Praktikal 5: Memahami Ttrenda Populasi

TUJUAN Untuk menyiasat mengenai trenda populasi.

PENGENALAN/TEORI

Pertumbuhan penduduk  merupakan perubahan dalam bilangan penduduk

sepanjang masa, yang boleh dikira sebagai perubahan bilangan individu

dalam sesebuah populasi melalui sukatan secara sepanjang suatu

tempoh. Walaupun boleh digunakan untuk mana-mana spesis, namun

istilah pertumbuhan penduduk sentiasa melibatkan kaum manusia. Istilah

ini juga selalu digunakan untuk memaksudkan istilah demografi khusus

berbunyi kadar pertumbuhan penduduk , yang merujuk kepada kadar

pertumbuhan penduduk dunia.

Pertumbuhan adalah perubahan dari segi saiz populasi (N) dari semasa

ke semasa, dan ini ditentukan oleh kelahiran, kematian, dan emigrasi.

Pertumbuhan boleh dimodelkan oleh lengkung geometri iaitu lengkung tak

linear yang berbentuk S-(sigmodial) keluk atau lengkung eksponen. Jika

saiz populasi ialah dua kali ganda antara setiap sela masa, maka bentuk

pertumbuhan geometri ini akan dipanggil pertumbuhan eksponen.

Saiz penduduk hanya boleh ditukar oleh empat faktor. Kelahiran

menambah individu baru kepada penduduk manakala kematian

membuang individu daripada penduduk. Begitu juga, imigresen kepada

penduduk menambah individu baru sedangkan penghijrahan keluar

penduduk membuang individu. Kadar pertumbuhan penduduk yang positif

apabila lebih ramai individu ditambah daripada penduduk yang keluar,

negatif apabila lebih ramai individu yang keluark daripada ditambah, dan

adalah sama dengan sifar apabila dengan jumlah yang sama individu yang

bertambah dan dikeluarkan. Saiz penduduk ini dikenali sebagai kapasiti

bawa.

KEPUTUSAN

TUGASAN 1

Apakah jenis pertumbuhan populasi yang dimiliki oleh badak dan mengapa saiz populasi

akhir berbeza?

Jadual 1 menunjukkan anggaran populasi bagi dua jenis populasi badak di dalam

persekitaran yang sama, bagi selang masa ( generasi).

Selang masa (t)= generasi

Populasi Badak A Populasi Badak BSaiz populasi

(N)Faktor

peryumbuhan (R)

Saiz populasi(N)

Faktor pertumbuhan

(R)0 N0 = 30 N0 = 201 58 (58/30)=1.9 39 (39/20)=2.0

2 123 (123/58)=2.1 82 (82/39)=2.1

3 236 (236/123)=1.9 161 (161/82)=2.0

4 484 (484/236)=2.0 318 (318/161)=2.0

5 955 (955/484)=2.0 643 (643/318)=2.0

Jadual 1

Langkah:

1. Pertumbuhan populasi diplot menggunakan paksi yang sama. Masa,t sebagai

pembolehubah dimalarkan pada paksi-X dan saiz populasi, N sebagai pembolehubah

bergerak balas pada paksi-Y. Satu garis dilukis mewakili garis pertumbuhan data yang

diberikan.

2. Bentuk graf dikenalpasti.

3. Faktor pertumbuhan, R dikira bagi setiap populasi bagi setiap selang masa dan

dimasukkan ke dalam Jadual 1.

4. Purata geometrik dikira bagi kedua-dua populasi.

Populasi badak A:

Purata R = (1.9 + 2.1 + 1.9 + 2.0 + 2.0) / 5

= 9.9/5

= 1.98 ~2.0

Populasi badak B:

Purata R = (2.0 + 2.1 + 2.0 + 2.0 + 2.0) / 5

= 10.1 / 5

= 2.02 ~ 2.0

Soalan:Semak ketiga-tiga faktor yang mempengaruhi pertumbuhan. Mengapa terdapat perbezaan

dari segi saiz penduduk antara kedua-dua penduduk pada selang masa ke-5? Adakah ia

disebabkan oleh perbezaan dalam saiz penduduk awal, faktor pertumbuhan, atau alam

sekitar?

