terá pouco efeito
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Por que os organismos de uma espécie particular estão
presentes em alguns locais e ausentes em outros?
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Por que os organismos de uma espécie particular estão presentes em
alguns locais e ausentes em outros?
Limites de tolerância: condições ambientais e recursos que
influenciam o funcionamento dos organismos vivos
 Evolução (populações evoluem para auto-regulação) Seleção
natural atua para maximizar a qualidade do ambiente
 Fatores abióticos
Temperatura – efeito na sobrevivência, reprodução, crescimento e
interação
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
Objetivo: verificar a influência da temperatura sobre a hematofagia,
oviposição e longevidade de Aedes albopictus, sob condições de
laboratório, em quatro temperaturas constantes e fotoperíodo de CE
12:12 horas.
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
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 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Por que os organismos de uma espécie particular estão
presentes em alguns locais e ausentes em outros?
Limites de tolerância: condições ambientais e recursos que influenciam o
funcionamento dos organismos vivos
 Evolução (populações evoluem para auto-regulação) Seleção natural
atua para maximizar a qualidade do ambiente
 Fatores abióticos
Temperatura – efeito na sobrevivência, reprodução, crescimento e
interação
Umidade, pH e salinidade
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
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 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Por que os organismos de uma espécie particular estão
presentes em alguns locais e ausentes em outros?
Limites de tolerância: condições ambientais e recursos que influenciam o
funcionamento dos organismos vivos
 Evolução (populações evoluem para auto-regulação) Seleção natural
atua para maximizar a qualidade do ambiente
 Fatores abióticos
Temperatura – efeito na sobrevivência, reprodução, crescimento e
interação
Umidade, pH e salinidade
Luz
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae)
Vetores de arboviroses, malária e filariose
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Por que os organismos de uma espécie particular estão
presentes em alguns locais e ausentes em outros?
Limites de tolerância: condições ambientais e recursos que influenciam o
funcionamento dos organismos vivos
 Evolução (populações evoluem para auto-regulação) Seleção natural
atua para maximizar a qualidade do ambiente
 Fatores abióticos
Temperatura – efeito na sobrevivência, reprodução, crescimento e
interação
Umidade, pH e salinidade
Luz
 Recursos
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 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Os fatores limitantes podem ser classificados em:
 Independentes da densidade
 Dependentes da densidade
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Os fatores limitantes podem ser classificados em:
 Independentes da densidade
limitam o tamanho da população independentemente de sua
densidade.
Desastres naturais (furacões, tornados, enchentes, etc)
Temperaturas e secas extremas
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Os fatores limitantes podem ser classificados em:
 Independentes da densidade
 Dependentes da densidade
Afetam o tamanho populacional em relação a sua densidade
Pode ser dividido em 2 grupos:
 Dependência negativa da densidade
ocorre quando a taxa de crescimento populacional diminui à medida
que a densidade aumenta.
 Dependência positiva da densidade
ocorre quando a taxa de crescimento populacional aumenta à
medida que sua densidade aumenta.
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
 Dependentes da densidade
Pode ser dividido em 2 grupos:
 Dependência negativa da densidade
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
 Dependentes da densidade
Pode ser dividido em 2 grupos:
 Dependência positiva da densidade
Ecologia de populações
 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Natalidade e mortalidade dependentes da densidade
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 Fatores limitantes da distribuição e abundância dos organismos
Fatores independentes da densidade
Ecologia de populações
 Surto populacional
Organismos se tornam praga
1. Introdução de uma planta fora da faixa: a planta não co-evolui com os
artropódes e por isso estes se tornaram pragas.
2. Introdução de um organismo fora da faixa fora da faixa nativa: os
organismos são introduzidos deixando de lado seus reguladores, ou seja,
seus inimigos naturais no país de origem.
3. Simplificação espacial do sistema
4. Práticas inadequadas
Ecologia de populações
 Surto populacional
Organismos se tornaram praga
Achatina fulica
Originária da África 
Hospeda e transmite o verme Angiostrongylos cantonensis – causador da 
Angiostrongilíase meningoencefálica (ou meningite eosinofílica) humana e 
o Angiostrongylos costaricensis – causador da angiostrongilíase abdominal. 
Ecologia de populações
 Surto populacional
Organismosse tornaram praga
Achatina fulica
Ecologia de populações
 Surto populacional
Organismos se tornam praga
Achatina fulica
Ecologia de populações
 Surto populacional
Organismos se tornam praga
Ecologia de populações
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 Surto populacional
Organismos se tornam praga
Aedes aegypti 
Relação do mosquito com a temperatura e a densidade populacional. 
Foco em grandes reservatórios de água
Resistência à dessecação do ovo do mosquito, que pode ficar até um ano 
sem contato com a água
Ecologia de populações
 Surto populacional
Organismos se tornam praga
Aedes aegypti 
Ecologia de populações
A explosão da população
 De acordo com as Nações Unidas, em 1804, a população
mundial alcançou 1 bilhão.
 Foram necessários apenas 123 anos para chegarmos a 2
bilhões em 1927.
Nas últimas décadas, 1 bilhão de pessoas são adicionadas
a cada 12 ou 13 anos, e a população dobrou em apenas 40
anos.
 Em 2012, nosso planeta já continha 7 bilhões de pessoas.
Os modeladores de crescimento populacional estimam que 
a população mundial finalmente se estabilize entre 8 e 12 
bilhões de pessoas por volta de 205
Ecologia de populações
A explosão da população
Ecologia de populações
Será que o nosso planeta consegue
sustentar uma população tão grande?