The classical metapopulation theory and the real, natural world: a critical appraisal

Abstract

Die klassische Metapopulations-Theorie (CM) betrachtet das Überdauern der Arten in der Landschaft als einen Turnover von Aussterben—(Re-)Kolonisieren geeigneter Habitat-Patches in jeder Generation. Deshalb wird die Metapopulations-Dynamik durch binäre Veränderung im Status individueller Patches approximiert. Dieser Ansatz erlaubte eine rigorose mathematische Analyse von Metapopulations-Dynamiken und stellte Verbindungen zu generellen ökologischen Gesetzmäßigkeiten her oder führte zur Ableitung anwendbarer Konzepte in der Naturschutzbiologie. Ein kritischer Review der Literatur zeigt jedoch, dass nur wenige räumlich strukturierte Populationen entsprechend der CM-Theorie funktionieren. Darüber hinaus konzentrieren sich empirische Studien der CM normalerweise auf (1) Arten am Rande ihres Verbreitungsgebietes, (2) Arten mit kleinen oder extrem kleinen lokalen Populationsgrößen und (3) Arten, die im Untersuchungsgebiet abnehmen (in einem Fall zunehmen). Solche Populationssysteme im Ungleichgewicht sind weit von der Gleichgewichtswelt entfernt, wie sie in CM-Modellen idealisiert werden. Darüber hinaus zeigen empirische Vergleiche von Metapopulationen in stark fragmentierten Landschaften, dass die Aussterbe-(Re)-Kolonisations-Dynamik nur dann derjenigen entspricht, die die Theorie vorhersagt, wenn die lokalen Populationen sehr klein sind. Die fehlende Übereinstimmung zwischen der CM-Theorie und der realen, natürliche Welt könnte erklären, warum die Modelle und Konzepte, die aus dieser Theorie abgeleitet werden, nicht bei der Population-Viability-Analyse oder Naturschutzstrategien verwendet werden. Die endgültige Botschaft dieser Veröffentlichung ist dreifach: (1) ausschließliche und implizite Angleichung von räumlich strukturierten Populationen an klassische Metapopulationen sollte vermieden werden, (2) den Versuchen irgendeine Population entsprechend der CM-Theorie zu managen sollte eine sorgfältige Beobachtung der Übereinstimmung zwischen der Feldsituation und den Annahmen der Theorie vorangehen (besonders bezüglich der großen Rate des Turnover lokaler Populationen und dem Gleichgewichtszustand der Metapopulation) und (3) sollten Theoretiker vermeiden, die CM-Theorie und abgeleitete Konzepte als Patentrezepte für die Bewahrung von Populationen zu präsentieren, die mit Habitatverlusten und Fragementierung konfrontiert sind.