If you are experiencing problems downloading PDF or HTML fulltext, our helpdesk recommend clearing your browser cache and trying again. If you need help in clearing your cache, please click here . Still need help? Email help@ingentaconnect.com

How to find a metapopulation

$50.00 plus tax (Refund Policy)

Buy Article:

Abstract:

Where habitat loss and fragmentation is severe, many native species are likely to have reduced levels of dispersal between remnant populations. For those species to avoid regional extinction in fragmented landscapes, they must undergo some kind of metapopulation dynamics so that local extinctions are countered by recolonisation. The importance of spatial dynamics for regional survival means that research into metapopulation dynamics is essential. In this review I explore the approaches taken to examine metapopulation dynamics, highlight the analytical methods used to get the most information out of field data, and discover some of the major research gaps. Statistical models, including Hanski’s INCIDENCE FUNCTION model (IFM) are frequently applied to presence–absence data, an approach that is often strengthened using long-term data sets that document extinctions and colonisations. Recent developments are making the IFM more biologically realistic and expanding the range of situations for which the model is relevant. Although accurate predictions using the IFM seem unlikely, it may be useful for ranking management decisions. A key weakness of presence–absence modelling is that the mechanisms underlying spatial dynamics remain inferential, so combining modelling approaches with detailed demographic research is warranted. For species where very large data sets cannot be obtained to facilitate statistical modelling, a demographic approach alone or with stochastic modelling may be the only viable research angle to take. Dispersal is a central process in metapopulation dynamics. Research combining mark–recapture or telemetry methods with model-selection procedures demonstrate that dispersal is frequently oversimplified in conceptual and statistical metapopulation models. Dispersal models like the island model that underlies classic metapopulation theory do not approximate the behaviour of real species in fragmented landscapes. Nevertheless, it remains uncertain if additional biological realism will improve predictions of statistical metapopulation models. Genetic methods can give better estimates of dispersal than direct methods and take less effort, so they should be routinely explored alongside direct ecological methods. Recent development of metacommunity theory (communities connected by dispersal) emphasises a range of mechanisms that complement metapopulation theory. Taking both theories into account will enhance interpretation of field data. The extent of metapopulation dynamics in human modified landscapes remains uncertain, but we have a powerful array of field and analytical approaches for reducing this knowledge gap. The most informative way forward requires that many species are studied in the same fragmented landscape by applying a selection of approaches that reveal complementary aspects of spatial dynamics.

Lorsque la perte et la fragmentation des habitats sont importantes, il est vraisemblable que plusieurs des espèces indigènes aient des niveaux réduits de dispersion entre leurs populations subsistantes. Pour que ces populations évitent l’extinction régionale dans les paysages fragmentés, il leur faut de quelque façon adopter une dynamique de métapopulation afin que les extinctions locales soient compensées par des recolonisations. L’importance de la dynamique spatiale pour la survie régionale rend indispensable l’étude de la dynamique des métapopulations. La présente rétrospective examine les approches retenues pour l’examen de la dynamique des métapopulations, souligne les méthodes analytiques utilisées pour extraire le maximum d’information des données de terrain et identifie quelques-unes des lacunes principales dans la recherche. On utilise fréquemment des modèles statistiques, dont le modèle de FONCTION d’INCIDENCE (IFM) de Hanski, avec des données de présence–absence, une méthode souvent étayée par l’utilisation d’ensembles de données à long terme qui renseignent sur les extinctions et les colonisations. Des développements récents sont en train de rendre l’IFM plus réaliste biologiquement et élargissent la gamme de situations dans lesquelles le modèle peut s’appliquer. Bien qu’il soit peu vraisemblable de pouvoir faire des prédictions précises à l’aide de l’IFM, le modèle peut s’avérer utile pour mettre en ordre des décisions de gestion. Une faiblesse importante de la modélisation basée sur la présence–absence est que les mécanismes sous-jacents de la dynamique spatiale sont connus par déduction; il est donc nécessaire de combiner les approches de modélisation avec de la recherche démographique détaillée. Chez les espèces pour lesquelles il n’est pas possible d’obtenir de grands ensembles de données pour faciliter la modélisation statistique, l’approche démographique seule ou combinée à la modélisation stochastique peut s’avérer être la seule avenue de recherche disponible. La dispersion est un mécanisme central de la dynamique des métapopulations. Des travaux qui allient les méthodes de marquage–recapture ou de télémétrie et les méthodes de sélection de modèles démontrent que la dispersion est fréquemment sursimplifiée dans les modèles conceptuels et statistiques de métapopulations. Les modèles de dispersion, comme le modèle de biogéographie des îles qui sous-tend la théorie classique des métapopulations, ne s’accordent pas au comportement des vraies espèces dans les paysages fragmentés. Il est néanmoins pas sûr qu’un meilleur réalisme biologique puisse améliorer les prédictions des modèles statistiques de métapopulations. Les méthodes génétiques peuvent fournir de meilleures estimations de la dispersion que les méthodes directes et demandent moins d’effort; il y aurait donc lieu de les considérer en même temps que les méthodes écologiques directes dans les recherches courantes. Des progrès récents dans la théorie des métacommunautés (des communautés réunies par la dispersion) mettent en lumière une gamme de mécanismes qui viennent compléter la théorie des métapopulations. En considérant les deux théories, on améliore l’interprétation des données de terrain. La portée de la dynamique des métapopulations dans les paysages modifiés par l’activité humaine reste incertaine, mais il existe un ensemble efficace de méthodologies de terrain et d’analyse qui permettraient de réduire cette lacune dans nos connaissances. La méthode la plus instructive pour progresser consiste en l’étude de plusieurs espèces dans un même paysage fragmenté à l’aide d’un choix de méthodologies qui permettent de mettre en lumière des aspects complémentaires de la dynamique spatiale.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2007

More about this publication?
  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
  • Information for Authors
  • Submit a Paper
  • Subscribe to this Title
  • Terms & Conditions
  • Sample Issue
  • Reprints & Permissions
  • ingentaconnect is not responsible for the content or availability of external websites
Related content

Tools

Favourites

Share Content

Access Key

Free Content
Free content
New Content
New content
Open Access Content
Open access content
Subscribed Content
Subscribed content
Free Trial Content
Free trial content
Cookie Policy
X
Cookie Policy
ingentaconnect website makes use of cookies so as to keep track of data that you have filled in. I am Happy with this Find out more