Kapitel 9 Populationsparametrar

Kapitel 9 Populationsparametrar

Individerna är inte lika, utan varierar bl.a. med avseende på storlek, ålder och (oftast) kön Vad är en population? Tid t 1 till t 2 En möjlig definition: Individer av samma art, som upptar en viss plats under en viss tid och som utbyter gener/förökar sig Populationsbegreppets begränsningar: Var går gränserna för en population? En population existerar aldrig i ett vakuum, utan samexisterar med andra populationer och arter i samhällen

Populationen och dess delar

Populationen består av individer, men vad är en individ? Enhetsorganismer (unitary organisms) Modulorganismer (modular organisms)

Processer som styr antalet individer i en population + Natalitet Emigration - Immigration + - Mortalitet

Hur estimera absolut densitet? Räkna alla individerna i populationen direkt (total count) Bruk av olika metoder där en del av populationens individer räknas för att man ska kunna uppskatta populationsstorleken, s.k. sampling.

Samplings-metoder Rutor : räkna alla individer på/i en standardiserad yta/volym, men då måste: 1. antalet individer i varje ruta fastställas korrekt 2. ytan/volymen på rutan måste vara känd 3. ytan innanför rutorna måste vara representativ för hela området där man önskar att uppskatta populationsstorleken

Fångst-återfångstmetoden Första fångst Andra fångst Fångade och märkta: 16 Märkta ind. sprider sig Fångade 20, av dem 5 märkta 5 Märkta ind i 2:a samplingen Totalt antal ind. i 2:a samplingen 20 = 16 Märkta ind i 1:a samplingen Total pop-storlek N N = 64

Fångst-återfångst och stängd vs. öppen population Stängd: N och antalet märkta ind. är konstant mellan samplingar. Öppen (mer realistiskt): N ej konstant, antal märkta individer minskar genom död och emigration, och ökar genom märkning av tidigare omärkta individer som fångas i senare samplingar med tiden.

Alla fångst-återfångstmetoder förutsätter följande: märkta och omärkta individer har samma fångbarhet, dvs de fångas slumpvis märkta och omärkta ind. har samma dödlighet (Petersen-metoden förutsätter 0 dödlighet mellan samplingar) märkta individer varken förloras (märkningen faller av) eller missas (man ser inte märket) vid samplingar

Principen för fångst-återfångst i öppen population N t+1 = N t + dilution - losses

Populationsstorlek, pop-täthet och effective grid size

Metoder för uppskattning av relativ densitet Fällor (antal fångade individer/dygn) Antal/mängd faeces Frekvens av läten, fågelsång, etc. Antal skinn från diverse jagade arter Fångst per ansträngning CPUE Antal artefakter, t.ex. hål, bon, födoplatser, etc... Frågeformulär till fiskare, jägare och andra Täckningsgrad; växter, svampar och fastsittande djur Födokonsumtion Observationer längs vägar

Tillbaka till processerna som styr pop-storleken! Natalitet fekunditet; potentiell fekunditet (organismens reproduktiva kapacitet) fertilitet; realiserad fertilitet (det faktiska antalet avkomma per capita/hona och tidsenhet) = natalitetsrate

Mortalitet potentiell livslängd faktisk livslängd Mortaliteten kan bestämmas direkt genom att följa en grupp individer från tid t till t + 1 eller indirekt...

Ex. på indirekt beräkning av mortalitet - fångstkurva 292 147 Överlevnadsrate från år 2 till 3: 147/292=0,50 54

Immigration och emigration Ofta antar man att im = em Alternativt studerar man habitat där in- och utflödet av individer kan antas vara av mindre betydelse, t.ex. på öar. Realistiskt? Knappast! Spridning kan mätas om man kan märka och sedan spåra individer. Ju större avstånd individerna rör sig över, desto svårare är det att få till.

