Populations-struktur (kap. 13) Populationers. Fördelningsmönster

Transkript

1 Populationers Struktur Täthet och fördelning Tillväxt och reglering Populationsökning, åldersstruktur, demografi, täthetsberoende Populations-struktur (kap. 13) Habitat- fragmentering Fördelning Metapopulationer Idealt fri fördelning Populationsstorlek Dynamik i tid och rum Förändringar, tidsförskjutningar, metapopulationsdynamik, utdöenden Högre risk för boparasitism vid kanten Fördelningsmönster Brunhuvad kostare Kentuckyskogssångare

2 Jämn fördelning p.g.a. vattenkonkurrens Aspträdskloner; klumpad fördelning Populationsstruktur habitatkvalité & omgivning Stora barriärrevet

3 Skalberoende fördelningsmönster? Från sektor rev lokal replikat En idealt fri fördelning? Hur många räcker resursen till? Europeiska starens spridning i USA

4 Blåmesens fortplantning i olika habitat Hur stor är populationen? Icke-rörliga räkna en viss yta x hela (transekter) Små populationer individmärkning Fångst återfångst N=populationens storlek (okänd) M=antalet märkta... Proportion märkta M/N Ny fångst (n) av dem x märkta... x/n = M/N N = nm / x (n=antal fångade; M=antalet märkta; x=antal återfångade märkta) Sammanfattning Populationers tillväxt och reglering Populationstäthet - habitatkvalité Fördelning Heterogenitet; subpopulation, metapopulation source sink population Idealt fri fördelning Populationsberäkning (fångst återfångst)

5 Exponentiell tillväxt Böldpest r = tillväxthastigheten (expontentiella) Beskriver populationens ökning per individ Exponentiell tillväxt Geometrisk tillväxt diskret fortplantning Förändringshastighet i populationsstorlek vaktel dn = rn dt Pop.storlek r = tillväxthastigheten (expontentiella) Beskriver populationens ökning per individ

6 Exponential λ = B-D r = b-d Life-table med olika åldersklasser Ålder Pop t=0 Sx Ölev nästa säsong # avk (bx)/vux Tot # avk Pop t= Total

7 λ Olika åldersstrukturer Darwinfinkar Grants på Daphne

8 Kaktusfinken (Geospiza scandens) Cohortanalys (= or); åldersberoende överlevnad + omgivningspåverkad överlevnad Dall mountain sheep 608 åldersbestämda döda får (statisk livstabell) Livstabell (baklänges) från åldersuppskattning av döda får Omgivningsfaktorer påverkar λ (den inneboende ökningstakten); högt λ optimala förh. Thomas Malthus (1798) Charles Darwin (1859) As more individuals are produced than can possibly survive, there must in every case be a struggle of existence...

9 Populationstillväxtshastigheten minskar med ökande populationsstorlek Den logistiska ekvationen Från den exp. ekv. dn = rn dt Bananflugor på lab. Täthetsberoende faktorer

10 Täthetsberoende faktorer & fortplantningen Hos sångsparvar på ön Mandarte Vitsvanshjort NY state Efter avskjutning; minskad populationstäthet Hög tid att gallra dina plantor!

11 Kanadabinka Ökad biomassa men färre individer Självgallringslagen (lutn. -1,5) The self-thinning curve -3/2 Svinamarant Svinmålla Sammanfattning Exponentiell populationstillväxt N(t)=N(0)e rt r=b-d Geometrisk populationstillväxt N(t+1)=N(t)λ Åldersberoende; cohort, livstabell Täthetsberoende populationstillväxt beskrivs av den logistiska ekvationen Men om... positivt täthetsberoende? Populationstillväxt (r) som ökar med populationens storlek/täthet? Allee-effekten (lättare att hitta partners +) Större genetisk variation (minskad negativ inavelseffekt)

12 Populationsdynamik i tid & rum Får på Tasmanien Små, kortlivade t.ex. växtplankton stor variation - kort tidsperiod Oberoende variation i samma habitat (tallbarr) Panolis Dendrolimus Hyloicus Bupalis

13 Sorkcykler i norra Finland - synkroni Åkersork Mellansork Rödsork Fjällemmel Gråsiding Kanadasik (Coregonus clupeaformis) Tidsmässig variation i rekrytering goda år syns Sillperioder t.ex talet 330 salterier Kanadasik (Coregonus clupeaformis) I lake Erie Antal år mellan god tillväxt i årsringar varierar slumpmässigt (liksom omgivningsfaktorer)

14 Tiden mellan rävens populationstoppar är inte slumpmässigt fördelat Populationssvängningar Utan svängning r<1 Dämpad svängning r =1-2 Ökade svängningar (kaos) r>2 Logistiska ekvationen Diskret tidsmodell, inkl. tidsförskjutning Populationstillväxt i samband med fortplantnings-säsonger Populationscykler på lab. Vattenloppor (Daphnia magna) Varmt mer diskreta generationer med tidsförskjutning Snabb ökning, låg fekunditet pga hög täthet, gammal population Fårspyflugan Grön linje antal vuxna flugor Gula staplar antal flugor som kläcks Föda för larverna begränsades - cykler Kallt mer kontinuerligt utan tidsförskjutning Begränsning av födan För vuxna flugor också

15 Metapopulationsdynamik jämvikt när p eq = 1 e/c Större öar oftare bebodda av näbbmöss (Finland) P=proportionen koloniserade lämpliga habitat e=subpopulations sannolikhet för utdöende c=kolonisering Mindre örtpopulationer dör oftare ut Sannolikheten för utdöende ökar med tiden, men minskar med populationens storlek (N) b = d = 0.5; stokastiskt utdöende utan täthetsberoende + mer närliggande populationer hade lägre utdöenderisk

16 Korridorer mellan habitat ett bevarandebiologiskt trick? Sammanfattning Populationer fluktuerar Åldersstruktur rekrytering Populations-svängningar (dämpad.. kaos) Cykliska populationsändringar pga tidsförskjutning Metapopulationsdynamik Populationsstorlek & utdöenderisk