3.dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

85
UNIDAD 3: DINÁMICA DE POBLACIONES: Población humana, capacidad de carga Belén Ruiz I.E.S. Santa Clara. 1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología. http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato- internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/

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Page 1: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

UNIDAD 3: DINÁMICA DE

POBLACIONES: Población

humana, capacidad de carga

Belén Ruiz

I.E.S. Santa Clara.

1ºBACHILLER

Dpto Biología y Geología.http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-

internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/

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Antes de empezar , recordemos…………………….

Page 6: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Poblaciónn

El número total de individuos de una especie que viven al mismo tiempo en una zona determinada.

¿POR QUÉ ESTUDIAR LAS POBLACIONES? Seguimiento de especies en peligro de extinción. Seguimiento de la salud ambiental. Seguimiento de cambios en un área a lo largo del

tiempo. Toma de decisiones políticas sensatas. Estimación de la demanda de recursos naturales.

El aumento de la población humana es la fuerza impulsora

de los daños medioambientales antropogénicos por la demanda

creciente sobre el medio.

inmigración

natalidad mortalidad

emigración

Población

La demografía de una población viene

determinada por cuatro factores

principales:

El crecimiento de una población viene determinado en principio por el potencial biótico innato de la especie, fundamentalmente por el

número de descendientes, el tiempo de generación, la proporción de hembras en fase reproductiva y la vida media de los individuos.

Pero finalmente hay muchos factores que influyen en el crecimiento o decrecimiento de la población:

factores abióticos (sustrato, tiempo y clima), relaciones intraespecíficas (entre los individuos de

la misma especie, hacinamiento, competencia, etc.) y relaciones interespecíficas (entre individuos

de distintas especies, depredación, parasitismo, enfermedades, competencia, etc.).

Page 7: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

inmigración

natalidad mortalidad

emigración

inmigración

natalidadmortalidad

emigración

inmigración

natalidad mortalidad

emigración

Crecimiento de la población:

Estabilidad de la población:

Decrecimiento de la población:

Población

Población

Población

Page 8: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

EL CRECIMIENTO EXPONENCIAL EN LAS

BACTERIAS

Page 9: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 10: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

EL CRECIMIENTO DE UNA POBLACIÓN SIGUE UNA CURVA SIGMOIDE(CON FORMA DE S):

La curva de crecimiento de una población tiene tres etapas: exponencial, de transición, estacionaria (o asintótica).

La tasa de crecimiento de la población es rápida mientras que los recursos son abundantes y la competencia y mortalidad bajas. N > M

1. Fase exponencial 2. Fase de transición 3. Fase estacionaria

Cuando los recursos se hacen más escasos, la competencia y la mortalidad aumentan. La tasa de crecimiento se ralentiza, aunque la población continúa creciendo.N > M

Cuando una población alcanza la capacidad de carga del medio (K) la población permanece estable mientras que los recursos son escasos y la competencia alta.N = M

mer

o d

e in

div

idu

os

tiempo

Capacidad de cargaNúmero máximo de individuos de una especie que puede ser soportado por el medio

K

Page 11: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

¿Qué factores limitan el crecimiento de la población de una especie?

Todos los ecosistemas tienen una capacidad de carga (K) finita para las especies que lo habitan.Más allá de este límite, la población ya no puede aumentar en general y se estabiliza. La capacidadde carga de un ecosistema para una especie es el número de individuos de dicha especie que elmedio puede sostener indefinidamente:

I + N = E + MFactores limitantes que condicionan el crecimientoilimitado de una población:

En poblaciones animales:▪ Cantidad de alimento disponible▪ Presencia de parásitos y/o enfermedades▪ Cantidad de depredación▪ Disponibilidad de espacio territorial y de anidamiento▪ Disponibilidad de compañeros▪ Cambio en la capacidad del medio

En poblaciones de plantas:▪ Cantidad de luz disponible▪ Temperatura▪ Cantidad de dióxido de carbono▪ Cantidad de agua disponible http://www.clexchange.org/curriculum/complexsystems/o

scillation/Oscillation_PopulationC.asp

Page 12: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

¿ QUÉ PUEDE PASAR CUANDO UNA POBLACIÓN SOBREPASA SU

CAPACIDAD DE CARGA ?

