ประชากร (population)

ความหมายของประชากร (Population) กลุ่มของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่รวมกันในบริเวณใดบริเวณหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง

ลักษณะเฉพาะของประชากร (Population Charateristics) ขนาดประชากร (population size) อัตราการเกิด (birth rate) อัตราการตาย (dead rate) หนาแน่นของประชากร (population density) การแพร่กระจายของประชากร (dispersion) โครงสร้างอายุประชากร (age structure) อัตราส่วนระหว่างเพศ (sex ratio) กราฟของการอยู่รอด (survivorship curve)

ขนาดของประชากร (Population size) หมายถึงจำนวนสมาชิกทั้งหมดที่มีอยู่ในประชากร เช่น จำนวนปลาตะเพียน 10,000 ตัวที่แก่งเลิงจาน

ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของประชากร

ขนาดประชากร ปัจจัยภายนอก (Extrinsic factors) - ปัจจัยทางกายภาพและเคมี - การล่า - ตัวเบียฬ - เชื้อโรค - อาหาร (ปริมาณและคุณภาพ) - ที่อยู่อาศัย ฯลฯ ปัจจัยภายใน (Intrinsic factors) - สภาพทางสรีรวิทยา - พฤติกรรม (โดยเฉพาะพฤติกรรมทางสังคม) - กรรมพันธุ์

อัตราเกิด (Birth rate) หมายถึง จำนวน สมาชิกที่เกิดในเขตพื้นที่หนึ่งหรือในกลุ่ม ประชากรหนึ่ง ในเวลา 1 ปี ต่อประชากร 1,000 ตัว ซึ่งมีสูตรดังนี้ จำนวนประชากรที่เกิดที่มีชีวิตอยู่ในปีนั้น x 1,000 จำนวนประชากรทั้งหมด

จำนวนทารกที่เกิด x 1000 สตรีที่อยู่ในวัยเจริญพันธุ์ (อายุ 15 – 44 ปี) อัตราการเกิดของคน จำนวนทารกที่เกิด x 1000 สตรีที่อยู่ในวัยเจริญพันธุ์ (อายุ 15 – 44 ปี)

อัตราการตาย (death rate) จำนวนสิ่งมีชีวิตที่ตาย ต่อ จำนวนสิ่งมีชีวิตนั้น จำนวน 1000 ตัว จำนวนสิ่งมีชีวิตที่ตายใน 1 ปี x 1000 จำนวนประชากรทั้งหมด

การอพยพ (migration) การอพยพเข้า (immigration) การอพยพออก (emigration)

วิธีการหาขนาดของประชากร การนับจำนวนทั้งหมด (total count) : เหมาะกับสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ นับง่าย และมีจำนวน ไม่มากนัก เช่น นับจำนวนต้นไม้ใหญ่ในสวนสาธารณะ การใช้วิธีการสุ่มตัวอย่าง (sampling methods) : สุ่มนับบางส่วนของประชากรเพื่อคาดคะเนจำนวนประชากรทั้งหมดในพื้นที่ที่ทำการศึกษา

วิธีการสุ่มตัวอย่าง (sampling method) ซึ่งอาจแบ่งออกใหญ่ ๆ ได้ 4 วิธีคือ การสุ่มตัวอย่างแบบแปลงสี่เหลี่ยม (quadrat sampling) เหมาะกับการศึกษาในสิ่งมีชีวิต ที่ไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ช้า ความถูกต้องขึ้นกับการนับจำนวนถูกต้อง, ขนาด quadrat เหมาะสม และมีความแน่นอน

2. การจับ-ทำเครื่องหมาย-ปล่อย-จับใหม่ (capture-recapture method) เหมาะกับสัตว์ที่หลบซ่อนตัวเก่งและเคลื่อนที่เร็ว เช่น แมลง ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

Snow Goose La Pérouse Bay

Herding flightless geese into a “keyhole” net

Recording which birds are marked, and marking new birds

Goose biologist Goose leg bands

LPB Colony size Year

Mark recapture lectures Petersen method Schnabel method Schumacher-Eschmeyer Jolly Seber Closed population Open population Overview of methods to help your reading of Krebs Chp 2

Closed populations No individuals enter or leave the population between surveys Survey 1 Survey 2

Individuals enter or leave the population between surveys Open populations Individuals enter or leave the population between surveys Survey 1 Survey 2

What makes a population closed? Dispersal barriers Philopatry Large surveyed area Slow reproductive/death rate Short time between surveys

Petersen method: Closed population Survey 1: Survey 2: Catch several animals Catch C animals Count recaptures (R) Mark all M animals Return animals to population Return animals to population

Survey 2: C = 15 R = 4 Survey 1: M = 12

What is the total population size (N)? Note that the proportion marked in the population equals the proportion marked in the 2nd sample M = R P C P = M C R M = 12 C = 15 R = 4

ความถูกต้องของ capture-recapture method ขึ้นอยู่กับ สัตว์ที่มีเครื่องหมายและไม่มีเครื่องหมายในประชากรจะมีโอกาสถูกจับเท่ากัน ไม่มีพฤติกรรม trap-addiction หรือ trap-shyness ไม่มีการเพิ่มจำนวนเข้ามาโดยการเกิด หรือการอพยพเข้า อัตราการเกิด-ตายและอัตราการอพยพเข้า-ออกไม่เปลี่ยนแปลง เครื่องหมายที่ติดตัวสัตว์ต้องไม่สูญหาย หรือลบเลือน เกิดอันตายหรือเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของสัตว์