Graf menunjukkan bentuk ekspone. Populasi badak B mempunyai kadar pertumbuhan, R

yang tinggi. Saiz penduduk bagi selang masa ke-5 berbeza bagi kedua-dua populasi badak

disebabkan oleh saiz awal populasi. Bilangan saiz populasi awal bagi badak A sebanyak 30

adalah lebih tinggi daripada saiz populasi awal badak B yang mempunyai 20 sahaja.

Disebabkan itu, ahli baru lebih banyak dihasilkan di populasi badak B.

TUGASAN 2

Apakah jenis pertumbuhan populasi yang dimiliki oleh Koala dan mengapa saiz populasi akhir

berbeza?

Jadual 2 mengandungi anggaran bagi dua jenis populasi Koala di dalam persekitaran yang

sama bagi 5 selang masa ( generasi).

Selang masa (t) = generasi

Populasi Koala A Populasi Koala BSaiz populasi

(N)Faktor

Pertumbuhan (R)

Saiz Populasi (N)

Faktor pertumbuhan

(R)O N0 = 20 N0 = 201 36 (36/20)=1.8 31 (31/20)=1.5

2 63 (63/36)=1.8 47 (47/63)=1.5

3 118 (118/630=1.9 66 (66/47)=1.4

4 212 (212/118)=1.8 103 (103/66)=1.6

5 375 (375/212)=1.8 150 (150/103)=1.5

Jadual 2

Langkah:

1. Pertumbuhan populasi diplot menggunakan paksi yang sama. Masa, t sebagai

pembolehubah dimalarkan pada paksi-X dan saiz populasi, N sebagai pemboleh ubah

bergerak pada paksi-Y. Satu garis dilukis mewakili garis pertumbuhan berdasarkan

data yang diberikan.

2. Bentuk graf dikenalpasti.

3. Faktor pertumbuhan, R dikira bagi setipa populasi bagi setiap selang masa dan

dimasukkan ke dalam ke dalam Jadual 2.

4. Purata geometrik dikira bagi kedua-dua populasi.

Purata Koala A:

Purata R = (1.8 + 1.8 + 1.9 + 1.8 + 1.8) / 5

= 9.1 / 5

= 1.82 ~ 1.8Populasi Koala B:

Purata R = (1.5 + 1.5 + 1.4 + 1.6 + 1.5) / 5

= 7.5 / 5

= 1.5Soalan:

1. Bagi kedua-dua populasi koala, mengapa terdapat perbezaan dari segi saiz penduduk

pada selang masa ke-5? Adakah ia disebabkan oleh perbezaan dalam saiz penduduk

awal, faktor pertumbuhan atau alam sekitar?

Graf menunjukkan bentuk eksponen. Apabila saiz populasi semakin meningkat, ia

akan mempengaruhi faktor pertumbuhan. Populasi koala A dan koala B meningkat dari

semasa ke semasa, namun disebabkan berlakunya persaingan dari segi keperluan

makanan dan tempat tinggal, populasi koala B berkurangan daripada populasi koala A.

2. Di dalam Jadual 2, jika data bagi populasi Koala A adalah sama tetapi di bawah

keadaan hujan yang sedikit dan data bagi populasi Koala B adalah di bawah keadaan

kemarau, mengapa adanya perubahan bagi faktor pertumbuhan, R populasi tersebut?

(Faktor pertumbuhan, R = Kelahiran - Kematian).

Perubahan alam sekitar seperti kemarau dan keadaan hujan boleh mempengaruhi

populasi sesuatu spesis.   Semua faktor-faktor tersebut sangat berpengaruh terhadap

kelahiran, kematian dan migrasi yang berlaku bagi memenuhi keperluan asas bagi

sesuatu individu.  

TUGASAN 3

Apakah jenis pertumbuhan populasi yang dimiliki oleh kuda belang dan bagaimana

keupayaan muatan (carrying capacity) mempengaruhi saiz populasi akhir?

Jadual 3 menunjukkan anggaran populasi oleh dua jenis kuda belang di dalam persekitaran

yang berbeza bagi 10 selang masa (generasi).

