Intraspesifikk populasjonregulering Flashcards
Populasjonsvekst kan ikke foregå for evig
- Fordi ressurser ikke er ubegrensede (og miljøforholdene ikke er konstante)
- Ved økende individtetthet reduseres, vekst, utvikling, overlevelse og/eller reproduksjon
- >feed-back mekanisme som fører til selvregulering
- Bæreevnen (K): antall individer miljøet kan opprettholde over tid
Eksponentiell populasjonsvekst reflekterer ikke virkeligheten (over tid)
- Eksponentiell vekst antar at ressurser er ubegrensede og at miljøet er konstant
dN/dt = rN = (b-d)N r= per capita vekstrate
- Ressurser er begrensede – og miljøet er ikke konstant
- Fødsels- og dødsrater kan forventes å endres med populasjonstettheten
Logistisk populasjonsvekst
dN/dt = rN(1-N/K)
- r = per capita vekstrate (under ideelle forhold)
- Når N går mot K, vil høyre side av likningen gå mot 0– Når
- populasjonsstørrelse øker vil logistisk vekst reduseres
Miljøet setter grense for veksten ved å påvirke fødsels- og dødsrater
Tetthetsavhengige faktorer
- Virkningen av ulike faktorer (hvor sterkt de påvirker populasjonen) avhenger av av populasjonsstørrelsen
- Epidemier, ressurskonkurranse, stress, predasjon
Tetthetsuavhengige faktorer
- Virkningen er uavhengig av populasjonsstørrelse
- Abiotiske faktorer (ekstrem vær, brann, flom, klimaendringer o.l.)
Regulering – tetthetsavhengighet og feed-back
- Konkurranse
- Predasjon
- hvis predator veksler mellom byttedyr; predasjonstrykket er avhengig av tettheten av byttedyr
Begrensning – ikke tetthetsavhengig
- klimaeffekter
- predasjon
- hvis predator begrenset av annen næring; predasjonstrykket er konstant – uavhengig av tettheten av byttedyrpopulasjonen
Intraspesifikk konkurranse
- Når det er mindre ressurser enn det er behov for
- Først påvirkes vekst og utvikling, så overlevelse og reproduksjon
- “scramble”-konkurranse
- “kontest”-konkurranse
Intraspesifikk konkurranse kan påvirke overlevelse
Kan påvirke:
- Overlevelse
- Kombinert effekt av tetthetsuavhengig vekst og mortalitet fører til selvtynning
- Reproduksjon
- Kjønnsmodning hos grønlandssel bestemmes av kroppsstørrelse
- Treg vekst gjør at reproduksjonen starter senere
Køy individtetthet skaper stress
- Mye sosial kontakt og konkurranse om ressurser og plass kan stresse individer
- Stress endrer hormonbalansen og kan gi
- Redusert vekst
- Forsinket eller begrenset reproduksjon
- Dårlig immunsystem
- Økt foster- og barnedødelighet
- Endret atferd (f.eks. aggresjon)
- Effekter av stress er særlig kjent fra eksperimenter, men kan være vanskeligere å påvise i naturlige populasjoner
Spredning kan være tetthetsavhengig
- I stedet for å holde ut stress kan individer emigrere
- Nye habitater kan ha lavere konkurranse om ressurser og reduserer risiko for innavl
- Emigrasjon skjer hele tiden, også ved lav tetthet
- Ofte korrelasjon mellom populasjonsstørrelse og emigrasjon, men usikkert om migrasjon regulerer populasjons-størrelse
Sosial atferd kan regulere populasjonsstørrelser
- Sosial atferd kan regulere antall dyr av samme art som lever i et bestemt område
- Kan påvirke reproduksjon eller overlevelse på en tetthetsavhengig måte
- Sosial organisering i flokker/grupper/kolonier
- Finne eller fange mat
- Forsvar
- Arbeidsdeling
- Ofte intraspesifikk kontest konkurranse -> dominante dyr opprettholder sosial organisering ved trusler, aggresjon og slåsskamp
Sosial adferd kan begrense populasjonsstørrelser
- Ulver lever i flokker hvor reproduksjon og mortalitet kan være tetthetsavhengig
- Flokken består at foreldre (alfa par), deres avkom og andre beslektede voksne
- Streng sosialt hierarki
- alfa hann og alfa hunn reproduserer og får spise først
- Størrelsen på flokken påvirkes av mattilgang og ved lite mat kan ikke- dominante ulver tvinges til å emigrere
- Ved høy tetthet reduseres fødselsraten og mortaliteten øker hvis det ikke er gunstige ledige habitater å emigrere til
Størrelse på leveområde er avhengig av kroppsstørrelse og nisje
- Home-range = individets leveområde, området den beveger seg i og normalt bruker gjennom et år
-
Territorium = delen av home-range som forsvares
- Verbalt: sang, rop/brøl, lyder
- Fysisk: aggressiv atferd, flekke tenner, spre vinger, jage inntrengere
- Lukt: feromoner, markering, gni seg inntil vegetasjon o.l.
