Crescimento populacional – capacidade de suporte
CiênciasEcologiaIdades 13–14
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Uma população (mostrada como indivíduos dentro de uma caixa que representa o ambiente) cresce a partir de N₀ com taxa r; quando limitada pela capacidade de suporte K, a curva N(t) fica em forma de S e se estabiliza em torno de K. Os alunos escolhem um fator ecológico (a seca diminui K, a abundância de alimento aumenta K), tocam na caixa do ambiente para provocar um surto de doença que reduz a população e observam sua recuperação. A fórmula do crescimento e os dados são atualizados continuamente.
Aula: Ecologia de populações; ambiente e fatores ecológicos
O que mostra
O tamanho de uma população muda conforme os nascimentos menos as mortes, resumidos na taxa de crescimento r por geração. Com recursos ilimitados o crescimento é exponencial (ΔN/Δt = r·N) e a população dobra repetidas vezes. Ambientes reais, porém, têm alimento e espaço limitados, representados pela capacidade de suporte K; no modelo logístico (ΔN/Δt = r·N·(1 − N/K)) o crescimento desacelera à medida que N se aproxima de K, formando uma curva em S com fases lenta, rápida e estável. Fatores ecológicos como seca ou alimento abundante deslocam K, e um surto de doença reduz N, depois do qual a população volta ao novo equilíbrio.
Como usar
Rode o Modelo Limitado pela capacidade de suporte (curva em S) e observe o nome da fase mudar enquanto N sobe em direção a K; depois mude para Ilimitado (crescimento exponencial) e compare as curvas. Em seguida, escolha seca ou alimento abundante em Fator ecológico na geração 12 e anote onde N se estabiliza. Clique em Surto de doença (−30 %) quando a população estiver estável e cronometre a recuperação. Por fim, altere a Taxa de crescimento r mantendo K fixa.
Parâmetros que você pode mudar
- Tamanho inicial da população N₀ 2–200 indivíduos
- Taxa de crescimento r (nascimentos − mortes) 0,1–2 /geração
- Capacidade de suporte K 50–1000 indivíduos
- Modelo Limitado pela capacidade de suporte (curva em S), Ilimitado (crescimento exponencial)
- Fator ecológico na geração 12 Nenhum, Seca: K cai à metade, Alimento abundante: K aumenta 1,5×
Perguntas para explorar
- Por que uma população real não consegue crescer exponencialmente por muito tempo?
- Depois da seca na geração 12, em que tamanho a população se estabiliza?
- Uma taxa r maior muda o tamanho final estável da população ou apenas a rapidez com que ele é atingido?
Ideias para a aula
Todos os guias- Laboratório virtual de amostragem por quadradosLaboratório virtual de amostragem por quadrados (GCSE): estime uma população com quadrados ao acaso e mapeie a sombra e o sol com um transecto.
- Laboratório virtual de captura-recaptura: índice de LincolnLaboratório virtual de captura-recaptura: estime uma população de tatuzinhos com o índice de Lincoln e quebre uma premissa por vez para ver a estimativa errar.