Selang masa (t) = generasi

Populasi Kuda Belang A Populasi Kuda Belang BSaiz Populasi

(N)Faktor

Pertumbuhan (R)

Saiz populasi (N)

Faktor Pertumbuhan

(R)0 N0 = 20 N0 = 201 80 (80/20)=4.0 50 (50/20)=2.5

2 230 (230/80)=2.9 100 (100/50)=2.03 400 (400/230)=1.8 220 (220/100)=2.2

4 500 (500/400)=1.3 360 (360/220)=1.6

5 550 (550/500)=1.1 460 (460/360)=1.3

6 580 (580/550)=1.1 520 (520/460)=1.4

7 590 (590/580)=1.0 550 (550/520)=1.0

8 595 (595/590)=1.0 570 (570/550)=1.0

9 600 (600/595)=1.0 580 (580/570)=1.0

10 600 (600/600)=1.0 600 (600/580)=1.0

Jadual 3

Langkah:

1. Pertumbuhan populasi diplot menggunakan paksi yang sama. Masa, t sebagai

pembolehubah dimalarkan pada paksi-X dan saiz populasi, N sebagai pemboleh ubah

bergerak balas pada paksi-Y. Satu garis dilukis mewakili garis pertumbuhan berdasarkan

data yang diberikan.

2. Bentuk graf dikenalpasti.

3. Faktor pertumbuhan, R dikira bagi setiap populasi bagi setiap selang masa dan

dimasukkan ke dalam Jadual 3.

4. Purata geometrik dikira bagi kedua-dua populasi.

Populasi Kuda Belang A:

Purata R = (4.0 + 2.9 + 1.8 + 1.3 + 1.1 + 1.1 + 1.0 + 1.0 + 1.0 + 1.0) / 10

= 16.2/10

= 1.62 ~ 1.6

Populasi Kuda Belang B;

Purata R = (2.5 + 2.0 + 2.2 + 1.6 + 1.3 + 1.4 + 1.0 + 1.0 + 1.0 + 1.0) / 10

= 15/10

= 1.5

Soalan :

1. Populasi yang manakah sama ada A atau B yang mempunyai faktor pertumbuhan yang

paling tinggi?

Graf menunjukkan bentuk eksponen. Populasi kuda belang A mempunyai faktor

pertumbuhan yang paling tinggi.

2. Adakah faktor pertumbuhan, R tersebut tetap? Terangkan sebarang perubahan yang

berlaku pada R.

Faktor pertumbuhan, R semakin berkurangan pada selang masa 2 hingga selang masa 6,

dan tetap pada selang masa ke 7 hingga ke 10

3. Apakah keupayaan muatan (carrying capacity) bagi setiap populasi?

Keupayaan muatan bagi populasi kuda belang A ialah 4.0, manakala keupayaan muatan

bagi populasi kuda belang B ialah 2.5.

TUGASAN 4

Bagaimanakah persaingan di antara kedua-dua populasi kuda belang mempengaruhi

keupayaan muatan (carrying capacity)?

Jadual 4 menunjukkan anggaran bagi dua jenis populasi di kawasan persekitaran yang sama

bagi 10 selang masa (generasi).

Selang masa (t) = generasi

Populasi Kuda Belang A Populasi Kuda Belang BSaiz Populasi

(N)Faktor

Pertumbuhan (R)

Saiz Populasi (N)

Faktor Pertumbuhan

(R)0 N0 = 20 N0 = 201 90 (90/20)=4.5 50 (50/20)=2.5

2 220 (220/90)=2.5 120 (120/50)=2.4

3 340 (340/220)=1.6 210 (210/120)=1.8

4 410 (410/430)=1.2 260 (260/210)=1.25 440 (440/410)=1.1 260 (260/260)=1.0

6 450 (450/440)=1.0 230 (230/260)=1.0

7 450 (450/450)=1.0 200 (200/230)=1.0

8 440 (440/450)=1.0 170 (170/200)=1.0

9 460 (460/440)=1.0 150 (150/170)=1.0

10 450 (450/450)=1.0 150 (150/150)=1.0

Jadual 4

Langkah:

1. Pertumbuhan populasi diplot menggunakan paksi yang sama. Masa, t sebagai

pembolehubah dimalarkan pada paksi-X dan saiz populasi, N sebagai pemboleh ubah

bergerak balas pada paksi-Y. Satu garis dilukis mewakili garis pertumbuhan berdasarkan

data yang diiberikan.

