Referans ekleyerek veya yayınlanmamış içeriği kaldırarak yardımcı olabilirsiniz. Daha fazla ayrıntı için konuşma sayfasına bakın.
Metapopulasyon kümesini tanımlayan bir ekolojik kavramdır birey popülasyonlarında aynı türden , mekansal ya da zamansal olarak ayrılmış ve bir diğerine bağlanan dispersiyon . Bu popülasyonlar, metapopülasyon içinde değişen kalitede habitat yamalarını işgal eder ve herhangi bir zamanda bazı yamalar mevcut olabilir ve kullanılmayabilir. Habitat matrisi olarak adlandırılan ara bölge, kullanılamaz olarak görülse de geçilebilir.
Bu kavram ilk olarak 1969'da ekoloji literatüründe ortaya çıktı. Matematikçi Richard Levins tarafından , tarımsal zararlıların popülasyon dinamikleri modeli üzerine yaptığı çalışmalardan sonra formüle edildi . Daha sonra, pek çok ekolog , Fin ekolojisti İlkka Hanski gibi hem deniz hem de mikrobiyal yaşama uyarlayarak, özellikle ekosistem parçalanmasına maruz kalan popülasyonların incelenmesi için bu kavramı ele aldı ve derinleştirdi .
Dağıtım alanında, yeni bir türün ortaya çıkışının başlangıcı dışında (insan zaman ölçeklerinde çok nadir görülen bir fenomen), her metapopülasyon coğrafi veya ekolojik parçalanma nedeniyle dağılımının durduğunu görür .
Çalışma alanının mekansal önemi ve çalışmanın süresi, özellikle düşük üreme oranlarına sahip uzun ömürlü türler için metapopülasyon çalışmaları için büyük önem taşımaktadır.
Bir popülasyonun kalıcılığı şunlara bağlıdır: belirli etkileşimlere , ekolojik peyzaj özelliklerine ( özellikle ekotonlar yoluyla uzamsal heterojenlik ve bağlantı dahil olmak üzere veya tersine ekolojik parçalanma dahil ), demografik ve çevresel stokastisite fenomeni ve hatta ekotoksikolojik problemler . Bu çeşitli canlılık faktörlerinin incelenmesi, özellikle koruma biyolojisi ve çevresel değerlendirme kapsamına girer .
GF Gause (1930) ve ardından Huffaker (1958) tarafından av-avcı etkileşimleri ve mekansal heterojenite üzerine yapılan ilk deneyler, metapopülasyon kavramının ortaya çıkmasına izin verdi.
GF Gause, ilk olarak, avcı ve av popülasyonlarının, başlangıç boyutlarına bakılmaksızın neslinin tükenmeye mahkum olduğunu belirtti. Daha sonra av-avcı popülasyonlarının zaman içindeki salınımlarını tahmin eden Lotka-Volterra denklemlerini doğrulamamıştı . Bununla birlikte, modele av popülasyonu ve göç için sığınma getirerek, popülasyon döngüleri bu salınımları doğru bir şekilde temsil etti.
Huffaker'ın deneyleri daha sonra dağınık ve mekansal heterojenliğin avcı-av salınımlarına nasıl yol açabileceğini inceleyerek Gause'un deneylerini genişletti.
Böylelikle, av popülasyonlarını korumak için sığınakların gerekli olmadığını göstermeye çalıştı. Aksine, mekansal heterojenliğin ve bunun türlerin dağılma kapasitesi üzerindeki çeşitli etkilerinin, av popülasyonunun yerinden edilmesi yoluyla bir sığınak yaratmayı mümkün kılan şey olduğuna inanıyordu. Gerçekten de, Huffaker, avlarının yayılmasını yırtıcılarına kıyasla kolaylaştıran eşitsiz bir sistem yaratarak, üç döngüsel popülasyon dalgalanması ile bir avcı-av dinamikleri sistemi elde etti.