Page 13: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial limitadoEl crecimiento exponencial sólo puede ocurrir por breves periodos de tiempo; es insostenible durante mucho tiempo. Puede suceder cuando una especie invade un territorio nuevo, con muchos recursos. Por ejemplo: • la planta diente de león que invadió rápidamente los campos y

praderas de América del Norte procedente de Europa porprimera vez;

• las algas al colonizar un estanque recién formado;• los gatos introducidos en una isla con muchas aves, pero que

carecen de depredadores.• Los conejos y ovejas introducidos en un territorio sin

depredadores naturales.

Diente de león (Taraxacum officinale).

Crecimiento de algas antes y después de colonizar un estanque.

Invasión de conejos en Australia a partir de la introducción de seis ejemplares en 1859.

Page 14: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial limitado

(…) El elefante es considerado como el animal que sereproduce más despacio de todos los conocidos, y mehe tomado el trabajo de calcular la progresión mínimaprobable de su aumento natural; será lo más seguroadmitir que empieza a criar a los treinta años, y quecontinúa criando hasta los noventa, produciendo eneste intervalo seis hijos, y que sobrevive hasta los cienaños; y siendo así, después de un período de 740 a 750años habría aproximadamente diez y nueve millonesde elefantes vivos descendientes de la primera pareja.

http://goo.gl/njjHHZ

Biblioteca Virtual Miguel de Cervantes.http://www.cervantesvirtual.com/servlet/SirveO

bras/13559620212026495222202/index.htmTraducción del original: On the Origin of Species

by Means of Natural Selection,or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life. by Charles Darwin. Chap. III.

Struggle for existence.

Page 15: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

YA ES HORA DE EMPEZAR CON LAS POBLACIONES HUMANAS

¿ CÓMO SERÁ LA GRÁFICA DEL CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN A LO LARGO DE LA HISTORIA ?

Page 16: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

1.000

Atila

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1.250 1.5001.0005002500-250

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200400600

1.750

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n

Ind

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800

2.0002.000

3.0003.000

4.000

5.000

6.000

4.000

5.000

6.000

2.000

Beatles

LA POBLACIÓN HUMANA HA IDO CRECIENDO A UN RITMO EXPONENCIAL.

Page 17: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial o crecimiento geométrico 2-4-8-16-32-64

desde hasta años Población Total

----- 1804 1,000,000,000

1805 1922 118 2,000,000,000

1922 1959 37 3,000,000,000

1959 1974 15 4,000,000,000

1974 1987 13 5,000,000,000

1987 1999 12 6,000,000,000

1999 2013 13 7,000,000,000

2013 2028 14 8,000,000,000

2028 2048 20 9,000,000,000

.

Antes de la década de 1800, la población mundial aumentaba muy lentamente debido a

la resistencia del medio ambiente: enfermedades (la viruela, el sarampión, la escarlatina

con alta mortalidad infantil), las epidemias (tifus, el cólera que mató a los adultos ), el

hambre y las catástrofes naturales. Las altas tasas de natalidad se compensaron con

altas tasas de mortalidad (especialmente los niños). La explosión demográfica se

produjo después de la Revolución Industrial.

Page 18: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial o crecimiento geométrico 2-4-8-16-32-64

desde hasta años Población Total

----- 1804 1,000,000,000

1805 1922 118 2,000,000,000

1922 1959 37 3,000,000,000

1959 1974 15 4,000,000,000

1974 1987 13 5,000,000,000

1987 1999 12 6,000,000,000

1999 2013 13 7,000,000,000

2013 2028 14 8,000,000,000

2028 2048 20 9,000,000,000

.

EL RESULTADO DEL CRECIMIENTO EXPONENCIAL ES QUE SE NECESITAN ENORMES

CANTIDADES DE RECURSOS PARA ALIMENTAR, ALOJAR, VESTIR Y CUIDAR A UN

NÚMERO CRECIENTE DE PERSONAS.

Page 19: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

http://www.worldometers.info/world-population/

http://www.worldometers.info/es/

Datos de febrero de 2015

Page 20: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La mayor parte del aumento mundial de la población desde 1950 se ha producido en países en vías de desarrollo. Las estructuras de edad de los países en desarrollo indican que esta tendencia va a

aumentar en un futuro próximo. La población mundial en 2050 probablemente estará entre 7,3 y 10,7 miles de millones de personas, según un estudio reciente de las Naciones Unidas. Dependiendo de las

tasas de fertilidad, la población en ese tiempo aumentará rápidamente o ligeramente, o en el mejor de los casos, disminuirá ligeramente.