2. Bentuk graf dikenalpasti.

3. Faktor pertumbuhan, R dikira bagi setiap populasi bagi setiap selang masa dan

dimasukkan ke dalam Jadual 4.

4. Purata geometrik dikira bagi kedua-dua populasi.

Populasi Kuda Belang A:

Purata R = (4.5 + 2.5 + 1.6 + 1.2 + 1.1 + 1.0 + 1.0 + 1.0 + 1.0 + 1.0) / 10

= 15.9 /10

= 1.59 ~ 1.6Populasi Kuda Belang B;

Purata R = (2.5 + 2.4 + 1.8 + 1.2 + 1.0 + 1.0 + 1.0 + 1.0 + 1.0 + 1.0) / 10

= 13.9 /10

= 1.38 ~ 1.4Soalan :

1. Populasi yang manakah sama ada A atau B yang mempunyai faktor pertumbuhan yang paling tinggi?

Graf menunjukkan bentuk sigmodial. Populasi kuda belang A mempunyai faktor

pertumbuhan yang paling tinggi.

2. Adakah faktor pertumbuhan, R tersebut tetap? Terangkan sebarang perubahan yang berlaku pada R.

Faktor pertumbuhan, R semakin berkurangan pada selang masa 2 hingga selang masa 5,

dan tetap pada selang masa ke 6 hingga ke 11

3. Adakah keupayaan muatan (carrying capacity) bagi populasi A berubah? Nyatakan mengapa.

Ya, keupayaan muatan bagi populasi A berubah kerana berlakunya penurunan yang

mendadak pada selang masa 1 dan 2

4. Kedua-dua populasi kuda belang mempunyai populasi saiz awal yang sama. Mengapakah satu populasi tidak bersaing dengan yang lain? Kenalpasti tiga faktor yang mengawal pertumbuhan populasi.

Antara faktor yang mengawal pertumbuhan populasi ialah kepelbagaian genetik,

persaingan dan kemampuan untuk adaptasi dengan persekitaran.

5. Jika data di dalam Jadual 3 menunjukkan dua populasi yang hidup berasingan dan di dalam Jadual 4 menunjukkan dua populasi yang hidup bersama, apakah kesan persaingan bagi R untuk kedua-dua populasi kuda belang?

Bagi Jadual 3, persaingan bagi R untuk populasi kuda belang adalah rendah kerana

perbezaan persekitaran. Bagi jadual 4, persaingan bagi R untuk populasi kuda belang

adalah tinggi kerana kesemua individu memerlukan keperluan asas yang serupa di

kawasan yang sama.

PERBINCANGAN

TRENDA PERTUMBUHAN POPULASI

Pertumbuhan penduduk  merupakan perubahan dalam bilangan penduduk sepanjang

masa, yang boleh dikira sebagai perubahan bilangan individu dalam sesebuah populasi

melalui sukatan secara sepanjang suatu tempoh. Pertumbuhan adalah perubahan dari segi

saiz populasi (N) dari semasa ke semasa, dan ini ditentukan oleh kelahiran, kematian, dan

emigrasi. Pertumbuhan boleh dimodelkan oleh lengkung geometri iaitu lengkung tak linear

yang berbentuk S-(sigmodial) keluk atau lengkung eksponen. Jika saiz populasi ialah dua kali

ganda antara setiap sela masa, maka bentuk pertumbuhan geometri ini akan dipanggil

pertumbuhan eksponen.

Pertumbuhan eksponen dan logistik atau sigmiodial adalah berbeza. Pertumbuhan logistik

ataupun sigmiodal menyatakan kadar pertumbuhan adalah bergantung kepada kepadatan

penduduk dan terhad dengan keupayaan muatan ( had kepada pertumbuhan). Manakala,

pertumbuhan eksponen merupakan istilah yang biasanya diberikan kepada hasil

pertumbuhan penduduk yang positif pada kadar malar. Pertumbuhan eksponen tidak

mempunyai had atas dan populasi berkembang dengan cepat.