Metapopülasyon terimi henüz icat edilmemiş olsa da, çevresel faktörler (mekansal heterojenlik ve habitat mikro dağılımı) daha sonra türlerin mekansal olarak ayrılmış popülasyon gruplarının diğerleriyle nasıl etkileşime girdiğine ilişkin bir metapopülasyon koşullarını tanımlayacaktır.
Artık metapopulasyonlardaki av-yırtıcı sistemlerin dinamiklerinin mekansal ilişkilerden ve hareket organizasyon tarzlarından etkilendiğini biliyoruz. Bir metapopülasyonun bireysel av yaması ölçeğinde, avın bir yırtıcı ile karşılaşması, çoğunlukla bu popülasyonun yerel olarak yok olması anlamına gelir. Bununla birlikte, bölgesel ölçekte, yırtıcı av sistemleri varlığını sürdürür, çünkü habitatların heterojenliği içinde 2 türün yayılmasının düzenlenme biçimleri, habitat görevleri arasında bir yok olma ve yeniden kolonizasyon mozaiği yaratır (McLaughlin & Roughgarden, 1993).
Ada biyocoğrafyası teorisi, 1967'de Robert MacArthur ve Edward Osborne Wilson tarafından önerildi .
Bir adanın özgül zenginliği, eşdeğer bir alan ve bölge için her zaman bir kıtanınkinden daha düşükse, ada popülasyonlarının dinamikleri ekolojistler tarafından hala büyük ölçüde bilinmiyordu. Bu teori daha sonra adacıkların izole habitat yamalarıyla ilişkilendirilebildiği karmaşık kıtasal ekosistemlere genişletildi.
MacArthur ve Wilson, kıtasal bireylerin göç hızından ve türlerin yok olma hızından kaynaklanan ve belirli ada zenginliğini etkileyen parametrelerin adaların alanı ve anakaradan uzaklığı olduğu bir dinamik sistemi tanımladılar.
Nitekim, göç oranının çok düşük olması durumunda, nüfusun yok olmasına neden olan stokastik olaylar (çevreye özgü ölüm oranı, avlanma, rekabetçi etkileşimler) nedeniyle yerel bir ada dinamiğinin istikrarlı olamayacağını gözlemlemişlerdi.
Teorilerini deneysel örneklerle açıklamak için, tahmin modellerini Krakatoa'nın kendine özgü zenginliğinin evrimi ile karşılaştırdılar. 1883'te yanardağın patlaması adadaki tüm yaşamı yok etmişti. Adanın yeniden sömürgeleştirilmesinin takibi, sonuçların teorileriyle güçlü bir uyuşmasını gözlemlemelerine izin verdi.
MacArthur ve Wilson'un teorisinin en iyi örneklerinden biri, Florida'da 1960'ların sonunda Simberloff ve Wilson tarafından yapılan bir çalışmadır. Birkaç mangrov adacığında yaşayan eklembacaklıların tam bir envanterini çıkardılar ve sonra onları fümigasyonla yok ettiler. Bu çalışma, dengedeki tür sayısı kavramını geliştirmeyi ve adaların büyüklüğünün ve kaynak ekosisteme olan mesafelerinin kolonizasyonları üzerindeki etkisini doğrulamayı mümkün kıldı.
Bu çalışmanın sonuçları, yeniden kolonileştirmenin çok hızlı olduğunu, çünkü 200 gün sonra 4 adanın türlerinin sayısının temerrüde düşmeden önce kaydedilenlere benzer değerlerde sabitlendiğini göstermektedir. Bu nihai yeniden dengeleme, türler arası etkileşimleri devreye sokarak türlerin ekolojik nişinin yeniden düzenlenmesinden kaynaklanmaktadır.
Metapopülasyon kavramının temeli, metapopülasyonu farklı habitat parçalarında yaşayan bir dizi dengesiz yerel popülasyonla karşılaştıran 1969'da Richard Levins'e dayanır . Kendi deyimiyle, “nüfus nüfusu” dur.