3. การสุ่มจับสัตว์บางส่วนออกจากประชากร (catch per unit effort or removal method) อัตราการลดลงของจำนวนที่เกิดการจับที่ต่อเนื่อง สามารถนำไปคาดคะเนจำนวนประชากรเริ่มแรกทั้งหมด เหมาะกับสัตว์ที่มีจำนวนมากและอาศัยอยู่ใน ที่ปิด เช่น อ่างเก็บน้ำ ทะเลสาบ บ่อ เกาะ ฯลฯ ความถูกต้องขึ้นกับ สัตว์ทุกตัวจะมีโอกาสถูกจับเท่ากันในการสุ่มแต่ละครั้ง เวลาในการจับแต่ละครั้งควรเท่ากัน เครื่องมือและวิธีที่ใช้ต้องเหมือนกัน

4. การสุ่มนับตามแนวเส้นสำรวจ (transect) เหมาะกับสัตว์ขนาดใหญ่ที่เห็นง่าย เคลื่อนที่เร็ว ดักจับได้ยากและอยู่ระยะไกล เช่น นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์ทุกตัวมีโอกาสถูกเห็นเท่ากันตามแนวเส้นสำรวจ สามารถ identify ชนิดได้ถูกต้อง การสำรวจควรต้องกระทำในช่วงเวลาเดียวกันของวัน

ความเหมาะสมในการเลือกศึกษา เทคนิคพื้นฐานและข้อได้เปรียบและเสียเปรียบ ความเหมาะสมในการเลือกศึกษา Quadrat Mark-recapture Removal Line-transect สัตว์ขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ช้าหรือไม่เคลื่อนที่ Small invertebrates Macro-meso soilfauna สัตว์ที่หลบซ่อนตัวเก่งและเคลื่อนที่เร็วแต่สามารถดักจับได้ง่าย Invertebrates และ Vertebrates สัตว์ขนาดใหญ่ที่มองเห็นได้ชัดเจนในระยะไกลและดักจับได้ยาก Vertebrates และ Large invertebrates บางชนิด ข้อเสียเปรียบ (จุดอ่อน) ขนาดของ quadrat และการนับจำนวนตัวต้องแน่นอน มี assumption และมี bias มาก ต้องเป็น closed population ไม่มี dispersal ต้องเห็นสัตว์ทุกตัวและ identify ถูกต้องและทำในช่วงเวลาเดียวกันของวัน

ความหนาแน่นของประชากร (population density) หมายถึง จำนวนสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร การหาค่าความหนาแน่นอย่างหยาบ (crude density) จำนวนประชากร / พื้นที่ทั้งหมด (total space) การหาค่าความหนาแน่นเชิงนิเวศ (ecological density) จำนวนประชากร พื้นที่ที่ประชากรนั้นอาศัยอยู่จริง (habitat space)

ในสถานตากอากาศบางปูซึ่งมีพื้นที่ 20 ตารางกิโลเมตร พบนกนางนวลหางดำ 200 ตัว อาศัยทำรังอยู่รอบ ๆ แหล่งน้ำที่มีพื้นที่ 5 ตารางกิโลเมตร ให้นักเรียนคำนวณหาความหนาแน่นของประชากรอย่างหยาบ และความหนาแน่นของประชากรเชิงนิเวศ

วิธีการหาความหนาแน่นสัมพัทธ์ หากไม่สามารถทราบจำนวนสิ่งมีชีวิตในประชากรที่แน่นอนได้ สามารถชี้บ่งถึงจำนวนมากน้อยในเชิงเปรียบเทียบ ดังนี้ จำนวนรัง/พื้นที่ จำนวนครั้งของเสียงร้อง/ชั่วโมง จำนวนมูล/พื้นที่ จำนวนสัตว์ที่จับได้/วัน ร้อยละที่ปกคลุม/พื้นที่

Quiz

ข้อใดต่อไปนี้ หมายถึง ประชากร (population) มีมดแดงทำรังที่ต้นมะม่วง ต้นสักในภาคเหนือปี 2549 มีจำนวนลดลงอย่างมาก สระน้ำแห่งหนึ่งมีปลาหลายชนิดว่ายน้ำอยู่ที่ผิวน้ำเมื่อเช้านี้ ประชากรหมีแพนด้าในจีนลดลง

ความหมายของประชากรในทางชีววิทยาต้อง ประกอบด้วยสิ่งใด ความหมายของประชากรในทางชีววิทยาต้อง ประกอบด้วยสิ่งใด ชนิดของสิ่งมีชีวิต (Species)      สถานที่ที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ค. เวลา                 ง. จำนวน           จ. ขนาด ก, ข และ ค         c. ก, ค และ จ ก, ค และ ง          d. ก, ข และ จ

นักเรียนเลือกใช้วิธีใดในการสุ่มตัวอย่างประชากรต่อไปนี้ 1. Puffins

2. Musk Ox

3. moss

4. Grasshopper

Reference http://www.kmitl.ac.th/agritech/nutthakorn/04090035_2202/multiweb/environ/population.html#a_4 http://www.gotoknow.org/blogs/posts/428818