DISTRIBUCIÓN DEL CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN MUNDIAL

Page 21: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 22: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

TASA BRUTA DE NATALIDAD ES EL NÚMERO DE NACIMIENTOS (O LA NATALIDAD) POR

CADA MIL INDIVIDUOS DE UNA POBLACIÓN POR AÑO. LA TASA BRUTA DE NATALIDAD

PARA EL MUNDO ES 20,3 POR 1000 POR AÑO.

Page 23: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

FACTORES (VARIABLES) QUE AFECTAN A LA

TASA DE NATALIDAD

Estructura de edad de la población.

Condición de la mujer.

Tipo de economía.

Riqueza.

Religión.

Presión social.

Nivel de educación.

Disponibilidad de anticonceptivos.

Deseo de tener hijos.

Políticas gubernamentales y las disposiciones de cuidado infantil.

Page 24: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

TASA BRUTA DE MORTALIDAD ES EL NÚMERO DE MUERTES (O MORTALIDAD)

POR CADA MIL INDIVIDUOS DE UNA POBLACIÓN POR AÑO. LA TASA BRUTA DE

MORTALIDAD EN EL MUNDO ES DE APROXIMADAMENTE 9,6 POR 1000 POR

AÑO.

Page 25: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

FACTORES (VARIABLES) QUE AFECTAN TASA DE

MORTALIDAD

Estructura de edad de la población.

La disponibilidad de agua limpia.

Saneamiento.

Vivienda adecuada.

Suministro de alimentos confiable.

Establecimientos de salud.

Tipos de ocupación.

Riesgos naturales / conflictos civiles /

guerra.

Page 26: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Tasa de Fecundidad

(TF) = N° de niños vivos × 1000 mujeres

(15 a 49 años)

La natalidad está directamente

relacionada con la tasa de fecundidad,

es decir, la frecuencia de nacimientos en

la población de mujeres en edad fértil

(entre 15 y 49 años). El indicador

estadístico se denomina tasa global de

fecundidad y expresa el promedio de

hijos por cada mil mujeres en el tramo de

edad mencionado.

Page 27: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

UNA TASA DE FECUNDIDAD SUPERIOR A 2 GENERA UNA POBLACIÓN EN AUMENTO,

MIENTRAS QUE INFERIOR A 2 CONDUCE A LA DISMINUCIÓN DE LA POBLACIÓN, DEBIDO A

QUE LOS DOS PADRES DEBEN SER REEMPLAZADOS POR DOS NIÑOS CON EL FIN DE

MANTENER UNA POBLACIÓN ESTABLE.

Page 28: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

PROYECCIÓN DE LA

POBLACIÓN MUNDIAL

SEGÚN DIFERENTES

TASAS DE FERTILIDAD

Page 29: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Tasa de crecimiento natural o vegetativo es (tasa bruta de natalidad

- tasa bruta de mortalidad) / 10. Esto le da a la tasa de aumento natural

como un porcentaje. Se excluyen los efectos de la migración.

Tasa de duplicación es el tiempo en años que le toma a una

población duplicar su tamaño. Una tasa de crecimiento natural del 1%

hará que la población doble su tamaño en 70 años.

Page 30: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

El Índice de Desarrollo Humano (IDH) ha sido adoptado por el Programa de las Naciones Unidas

como una medida del "bienestar" de un país. Se combina medidas de esperanza de vida, nivel

de vida, la educación y el producto interno bruto (PIB) per cápita en un valor. Se utiliza para

clasificar a los países. Islandia, Noruega y Canadá han estado en la cima de la lista en los

últimos años.

http://hdr.undp.org/es/

Page 31: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Los países más desarrollados

económicamente (MEDCs) son los países

industrializados con un alto PIB. Su población es

relativamente rica. Tienen un nivel relativamente

alto de utilización de recursos per cápita (por

persona) y las tasas de crecimiento

relativamente bajos de población.

Los países menos desarrollados

económicamente (LEDCs) son menos

industrializados. Ellos pueden tener las materias

primas (capital natural), pero estas tienden a ser

exportados a los MEDCs. La población tiene un

PIB más bajo y las tasas de pobreza más altas.