Metapopülasyonları karakterize etmek için farklı yaklaşımlar kullanılır:
Bu modeller doğrudan yönetim için geçerlidir çünkü bir metapopülasyondaki azalmanın, dağılım uzayda sınırlı olduğu için daha hızlı olduğu gerçeğini hesaba katarlar.
Son olarak, yamalar olmaksızın sürekli bir habitat varyasyonunun olduğu ve bu yamaların dağılmaya tepki olarak nasıl ortaya çıktığını incelemek için kullanılan modeller vardır.
Bu, tüm metapopülasyon dinamiklerinden çok daha hızlı bir zaman ölçeğinde meydana gelen yerel dinamiklerle benzer küçük parsellerden (siyahla dolu veya beyazla dolu olmayan) oluşan geniş bir ağdır. Bu model bazen tüm yerel popülasyonların yüksek yok olma riski altında olduğu bir sistemi tanımlamak için kullanılır. Doluluk modeli yaması olarak da adlandırılır .
Ada-kıta modeli "MacArthur ve Wilson"Daha önce görüldüğü gibi, bu model, yerel nüfusun asla ölmeyeceği ve küçük olanlar için bir kaynak görevi gören çok büyük bir habitat yamasından uzakta bulunan bir dizi habitat yamasını karakterize ediyor.
Metapopülasyon dinamiklerinin kaynak-havuz modeli, habitat arazilerinin kalitesindeki farklılıkları hesaba katar: Kaynakların bol olduğu kaynak arazilerde: bireyler, onları değiştirmek için gerekenden daha fazla torun üretir (nüfusun pozitif büyümesi). Fazlalık yavru, diğer arazilere dağıtılır (net ihracat). Kaynakların kıt olduğu kuyu arazilerinde: nüfus, bireylerin göçü (net ithalatçılar) ile korunur ve büyüme oranları göç olmadan negatiftir.
Pulliam tarafından geliştirilen kaynak-havuz dinamik modeline "BIDE oranları" modeli denir. Her yamanın dengesinin şu durumlarda sağlanacağını savunuyor:
B ( doğum ) + I ( göç ) - D ( ölüm ) - E ( göç ) = 0
Ya da metapopülasyon için, toplam 0'a eşit olduğunda, bu nedenle dengede, bir yamanın b> d ve e> i ise kaynak olacağını ve d> b ve i> e ise diğerinin bir havuz olacağını tanımlar. Pulliam, bu modelde habitat değişkenliğini dikkate almaktadır.
Denge dışı metapopülasyonUzun vadeli yok olma oranlarının kolonizasyonu aştığı veya tam tersi bir sistemdir. Ekstrem bir durum, popülasyonların izolasyonunun dağılmanın (ve dolayısıyla yeniden kolonizasyonun) dışlanacağı kadar büyük olmasıdır.
Ara durumAra durum, ada-kıta, kaynak-yutak ve denge dışı modellerin bir karışımıdır.
Levins, bir metapopülasyondaki tüm potansiyel habitatların hiçbir zaman işgal edilmediğini varsayar. Her zaman yeniden kolonileştirilecek boş yamalar ve popülasyonların yok olacağı işgal edilmiş yamalar vardır. MacArthur ve Wilson'ın dinamik denge modeliyle olan fark, kolonizasyonun artık sürekli bir kaynaktan değil, halihazırda işgal edilmiş birkaç yamadan meydana gelmesidir.
Modeli 4 varsayıma dayanmaktadır:
Metapopülasyon (P) içinde türlerin işgal ettiği habitatların sayısı diferansiyel denklem çözülerek verilir:
dP/dT= cP (1-P) - ePKolonizasyon, işgal edilmemiş bir yamayı kolonileştirme olasılığının (c) ve işgal edilen alanların sayısı (p) ile ağırlıklandırılan boş alanların (1-p) sayısının ürünü olarak ifade edilir.
Yok olma, meşgul bir yamanın kullanılabilir hale gelme olasılığı ve işgal edilen alanların sayısı (p) ile ifade edilir.