Kapitel 10 Demografiska metoder

Life tables Cohort life table = n x+1 -n x

Hypotetiska överlevnads- och mortalitetskurvor Typ 1: människor i i-länder Typ 2: fåglar Typ 3: fiskar, marina evertebrater, parasiter

Cohort vs. static life tables Kohort (horizontal) life table: en generation följs från födelse till död. Statisk (vertical) life table: ett tvärsnitt av en population görs vid en given tidpunkt. Kohort lt = statisk lt om miljön är konstant och populationen är i jämvikt.

Static life table

Direkt observation av överlevnad över tid (l x )

Observation av livslängd (d x )

På vägen mot intrinsic capacity of increase (r): Netto reproduktionsrate (multiplikationsrate/generation), R 0 30-34 summering av produkterna av ålders-specifik överlevnad (l x ) och dito födslar (b x )

En population som upplever konstanta natalitets- och mortalitetsrater kommer med tiden att få en stabil åldersfördelning oavsett hur denna såg ut från början. Vid stabil åldersfördelning växer populationen enligt dn eller N t =N 0 e rn rt = dt ln R G r 0 = där generationstiden G = lx R 0 b x x

Geometrisk växt

r r är specifik för en given miljö

r avspeglar miljöanpassningar

Lika r trots väldigt olika l x b x

Reproduktivt värde Reproduktivt värde vid ålder x = avkomma hittills + förväntad framtida avkomma V x = b x + w t= x+ 1 l t l b w = ålder vid sista reproduktion x t Vid t = 0 är b x = 0, medan det andra ledet = R 0

första reproduktion

Populationens åldersstruktur dn = dt rn r > 0 och konstant födselrate = mortalitetsrate N t = konstant, r = 0

Ålderstrukturer i olika människopopulationer

En variabel och oförutsägbar miljö kan ge upphov till stor variation i reproduktiv framgång/överlevnad för olika år

Trade-off mellan reproduktiv framgång och reprod ansträngning

Kapitel 11 Populationsväxt

Växt i populationer med diskreta generationer N t +1 = R 0 N t, om R 0 konstant så geometrisk växt Anta netto reprod. rate, R 0 = 1-B(N-N eq ), alltså en rät linje N t +1 = R 0 N t = (1-B(N-N eq ))N t Låt L = BN eq Om 0<L<1 så uppnås N eq utan svängningar Om 1<L<2 så uppnås N eq via dämpade svängningar Om 2<L<2,57 så svänger N t stabilt runt N eq Om L>2,57 så kaotiska svängningar

Växt i populationer med överlappande generationer Geometrisk (exponentiell) tillväxt rt = med ökningstakt: dn N N e t 0 dt = rn = ( b d) N Logistisk tillväxt med ökningstakt: N t K dn K = a rt = rn 1 + e dt K N

Den logistiska modellen hur väl passar den verkligheten? Laboratorieförsök

Fältdata på populationsväxt asymptot? N t +1 = 1-B(N-N eq )N t och L = BN eq stor?

Time-lag -modeller N t+1 = R 0 N t = (1-B(N t-n -N eq ))N t (n = 1) N 0 = 10 B = 0,011 N eq = 100

Stokastiska växtmodeller

Projektionsmatriser och populationsväxt Sannolikheten att en individ i stadium/ålder x överlever och inträder i stadium x+1 vid nästa tidsintervall i lifetabellen P x l x l = + 1 = 1 x F x = b x s x q x Antalet avkomma av honkön födda per tidsintervall och hona som åldrats från x till x+1. Avkomman måste överleva och inträda i åldersgrupp 0 vid nästa tidsintervall l x = antal levande individer vid starten på åldersintervall b x = antal födslar per tidsintervall och hona som åldrats från x till x+1 s x = andel av avkomman b x som lever vid starten av nästa tidsintervall q x = sannolikheten att en individ från åldersgrupp x inte överlever och kan inträda i åldersgrupp x+1 vid nästa tidsintervall

P 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 G 1 P 2 G 2 P3 G 3 P 4 G 4 P 5 P6 G 5 G 6 P 7