Pertumbuhan penduduk adalah perubahan dalam bilangan penduduk sepanjang masa,

yang boleh dikira sebagai perubahan bilangan individu dalam sesebuah populasi melalui

sukatan secara sepanjang suatu tempoh. Bilangan individu biasanya bertambah melalui

proses kelahiran dan imigrasi, dan mengalami kehilangan individu melalui kematian dan

emigrasi.

Antara ciri-ciri populasi yang mempunyai kadar intrinsik yang tinggi ialah populasi yang

mampu bersaing dan beradaptasi dengan persekitaran. Faktor yang bertindak pada

peningkatan populasi ialah ahli populasi, faktor fizikal dan kapasiti pembiakan. Faktor yang

mempengaruhi penurunan pertumbuhan populasi ialah faktor abiotik seperti suhu dan iklim,

sumber yang diperlukan untuk hidup dan kehadiran organisma lain dalam persekitaran yang

berinteraksi dengan populasi tersebut.

Saiz populasi melebihi keupayaan muatan (carrying capacity) akan terjadi jika berlaku

peningkatan di dalam sesuatu populasi seterusnya populasi tersebut akan mencapai

keupayaan muatan pada tahap tertentu. Keupayaan muatan, K sesuatu spesis berubah bagi

setiap tahun. Apabila sesetangah individu telah diburu, maka akan berlaku penurunan bagi

saiz ahli di dalam populasi tersebut. Individu yang tidak berpeluang untuk membesar juga

berkemungkinan akan menjadi mangsa tangkapan dan mengakibatkan pengurangan

bilangan individu yang wujud. Kuota yang tetap sapanjang tahun akan mengakibatkan

individu ini sentiasa diburu di dalam kuantiti yang sama, sedangkan bilangan individu semakin

menurun. Justeru, penangkapan individu untuk tujuan komersial akan terjejas berikutan

kekurangan ahli.

Keupayaan muatan boleh berubah-ubah dari semasa ke semasa. Jika keupayaan muatan

tinggi untuk beberapa tahun, dan dalam beberapa tahun kemudian ia adalah rendah, ini

berlaku disebabkan oleh perubahan dalam keadaan alam sekitar yang tidak dapat

diramalkan. Pengeksploitasian bergantung kepada hasil tangkapan yang diperolehi. Bagi

pemburu komersial berlesen, untuk memburu rusa, mereka perlu mengikut kuota yang tetap

setiap tahun. Kuota ditentukan dengan membahagikan jumlah biojisim atau berat hasil

buruan, dengan bilangan pemburu (atau lesen).

SOALAN DAN JAWAPAN

1. Apakah perbezaan diantara pertumbuhan eksponen dan logistik ( sigmoidal)?.

Pertumbuhan logistik menyatakan bahawa kadar pertumbuhan adalah bergantung

kepada kepadatan penduduk dan terhad dengan keupayaan muatan (had kepada

pertumbuhan).   Pertumbuhan yang biasanya diwakili oleh lengkung S, di mana kadar

penurunan pertumbuhan sebagai kenaikan penduduk.   Pertumbuhan eksponen

merupakan istilah yang biasanya diberikan kepada hasil pertumbuhan penduduk yang

positif pada kadar malar. Pertumbuhan eksponen tidak mempunyai had atas dan

populasi berkembang dengan cepat.

2. Bagaimanakah populasi individu bertambah dan berkurang?

Pertumbuhan penduduk   adalah perubahan dalam bilangan penduduk sepanjang

masa, yang boleh dikira sebagai perubahan bilangan individu dalam sesebuah

populasi melalui sukatan secara sepanjang suatu tempoh. Bilangan individu

bertambah melalui proses kelahiran dan imigrasi, dan mengalami kehilangan individu

melalui kematian dan emigrasi.

3. Apakah kriteria sesuatu populasi yang mempunyai peningkatan kadar intrinsik yang

tinggi?

Populasi yang mampu bersaing dan beradaptasi dengan persekitaran.

4. Apakah faktor persekitaran yang bertindak pada (1) peningkatan pertumbuhan

populasi dan (2) penerunan pertumbuhan populasi?