Denklemin dengesi:
DP / dT = 0 olduğunda, yeni habitatların kazanç oranı kayıp oranına eşittir: cp (1-p) - ep = 0 Dolayısıyla: P * = 0 (önemsiz denge) veya P * = 1- (e / c) (kararlı denge)
Dolayısıyla Levins'in modeline göre, eğer yok olma hızı kolonizasyon oranından (c> e) düşükse, dengede işgal edilen alan sayısı (p *) pozitiftir.
İşgal edilen habitat oranının p * ile değişim oranı optimum değişim oranı
Bu modele tahminler yapılmıştır: Parsellerin boyutu arttıkça yok olma oranı azaldığı için işgal edilen parsellerin oranı parsellerin alanıyla birlikte artarken, kolonizasyon oranı arttıkça parseller arasındaki mesafe azaldıkça da artmaktadır.
Birkaç hipotez, Levins'in modeline gerçekçiliğin eklenmesine izin verir:
Hipotez 1: kolonizasyon (c) ve yok oluşun (e) Levins tarafından bağımsız olduğu varsayılır, ancak bu iki parametre muhtemelen birbiriyle ilişkilidir:
Yeni denklem şu şekilde olacaktır:
dP/dt = r(c) p (1-p) - x(c)P et : p* = 1 - x(c)/r(c)ec:
r(c) = le taux de recolonisation comme fonction de la connectivité x(c) = le taux d’extinction locale comme fonction de la connectivitéŞimdi r (c), sıfır olmayan bir dengeye (tehlike altında olmayan bir metapopülasyon) sahip olmak için x (c) 'den büyük olmalıdır.
Hipotez 2: Basit model, bir arsanın yerel bir popülasyonun yok olmasından sonra yeniden kolonizasyon için hemen uygun olduğunu varsayar, ancak genellikle yok olma, habitat tahrip olduğu ve yeniden kolonizasyonun gerçekleşemeyeceği için meydana gelir. Bu nedenle, yeniden kolonizasyon için mevcut olan grafiklerin oranı (1-P) değil, (HP) 'dir; burada (H), yeniden oluşturulan toplam grafiklerin sayısının fraksiyonudur. Yerel yok oluş artık stokastik olayların (demografik ve çevresel) ve arazilerin yok edilmesinin bir fonksiyonudur.
Daha sonra şunlara sahibiz: ^ P = H - (e + d) / c (burada d, arazilerin yok olması nedeniyle yok olma oranıdır)
Bir metapopülasyonun hayatta kalması, özellikle bağlantı gibi parametrelere bağlı “kalıcılık eşiğine” bağlıdır. Bu metapopülasyon döngülerinin varlığı ve doğası, burada ilgili olan grafik teorisi sayesinde bir grafikle temsil edilebilir.
Metapopülasyon, m yaş sınıflarına ayrılmış aynı türden bireyleri içeren n popülasyondan oluşur. İ popülasyonunu temsil eden vektör t tarihinde Ni (t) ile gösterilir ve Ni (t) 'nin j-inci katsayısı t tarihinde j-inci yaş sınıfına ait bireylerin sayısıdır. Metapopülasyon, matris m ile temsil edilir. n, N (t) ile gösterilir, burada i-inci sütun i popülasyonunu temsil eder. Leslie matrisi , N (t + 1) = İn (t): sistemiyle bağlantılı L, örneğin olmasıdır. Pk ile k-1 yaşından k yaşına kadar bir bireyin hayatta kalma olasılığını gösteriyoruz. fk, k sınıfının doğurganlık oranıdır, _ ise dağılım aşamasından sonra başarılı bir şekilde “kendi kendine işe alınan” nüfustaki gençlerin oranıdır. Daha sonra şunları not edebiliriz:
Bu matris, bir "hayatta kalma" matrisi P ile bir "doğurganlık" matrisi F: L = P + σF'nin aşağıdakilerle doğrusal kombinasyonu olarak görülebilir:
P ve F matrisleri her popülasyona göre farklı olabilir ve daha sonra Pi ve Fi olarak gösterilecektir. Bir bireyin yaşamı boyunca üretilen ortalama genç sayısını temsil eden "üreme sayısı" olan R ile belirtiyoruz ve şu şekilde tanımlıyoruz:
Bu temel araçlardan, metapopülasyon kalıcılığının koşullarını inceleyebiliriz.