Når det er overskudd av individer og begrenset antall territorier kan det bidra til tetthetsavhengig regulering
Høy populasjonstetthet hos kjøttmeis
- Overskudd av individer («floaters») som raskt etablerer seg i tomme territorier
- Mindre territorier og økt konkurranse om plass og ressurser -> færre hekkende par, redusert vekst hos avkom og mindre kullstørrelse
Regulær fordeling hos planter er ofte et tegn på intraspesifikk konkurranse
- Planter er ikke direkte territoriale, men kan okkupere plass som ikke deles med andre
- Konkurrere om plass, lys, næring og vann
Allee effekt
Allee effekt
Når lav populasjonsstørrelse fører til redusert fødselsrate og overlevelse
“Invers “ tetthets-avhengighet
- Årsak: vanskelig å opprettholde gruppe- funksjoner (forsvar, finne mat) og økt isolasjon => redusert overlevelse og reproduksjon
- Eksempel: Murmeldyr populasjonen på Vancouver Island redusert fra 300 individer til 35 i perioden 1973-2006
Romlig økologi (spatial ecology)
Romlig økologi (spatial ecology)
- Romlig økologi handler om å forstå interaksjoner mellom arter og landskapet på ulike romlige (geografiske) skalaer
- Sammenhengen mellom romlige mønstre (patterns) og prosessene som forårsaker mønstrene
- Hvordan endring og utforming av landskapet påvirker antall arter, artssammensetning og populasjonsstørrelser
- To hovedretninger i romlig økologi
- Landskapsøkologi
- Metapopulasjons-økologi
Landskapsøkologi
Studerer struktur, funksjon og endringer i et heterogent landskap –som er sammensatt av økosystemer (som virker inn på hverandre)
Landskapsendringer
- Habitattap
- Fragmentering
- Transformasjon av landskapet (land cover change)
Studerer struktur, funksjon og endringer i et heterogent landskap som er sammensatt av Landscapeøkosystemer (som virker inn på
hverandre)
Økologiske responser
- Og biotiske, menneskeskapte påvirkningsfaktorer kan måles på ulike skalaer
Art-areal forholdet
- Tommelfingerregel
- 90% tap av areal fører til tap av 50% av artene.
- Antall arter øker med areal
- Rask økning i starten, og tregere når de fleste nisjene er opptatte
- Habitattap er den største trusselen mot arter i verden
Haitattap fører til fragmentering
- Hva som er et habitat varierer med arten vi studerer
- Heterogene landskap består av en mosaikk av ulike habitater og patcher
- Fragmentering er når et habitat deles opp i mindre deler
- Ofte vanskelig å skille effekter av habitattap og fragmentering fordi de ofte foregår samtidig
Utforming, størrelse og avstand mellom patcher kan påvirke populasjonsstørrelser og isolasjon
- Boundary’ = grensen mellom patcher eller mellom patch og matrix
- Konnektivitet = grad av nærhet til andre patcher
- Korridorer øker konnektiviteten mellom patcher
Grensen (boundary) mellom landskapstyper
- Skille mellom patch og omgivelser kan være skarp, eller gradvis og vid eller smal
- Endring i aboitisk miljø (lys, pH, næring etc.)
- Ecotone: bred overganssone mellom to landskapstyper ofte med både egne arter og arter fra landskapene den grenser til
- Kant-arter (‘edge-species’): leverkun slike grenseområder
-
Kanteffekter (‘edge-effects’)
- Artenes respons til miljøforholdene som skapes i overgangen mellom habitater
- Overgangssonen har ofte høy artsrikdom (mange arter): arter fra begge de tilgrensende habitatene + «kantarter»
- Økt konkurranse, predasjon, parasitter eller invasive arter kan gi negativ effekt på arter i patchen
- Kanteffekten påvirkes av størrelsen på kanten og kontrasten mellom landskapene
- Vi kan forvente størst kanteeffekt i rektangulære former fremfor kvadrater.
Strukturell og funksjonell konnektivitet
- Strukturell konnektivitet beskriver fysisk utforming og plassering av patcher i forhold til hverandre -> om de henger sammen, har korridorer etc.
- Reflekterer ikke nødvendigvis den faktiske konnektiviteten mellom patcher for ulike arter
- Funksjonell konnektivitet beskriver i hvilken grad landskapet fasiliterer bevegelse mellom patcher
- Funksjon av strukturell konnektivitet og atferd (inkl. spredningsbiologi)
- Varierer med arten man studerer
Antall arter reduseres med isolasjon
- Sjansen for at ulike urter er tilstede reduseres med isolasjon
- Antall arter i ung skog reduseres med avstand til gammelskog
- Barrierer kan hindre spredning
- eks: Villrein vil ikke krysse veier
Teori om øybiografi
Øybiogeografi teori:
- antallet arter som etablerer seg på en øy (patch) er en dynamisk likevekt mellom antall arter som koloniserer øya og antall arter som dør ut
- Antall arter påvirkes av størrelse på øya, avstand til fastlandet og grad av immigrasjon og utdøing
- Likevekt i artsrikdom (S) oppnås når immigrasjonsraten = utdøingsraten. Ved likevekt er antall arter stabilt (men artssammensetningen kan endre seg)
Turnover-raten = hastigheten en art erstattes av en annen
Øybiogeografi brukes ofte som et rammeverk for patch-matrix landskap fordi mange av prosessene er like
Metapopulasjonsteori
- Metapopulasjon: populasjon oppdelt i sub-populasjoner, som har kontakt med hverandre (spredning/individer som beveger seg)
- Koloniserings- og utdøingsprosesser over tid -> lokale populasjoner dør ut, men metapopulasjonen overlever
- Vanskelig å observere -> Modellering viktig
Hvor går grensen mellom metapopulasjon og populasjon?
- Én populasjon hvis det er fri flyt av individer mellom patchene
- Enmetapopulasjonhvisdeterbegrenset spredning mellom patchene
- Hvis det ikke er kontakt mellom patchene er det uavhengige populasjoner
Forvaltning og landskapsøkologi
- Landskapsøkologiog metapopulasjons-teori er viktig i forvaltningen!
- Anerkjentbetydningav korridorer og patcher (kantsoner, viltoverganger, åkerøyer)
- Storepatcherharstørst artsrikhet, minst sjanse for utdøing og kan fungere som‘source’ for små patcher
- Likevel er de fleste reservater små