Más personas son pobres, con bajo nivel de

vida. La mayoría de LEDCs tienen altas tasas de

crecimiento demográfico.

Los MEDCs incluyen la mayoría de los países

de Europa y de la UE (Unión Europea), América

del Norte, Sudáfrica, Israel y Japón. LEDCs

suelen ser la mayoría de los países fuera de

Europa y Norteamérica.

http://hdr.undp.org/es/datos/explorador/

Page 32: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

El modelo de transición demográfica describe el patrón de disminución de la mortalidad y la

fecundidad (natalidad) de un país como resultado del desarrollo social y económico. La transición

demográfica puede ser descrito como un modelo de población de cinco etapas, que puede ser vinculada

a las etapas.

Page 33: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Etapa 1 sociedad pre-industrial: Alta tasa de natalidad debido al no control de la natalidad, las altas

tasas de mortalidad infantil, los factores culturales fomentando las familias numerosas. Altas tasas de

mortalidad debido a la enfermedad, el hambre, la falta de higiene y poca medicina.

Page 34: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Etapa 2 LEDC: Tasa de mortalidad disminuye a medida que la higiene y la alimentación mejoran, la

enfermedad se reduce y se incrementa la vida útil. Tasa de natalidad sigue siendo alta lo que la

población se expande rápidamente y la mortalidad infantil cae debido a la mejor medicina.

Page 35: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Etapa 3 LEDC: Cuando un país se desarrolla, las tasas de natalidad caen por el acceso a la

anticoncepción, la mejora de la atención sanitaria, la educación, la emancipación de la mujer.

La población comienza a estabilizarse. El deseo de bienes materiales y las bajas tasas de

mortalidad infantil hacen que las personas tengan familias más pequeñas.

Page 36: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Etapa 4: Baja natalidad y mortalidad. Países industrializados. Tamaño de las poblaciones estables.

Etapa 5: La Población no podrá ser sustituida debido a la tasa de fertilidad baja. Problemas de la

fuerza laboral que envejece.

Page 37: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

¿ QUÉ PASA CON ESPAÑA ?

Page 38: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 39: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Las pirámides de población muestran cuantas personas viven en diferentes grupos de

edad (cohortes de cinco años) en un país. También muestran cuántos son hombres y

mujeres. Las cifras de población están en el eje x y grupos de edad en el eje y. La forma

general de estas pirámides indican el grado de desarrollo de un país en un momento

determinado. LEDCs tienden a tener una expansión de las poblaciones y las pirámides son

anchas en la parte inferior; MEDCs tienden a tener pirámides estacionaria o en

contratación ya que las tasas de natalidad caen y las personas viven más tiempo.

Page 40: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La estructura de edad de una población predice su crecimiento futuro

¿ PODEMOS PREDECIR CÓMO CAMBIARÁ UNA POBLACIÓN ?

Page 41: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Etapa 1: Alta tasa de natalidad, por las altas tasas de mortalidad cae rápidamente

la población en cada grupo de edad, la esperanza de vida es pequeña.

Etapa 2: Alta tasa de natalidad, la baja en la tasa de mortalidad permite más años

de vida en los grupos de edad media, ligeramente mayor esperanza de vida.

Etapa 3: Descenso de la natalidad, baja tasa de mortalidad, más personas viven

hasta la vejez.

Etapa 4: Baja tasa de natalidad, baja tasa de mortalidad, tasa de dependencia

más alta; mayor esperanza de vida.

Page 42: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 43: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

EVOLUCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN POR GRUPOS DE EDAD

Page 44: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

DIAGRAMAS REALES DE ESTRUCTURA DE EDAD

Obsérvese la similitud entre las estructuras de edad actual y las proyectadas . Esta similitud

sugiere que continuará el crecimiento rápido en los países menos desarrollados

Page 45: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Construye la

gráfica de

las

poblaciones

por grupo de

edad de

Asia, África

y Europa

Page 46: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Copia estos perfiles en tu cuaderno

Perfiles demográficos por edad , 1985 y 2025

Page 47: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 48: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

El círculo

vicioso de

la pobreza

Copia este esquema en

tu cuaderno

Page 49: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Consecuencias de la

explosión

demográfica en los

países en desarrollo

Page 50: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 51: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

ÍNDICES ABSOLUTOS DE NATALIDAD Y MORTALIDAD EN ALGUNOS PAÍSES

Page 52: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

LA TRANSICIÓN DEMOGRÁFICA: FASES.