Köşeleri n popülasyonu ve kenarları larvaların akışları olan bir G grafiğiyle temsil edilen bir metapopülasyon yaratıyoruz. Bazı çalışma hipotezleri önerilmiştir:
Daha sonra G'yi yönelimli olmayan ağırlıksız bir grafik olarak düşünebiliriz; bitişik matrisi A (i ve j arasında doğrudan bir dağılım yolu varsa aij = 1, aii = 0 8 i) bu nedenle gerçek simetriktir. Özellikle, bağlantı matrisi şu biçimde yazılır: C = σI + αλA, burada I kimlik matrisidir ve λA A'nın spektral yarıçapıdır. Bu koşullar altında kalıcılık parametresi yazılır: χ = (σ + αλA) .R
Bazı acil ve oldukça sezgisel sonuçlar çıkarabiliriz: eğer tüm popülasyonlar "batıyor" ise ( id est , dış larvaların katkısı olmadan yenilenemez: σR <1), ağın hayatta kalmasını belirleyen şey ağın yapısıdır. A spektral yarıçapı yoluyla metapopülasyon. Büyük ve verimli bir dağılım, yüksek bir α parametresi ile sonuçlanır ve sayıların korunmasına yardımcı olur.
Ağ yapısının metapopülasyon kalıcılığı üzerindeki etkisi üzerine bir çalışma yapılabilir.
Bağlantıların dağılımı üç ana yönteme göre gerçekleştirilir: G, normal bir grafik veya homojen veya heterojen rastgele bir grafik olabilir.
Normal grafikDüzenli bir topoloji için, tüm köşeler aynı derece k'ye sahiptir (örneğin: bir C8 için n = 8, k = 2, spektral yarıçap o zaman k değerindedir ve χ = (σ + αk): R. yazarlar, α = σ: o zaman, göçün önemi karşısında kendi kendine işe alım zayıf hale gelir ve zirvelerin derecesi esas olarak metapopülasyonun sürekliliğini kontrol eder.
Rastgele grafikYazarlar, Erdos ve Rényi nedeniyle rastgele bir grafik modeli kullanıyor. Bu modelde, Şekil 2b'de gösterildiği gibi, verilen iki köşenin bir kenarla bağlanma olasılığı vardır. Biri, köşelerin ortalama derecesini kolayca elde eder: k = n: p. Ayrıca, A'nın spektral yarıçapı ortalama dereceye eşittir, dolayısıyla: χ = (σ + αk) R
Heterojen grafikBu sonuçları, heterojenliklerini ölçerek herhangi bir rastgele grafiğe genişletebiliriz. Bunu yapmak için, gerçekleşmeleri ki her bir tepe noktasının derecesine karşılık gelen rasgele değişken k'yi kullanabiliriz. CV2 olarak gösterilen ve CV2 = V ar (ki) = k2 ile tanımlanan k varyasyon katsayısının karesi, ağın heterojenliğini temsil edecek şekilde seçilir. Örneğin, şekil 2c'de sunulan ağ oldukça heterojendir (çok bağlantılı bir tepe noktasıdır ve diğerlerinin çoğu değildir).
Bu ölçünün seçimi kalıcılık parametresinin ifadesini verir: χ = [σ + αk (1 + CV 2) R]
Niteliksel olarak, bu formülü şu şekilde yorumlayabiliriz: A'nın en yüksek öz değeri, doğrudan en bağlantılı tepe noktası olan dmax'ın derecesine bağlıdır. Dmax'ın ortalama + varyansın ortalamaya bölünmesi veya k + V ar (ki) = k mertebesinde olmasını bekleyebiliriz.