Faktor yang bertindak pada peningkatan populasi ialah ahli populasi, faktor fizikal dan

kapasiti pembiakan. Faktor yang mempengaruhi penurunan pertumbuhan populasi

ialah faktor abiotik seperti suhu dan iklim, sumber yang diperlukan untuk hidup dan

kehadiran organisma lain dalam persekitaran yang berinteraksi dengan populasi

tersebut.

5. Apakah yang akan berlaku jika saiz populasi melebihi keupayaan muatan (carrying

capacity)?

Setelah berlakunya peningkatan di dalam sesuatu populasi, populasi tersebut akan

mencapai keupayaan muatan pada tahap tertentu.

6. Keupayaan muatan (K) boleh berubah-ubah dari tahun ke tahun (lihat Miller 2001

angka 7,5). Dalam beberapa tahun K tinggi dan dalam beberapa tahun, ia adalah

rendah disebabkan perubahan dalam keadaan alam sekitar yang tidak dapat

diramalkan. Pengeksploitasian secara perdagangan penduduk, seperti pemburuan

ikan atau rusa, bergantung kepada hasil yang diperolehi. Sebagai contoh, nelayan

komersial berlesen boleh manangkap ikan mengikut berat tertentu ("kuota" mereka)

setiap tahun. Oleh itu, mengapa perubahan rawak di K dari tahun ke tahun menjadi

masalah untuk pengurusan populasi eksploitasi komersial liar?

Keupayaan muatan, K sesuatu spesis berubah bagi setiap tahun. Apabila sesetangah

individu telah diburu, maka akan berlaku penurunan bagi saiz ahli di dalam populasi

tersebut. Individu yang tidak berpeluang untuk membesar juga berkemungkinan akan

menjadi mangsa tangkapan dan mengakibatkan pengurangan bilangan individu yang

wujud. Kuota yang tetap sapanjang tahun akan mengakibatkan individu ini sentiasa

diburu di dalam kuantiti yang sama, sedangkan bilangan individu semakin menurun.

Justeru, penangkapan individu untuk tujuan komersial akan terjejas berikutan

kekurangan ahli.

7. Pihak kerajaan menjual 10 lesen untuk memburu rusa pada setiap tahun dan

pemburuan adalah berdasarkan 20% daripada kapasiti keupayaan muatan (kuota

masing-masing ialah 2% daripada penduduk). Setelah memahami konsep yang

membawa kapasiti dan kadar pertumbuhan penduduk, apa yang anda akan lakukan

jika populasi rusa untuk musim akan datang diramalkan melebihi 20%?

Keupayaan muatan boleh berubah-ubah dari semasa ke semasa. Jika keupayaan

muatan tinggi untuk beberapa tahun, dan dalam beberapa tahun kemudian ia adalah

rendah, ini berlaku disebabkan oleh perubahan dalam keadaan alam sekitar yang tidak

dapat diramalkan. Pengeksploitasian bergantung kepada hasil tangkapan yang

diperolehi. Bagi pemburu komersial berlesen, untuk memburu rusa, mereka perlu

mengikut kuota yang tetap setiap tahun. Kuota ditentukan dengan membahagikan

jumlah biojisim atau berat hasil buruan, dengan bilangan pemburu (atau lesen).

BIBLIOGRAFI

Pollock. S. (1997). Ekologi. Sasbadi Sdn Bhd : Selangor

G. W. Yeat. (2007). Biology SPM. Oxford Fajar Sdn Bhd : Selangor

Peter H.Raven. (2005). Biology for Matriculation. Malaysia: The McGraw- Hill Companies

Mang, C.N. et al. (1997). Kuasai Peperiksaan : Biologi STPM Jilid II. Selangor : Penerbit

Fajar Bakti Sdn. Bhd.

(n.d.). Retrieved from http://www.ipsah.edu.my:8008/moodle/course/info.php?id=79

(n.d.).Retrieved from

http://www.lmsipda.net/ppg_lms/file.php/1/MODUL_PPG_SEMESTER_1/PKU3101_Pengenal

an_Kepada_Pendidikan_Khas.pdf

(n.d.). Retrieved from https://www.unfpa.org/pds/trends.htm