EN EL PROCESO DE MODERNIZACIÓN

Copia esta gráfica en tu cuaderno y

coméntala

Page 53: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 54: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Cambio en la Tasa de fertilidad durante toda la

historia

Page 55: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Disminución de la Tasa de fertilidad

Page 56: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Tasa de fertilidad y

renta per cápita

RELACIÓN ENTRE

PARÁMETROS

Page 57: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Fertilidad y uso

de

anticonceptivo

s

Page 58: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 59: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)
Page 60: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La tasa de crecimiento de una población (r) o potencial biótico está determinada básicamente por el número de nacimientos y muertes:

Nacimientos- Muertesr =

N

Donde N es el tamaño inicial de la población, es decir, el número de individuosque componen la población.

CRECIMIENTO EXPONENCIAL

Tiempo (nº de

generaciones)

N

0 10

1

2

3

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Es una simplificación en la que inmigración y emigración se igualan.

Esta población deconejos tiene untamaño inicial de 10individuos.

Si en la primerageneración nacen 5conejos y mueren 2.

Page 61: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Tasa de crecimiento de una población (r):

Nacimientos- Muertesr =

N

Donde N es el tamaño inicial de la población, es decir, el número de individuosque componen la población. Si r>0, la población crece.

Crecimiento exponencial

Tiempo N

0 10

1 13

2

3

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Simplificamos suponiendo que no hay inmigración ni emigración en la población.

Esta población deconejos tiene untamaño inicial de 10individuos.

5 - 2r =

10= 0.3

Si en la primerageneración nacen 5conejos y mueren 2, lapoblación crece. Latasa (r) expresa elcrecimiento per cápita.

11

12

13

Esta tasa de crecimiento permanecerá constante con el tiempo si las condiciones del

ecosistema no varían

Page 62: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial

Tiempo N

0 10

1 13

2 17

3

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5 - 2r =

10

= 0.3

En la siguiente generación se producirán:

11

12

13

Nacimientos- Muertesr =

N

dN= r N

dt= 0.3 · 13 = 3.9 ≈ 4

14

15

16

17

dN = r N dt

Para calcular el cambio de N (dN) en un periodo de tiempo (dt):

Page 63: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial

Tiempo N

0 10

1 13

2 17

3 22

4 29

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5 - 2r =

10

= 0.3

11

12

13

Nacimientos- Muertes

r =

N

14

15

16

17

Y en la siguiente:

dN= r N

dt= 0.3 · 17 = 5.1 ≈ 5

18

19

20

21

22

En la siguiente generación se producirán:

dN= r N

dt= 0.3 · 13 = 3.9 ≈ 4

dN = r N dt

Para calcular el cambio de N (dN) en un periodo de tiempo (dt):

Page 64: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial

Tiempo N

0 10

1 13

2 17

3 22

4 29

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5 - 2r =

10= 0.3

11

12

13

Nacimientos- Muertesr =

N

14

15

16

17

dN= r N

dt= 0.3 · 22 = 6.6 ≈ 7

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

Y en la siguiente:

dN= r N

dt= 0.3 · 17 = 5.1 ≈ 5

En la siguiente generación se producirán:

dN= r N

dt= 0.3 · 13 = 3.9 ≈ 4

dN = r N dt

Page 65: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Crecimiento exponencial

Tiempo N

0 10

1 13

2 17

3 22

4 29

5

10

30

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5 - 2r =

10

= 0.3

11

12

13

Nacimientos- Muertes

r =

N

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

¿Cómo averiguar el número de individuos tras 5, 10 o 30 generaciones?

• Con una hoja de cálculo• Con una ecuación algebraica

Page 66: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Aprende a calcular y a representar el crecimiento de una población mediante una hoja de

cálculo.

r = 0.3

Repite la hoja de cálculo para r = 0.1, para r = 0 y para r = -0.3

¿Cuántos conejos habrá a los 5, 10 y 30 años?