G ne kadar heterojen ise, sebat o kadar güçlüdür. Bu daha çok sezgisel sonuç, yüksek üreme sayısına ve yüksek dereceye sahip birkaç popülasyonun varlığıyla yorumlanabilir; göçmenleri kendilerine bağlı tüm popülasyonları sürdürmek için yeterlidir.
Dahası, dispersiyonun ilgisi, döngülerin varlığına bağlıdır.
Tek bir nüfus büyüyebilirse, ona doğrudan veya dolaylı olarak bağlı olan herkes de hayatta kalabilir. Dağılım ağı bağımsız alt ağlara ne kadar çok parçalanırsa, bu özellik o kadar az sömürülür: yazarlar daha sonra metapopülasyonun "tutarlılığı" nosyonunu ortaya atarlar. Tutarlılık, alt ağların büyük ölçekli bağlantısını kapsar. Örneğin, dış rahatsızlıkların (ekolojide esneklik kavramı) etkilerini hafifletmeyi mümkün kılar, etkilenen alanların yeniden kolonileştirilmesini teşvik eder ... Bu nedenle güçlü tutarlılık, metapopülasyon boyunca risklerin havuzlanmasına karşılık gelir. Bununla birlikte, popülasyonların zamansal evrimleri çok güçlü bir şekilde ilişkilendirilirse, toplam yok olma riski artar. P'nin kritik bir değeri, i ve j arasında bir kenar olma olasılığı, genellikle n: p = 1 / n mertebesinde bir boyutta döngüsel bir bileşenin ortaya çıkması için tutulur.
Bir metapopülasyonun hayatta kalmasını doğru bir şekilde değerlendirmeyi mümkün kılan ilgili bir parametre bulmak mümkündü. Bu parametrenin tanımı duruma göre değişir: popülasyon sayısı, G'nin ortalama köşelerinin derecesi, grafiğin topolojisi, heterojenliği vb.
Bu çalışma, modelleme ve matematiğin gücünü, aynı zamanda sınırlarını da gösteriyor:
Bilim, yüz milyonlarca insanın belirli ekosistemlerin çökmesini ve belirli türlerin ortadan kaybolmasını (çoğu için çok geç olsa da), çok güncel sorunları ve yaşam kalitesi (hatta hayatta kalma) için hayati öneme sahip olmasını engelleyebilmektedir. Ancak, bu sorunların çoğunun doğrudan insan faaliyetleriyle ve bilimin kendisinin çok uzun süredir taşıdığı aşırı teknoloji inancıyla ilgili olduğunu herkese hatırlatmak bilim adamlarının görevidir.
Biyolojik çeşitlilik yönetimi , biyolojik çeşitliliği korumak için kullanılan farklı yöntemleri bir araya getiren disiplindir. Üç ana yaklaşım vardır: koruma, koruma ve restorasyon.
Son yıllarda, türlerin sayısının artması nedeniyle küresel bir endişe haline geldi.
Esas olarak nadir türleri inceleyen biyolojide koruma, habitat parçalanması ve izole edilmiş popülasyonlarla çok ilgilidir. Koruma, yerinde veya yerinde olabilir, ilki en ideal olanıdır ancak her zaman mümkün değildir. Her iki durumda da, örneğin ekolojik modeller kullanarak türleri takip etmeniz önerilir. Koruma bölgenin sosyal, ekonomik ve ekolojik koşullarına bağlıdır.
Yönetim için metapopülasyon: ana güncel ilgiMetapopülasyon kavramı önemlidir, çünkü metapopülasyonları oluşturan türler çevresel etkiyle ilgili belirli sorunlarla karşı karşıya kalırlar ve daha tam olarak veya yalnızca bir metapopülasyon bağlamında değerlendirilebilen koruma seçeneklerine sahiptirler.