Curva exponencial en forma de “J”

Page 67: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

SOLUCIÓN ALGEBRAICATiempo N

0 10

1 13

2 17

3 22

4 29

5

10

30

N(t) = N (1+r)t

La ecuación para un crecimiento exponencial es:

Si r=0.3, habrá:

Para t=0N(t) = 10 (1+0.3)0 = 10 (1.3)0 = 10 (1) = 10

Page 68: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Tiempo

(años)

N

0 10

1 13

2 17

3 22

4 29

5

10

30

N(t) = N (1+r)t

La ecuación para un crecimiento exponencial es:

Si r=0.3, habrá:

Para t=0N(t) = 10 (1+0.3)0 = 10 (1.3)0 = 10 (1) = 10

Para t=1N(t) = 10 (1+0.3)1 = 10 (1.3)1 = 10 (1.3) = 13

SOLUCIÓN ALGEBRAICA

Page 69: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Tiempo N

0 10

1 13

2 17

3 22

4 29

5

10

30 26 199

N(t) = N (1+r)t

La ecuación para un crecimiento exponencial es:

Si r=0.3, habrá:

Para t=0N(t) = 10 (1+0.3)0 = 10 (1.3)0 = 10 (1) = 10

Para t=1N(t) = 10 (1+0.3)1 = 10 (1.3)1 = 10 (1.3) = 13

Para t=2N(t) = 10 (1+0.3)2 = 10 (1.3)2 = 10 (1.69) = 16.9

Para t=30N(t) = 10 (1+0.3)30 = 10 (1.3)30 = 10 (2619.9) = 26199

Es una forma rápida de calcular el tamaño de una población en cada momento. Las poblaciones crecen exponencialmente si r>0.

Pero las poblaciones no crecen exponencialmente siempre; la tasa de crecimiento no puede permanecer constante porque los

alimentos, los recursos y el espacio están limitados.

SOLUCIÓN ALGEBRAICA

Page 70: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

EL CRECIMIENTO DE UNA POBLACIÓN SIGUE UNA CURVA SIGMOIDE (CON FORMA DE S):

La curva de crecimiento de una población tiene tres etapas: exponencial, de transición, estacionaria (o asintótica).

La tasa de crecimiento de la población es rápida mientras que los recursos son abundantes y la competencia y mortalidad bajas. N > M

1. Fase exponencial 2. Fase de transición 3. Fase estacionaria

Cuando los recursos se hacen más escasos, la competencia y la mortalidad aumentan. La tasa de crecimiento se ralentiza, aunque la población continúa creciendo.N > M

Cuando una población alcanza la capacidad de carga del medio (K) la población permanece estable mientras que los recursos son escasos y la competencia alta.N = M

mer

o d

e in

div

idu

os

tiempo

Capacidad de cargaNúmero máximo de individuos de una especie que puede ser soportado por el medio

K

Page 71: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La capacidad de carga es un factor que hace que la tasa de crecimiento se ralentice. En una ecuación algebraica se representa del siguiente modo:

dN = r N ( )dt

K – N

K

Tiempo N (K-N)/K dN/dt

0 10

1

2

3

4

5

Supongamos que la población inicialde conejos sea N=2 con una tasa decrecimiento de r=1 (es decir nacen 2cada año y no muere ninguno).

Nacimientos- Muertesr =

N

=2-0

2 = 1

Supongamos ahora que capacidadde carga del ecosistema es K = 10,es decir, que el número máximo deconejos que puede contener es 10.

Veamos cómo crece la población.

Page 72: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La capacidad de carga es un factor que hace que la tasa de crecimiento se ralentice. En una ecuación algebraica se representa del siguiente modo:

dN = r N ( )dt

K – N

K

Tiempo N (K-N)/K dN/dt

0 2 0.8 1.6

1 3.6

2

3

4

5

Tasa de crecimientor = 1

Capacidad de carga K = 10

dN = r N ( )dt

K – N

K

Para N=2

= 1 · 2 ( )10 – 210

= 2 (0.8) = 1.6

Page 73: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La capacidad de carga es un factor que hace que la tasa de crecimiento se ralentice. En una ecuación algebraica se representa del siguiente modo:

dN = r N ( )dt

K – N

K

Tiempo N (K-N)/K dN/dt

0 2 0.8 1.6

1 3.6 0.64 2.3

2

3

4

5

Tasa de crecimientor = 1

Capacidad de carga K = 10

dN = r N ( )dt

K – N

K

Para N=2

= 1 · 2 ( )10 – 210

= 2 (0.8) = 1.6

dN = r N ( )dt

K – N

K

Para N=2+1.6=3.6

= 1 · 3.6 ( )10 – 3.610

= 3.6 (0.64) = 2.3

Page 74: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La capacidad de carga es un factor que hace que la tasa de crecimiento se ralentice. En una ecuación algebraica se representa del siguiente modo:

dN = r N ( )dt

K – N

K

Tiempo N (K-N)/K dN/dt

0 2 0.8 1.6

1 3.6 0.64 2.3

2 5.9 0.41 2.4

3 8.3 0.17 1.4

4 9.7 0.03 0.29

5 9.99 0.001 0.009

Tasa de crecimientor = 1

Capacidad de carga K = 10

Observe que, al principio la población crece rápidamente,

pero, a medida que se acerca a la capacidad de

carga, se nivela.

Page 75: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

http://www.mhhe.com/biosci/bio_animations/MH14_PopulationEcology_Web/index.html

Page 76: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

¿Qué factores afectan al crecimiento de una población?

Utilice el tutorial para manipular las variables asociadas al crecimiento de la población y dibujar las curvas. ¿Puede explicar las diferencias?

K = capacidad de carga del medior = tasa de crecimientoN0 = población inicial

http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/content/chp54/5402002.html

Mayor K = más poblaciónMayor r = crecimiento más rápidoMayor N0 = menos espacio para

crecimiento (se alcanza Kmás rápidamente)

Page 77: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

http://www.clexchange.org/curriculum/complexsystems/oscillation/Oscillation_PopulationB.asp

http://www.clexchange.org/curriculum/complexsystems/oscillation/Oscillation_PopulationC.asp

Practica con estos modelos para manipular variables de la dinámica

de poblaciones de distintas especies y ver su representación gráfica en curvas de crecimiento.

Page 78: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

http://wps.pearsoncustom.com/wps/media/objects/3014/3087289/Web_Tutorials/23_A01.swf

Page 79: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Malthus predijo la catástrofe de la población humana:

“El poder de la población es tan superior a la potencia de la tierra para la subsistencia del hombre, que la muerte prematura de alguna u otra forma

visita a la raza humana. Los vicios de la humanidad son agentes activos capaces de despoblación. Ellos son los precursores en el gran ejército de la destrucción, y muchas veces consiguen terminar su trabajo terrible sobre sí mismo. Pero si

fracasan en esta guerra de exterminio, las enfermedades, las epidemias, la peste y las plagas avanzan de forma fabulosa, y acaban con miles y decenas de miles de personas. Y si el éxito fuera incompleto, la hambruna asola al resto, y

con un poderoso golpe arrasa el alimento de la población“.

Malthus, 1798. “Ensayo sobre el principio de la población”

Censo y crecimiento de la población humana

http://www.sustainablescale.org/areasofconcern/population/populationandscale/quickfacts.aspx

http://www.census.gov/popclock/

Page 80: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

http://www.un.org/en/development/desa/population/publications/pdf/trends/WPP2012_Wallchart.pdf

http

://ww

w.cen

sus.go

v/po

pu

lation

/intern

ation

al/data/id

b/in

form

ation

Gatew

ay.ph

p

Page 81: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

http://www.bbc.co.uk/news/world-15391515

Page 82: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

Base de datos sobre población humana

http://esa.un.org/unpd/wpp/unpp/panel_population.htm

Page 83: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

La tasa de crecimiento de la población humana se está desacelerando al alcanzar la capacidad de

carga del medio ambiente. La tasa de crecimiento alcanzó el 2,1% anual en 1965-1970 y ahora es del

1,3%. La población mundial llegará a su máximo en 9.000 millones y luego caerá a 8.500,000,000 en

2100.

Page 84: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

http://www.gapminder.org/

Page 85: 3.Dinamica poblaciones humanas1 (sistemas ambientales y sociedades)

BIBLIOGRAFÍA

ECOLOGY. GREENWOOD, Trancey. SHEPHERD, Lyn. ALLAN, Richard. BUTLER, Daniel.

Editorial BIOZONE International Ldt.

http://es.slideshare.net/SaladeHistoria/dinmica-de-la-poblacin

http://www.iesjovellanos.com/departamentos/cienciasnaturales/hilario.php

http://ficus.pntic.mec.es/ibus0001/poblacion/Crecimiento_natural.html

http://www.aularagon.org/files/espa/espad/sociales/bloque2/Unidad_01/pagina_5.html