Bugüne kadar, birçok insan faaliyeti türlerin yaşam alanlarını sonuçsuz bırakmadı. Aslında yol yapımı, ormansızlaşma, bir adayı bir kıtaya bağlayan köprüler vb. farklı çevreler ve yerleşik nüfuslar arasındaki parçalanma veya birleşmenin kökenindedir. Bu, bireylerin dağılmalarında bir rahatsızlığa yol açar. Türlerin gönüllü veya istem dışı girişleri gibi diğer olaylar, mevcut ekosistemleri bozar; bu aynı zamanda , türlerin neslinin tükenmesinin kökeninde olan mevcut iklim değişiklikleri gibi antropojenik olmayan faaliyetlerden ve aynı zamanda ekolojik nişlerin yer değiştirmesinden ve mevsimsel döngülerin bozulmasından da kaynaklanabilir.
Metapopülasyon modelleri, koridorların dezavantajları, iyi popülasyonların faydaları, yeniden giriş için optimal, kolonizasyondaki artışa karşı yok oluşların azaltılması arasındaki avantaj gibi bazı soruları yanıtlamayı mümkün kılar.
Metapopülasyonlarda bulunan türler için koruma seçenekleri, farklı popülasyonların boyutunu veya kalıcılığını artırmayı amaçlayanların yanı sıra metapopülasyondan fayda sağlamayı amaçlayanları içerir. Böylelikle, daha önce görülen modeller sayesinde, iyi yönetim sonuçları elde etmek için bilinen çeşitli parametreleri etkilemek mümkündür. Bu nedenle, örneğin, korumada ekolojik koridorların kurulması göçmenleri getirebilir, bu da daha gerçekçi Levins modelinde kolonizasyon olasılığının artmasına (c) ve patojenleri, avcıları da getirme risklerimiz olmasına rağmen metapopülasyonların kalıcılığını sağlar. vb., yok oluşu artıracaktır (e).
Metapopülasyon modelinin avantajları nelerdir?Bir popülasyon çalışması, metapopülasyon modelleri kullanılarak yapılabilir. Aslında bir popülasyon dinamiktir ve dinamiği de komşu popülasyonlara bağlıdır. Metapopülasyon, bir popülasyonu dağılımların incelenmesi ile dinamik olarak kabul eder. Metapopülasyon yaklaşımı, popülasyonların doğal bir durumda kalıcılığını veya habitat kaybını veya kazanımını, parçalanmayı ve ayrıca popülasyonları karşılayan çevresel etkilerin bir sonucu olarak ortaya çıkan sorunları değerlendirmeyi mümkün kılar ... Metapopülasyon, yama oluşumu süreçlerini içerir. , bölünme, habitat birleştirme olayları ve rahatsızlıklar. Pek çok çalışmada, bu modeller ilk olarak popülasyonun gelişimini takip etmek ve ikinci olarak da bakımı için en etkili olacağı bir müdahaleyi değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
İşte metapopülasyon modellerinin yönetim açısından yapmamıza izin verdiği bazı örnekler. Bu örnekler aracılığıyla, yönetim kararları verirken metapopülasyonların bize nasıl yardımcı olduğunu göreceğiz .
Koruma rezervlerinin tasarımıKoruma rezervlerinin tasarımı, metapopülasyon modellerinin başarmamıza izin verdiğinin bir örneğidir.
Bu modeller aracılığıyla amaç, türlerin hayatta kalma şansını en üst düzeye çıkarmak olacaktır. Bu hedef tahmin etmek ve en yüksek gözlemleyerek elde edilir sönme oranlarını en küçük popülasyonlar ve tarafından kurtarılma düşük olasılıklar genelde göçler içinde daha izole yamalar .
Böylece, metapopülasyonların dinamik bilgisi , seçimlerimizi yönlendirmemizi mümkün kılar. Örneğin, dağılma hızı yeterince yüksekse ve ortamın uzamsal korelasyon derecesi yeterince düşükse, birkaç küçük popülasyonun büyük bir popülasyondan daha düşük bir yok olma riskine sahip olabileceğini bilmek, karar vermede yol gösterebilir. Küçük popülasyonların, daha büyük olanlara kıyasla, savunmasız olduğu ve örneğin, demografik stokastisiteye , daha yüksek dağıtıcı ölüm oranına ve sınır etkisine karşı daha savunmasız olacağı unutulmamalıdır .
Yönetim için diğer uygulama durumlarıMetapopülasyon modelleri, incelenen türlerin en iyi şekilde korunması için müdahale türünün seçilmesine yardımcı olur. Örneğin, Zostera marina için çok sayıda kayba neden olan felaket bir olayın ardından tohum ekerek . Böylece, nüfusun boyutu hızla eski haline getirilebilir.
Metapopülasyon modelleri, iklim değişikliklerine bağlı değişiklikleri tahmin etmek için de ilginçtir . Böylelikle bu modellerin kullanılması, değişimlerin kelebekler üzerindeki etkileri hakkında tahminlerde bulunmayı mümkün kılmıştır. Kelebekler, metapopülasyon dinamiklerinde sıkça görülen bir vaka çalışmasıdır çünkü insan aktivitesinin bedelini öderler. Kelebeğin doğal yaşam alanlarını bozan yoğun tarım, ya da yaşam alanlarını parçalayan kentleşme, hatta küresel ısınma gibi insan faaliyetleriyle bağlantılı iklim değişiklikleri yoluyla; kelebekler, türlerinin sayısının feci bir şekilde azaldığını görür. Bu nedenle koruma için bu metapopülasyon çalışmalarına ihtiyaç vardır. Aynı şekilde, amfibiler de insan faaliyetinin maliyetini üstlendikleri için çok incelenmiştir. Amfibi popülasyonlarının düşüş tehlikeye bu tür yapar.
Başka bir örnek, bir bit ile nesli tükenmekte olan bir bitki ( Aciphylla dieffenbachii ) arasındaki av-avcı ilişkisidir . Bu sistem, yerel kaynak yamalarının aşırı kullanımı nedeniyle deterministik yerel yok oluşa sahip tüketici-kaynak metapopülasyonunun bir örneğidir ve bu türü nasıl koruyabileceğimizi gösterir. Özellikle sistemin uzamsal heterojenliğini koruyarak veya geliştirerek, örneğin yamaların sayısını ve boyutunu artırarak.
Metapopülasyon dinamik modellerinin kullanımının sınırlamalarıYönetimde metapopülasyon modellerinin bir sınırlaması, tek bir türe odaklandığımız gerçeğini içerirken, çok sık koruma yönetimi özellikle topluluklara odaklanır. Bu nedenle, hayatta kalma ve doğurganlık oranları genellikle trofik düzeydeki rekabete ve / veya daha yüksek trofik düzeyler yoluyla avlanmaya bağlıdır.
Bu sefer deneysel koşullarla bağlantılı diğer sınırlar belirtilebilir. Özellikle tahminler için, verileri toplayacağımız zaman ölçeği tahmin yaparken bir dezavantaj olacaktır. Bu nedenle, kaplan böceği (Cicindela ohlone) olan nesli tükenmekte olan bir türün yeniden ortaya çıkması durumunda , popülasyonla ilgili veri toplamak için geçen süre yeterince uzun değildir, popülasyonda dalgalanma olup olmayacağını kesin olarak tahmin etmek mümkün değildir. ya da değil.
Bu tahmin problemleri, özünde çevresel ve demografik stokastisite problemleriyle bağlantılıdır.
Zaman ölçeği, aynı zamanda çok kaba olması durumunda metapopülasyonları daha az kesin bir şekilde tanımlama eğiliminde olan uzamsal ölçek. Örneğin, iklimin istikrarlı olabileceği ve iklim nedeniyle olası bir çevresel stokastisite gücüne karşı hareket eden yaşam ortamındaki mikro refüjleri maskeleyebilirler.
Metapopulations , 2004, Sayfa 227-257