Populations­dynamik
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    Integrierte Populationsmodelle

    Mit Hilfe neuer statistischer Verfahren wird die Dynamik von Populationen untersucht. Dies erlaubt Aussagen darüber, warum Populationen über die Zeit fluktuieren.

    Ziele

    Eine demographische Auswertung ist ein bewährte Möglichkeit, um zu erkennen, weshalb Populationen zu- oder abnehmen. Der übliche Ansatz besteht darin, verschiedene demographische Parameter (Fortpflanzungserfolg, Überlebensraten, etc.) aus geeigneten Datenquellen zu schätzen und in einem Populationsmodell zusammenzuführen. Häufig liegen auch Daten zu Bestandstrends vor, die jedoch nicht mit den demographischen Schätzwerten kombiniert werden können.

    Ein integriertes Populationsmodell ermöglicht genau dies: alle verfügbaren Daten werden in einem Modell integriert. Dies führt dazu, dass sonst nicht schätzbare Kenngrössen (etwa Immigration) auch geschätzt werden können und somit ein kompletteres Bild über die Dynamik einer Population entsteht. Die integrierten Populationsmodelle sind aber noch wenig erforscht.

    Das Ziel dieses Projektes besteht darin, integrierte Populationsmodelle zu testen und weiter zu entwickeln. Insbesondere sollen Modelle entwickelt werden, die die Immigration und Dichteabhängigkeit schätzen können. Die Modelle sollen auf verschiedene Datensätze angewendet werden.

    Eine demographische Auswertung ist ein bewährte Möglichkeit, um zu erkennen, weshalb Populationen zu- oder abnehmen. Der übliche Ansatz besteht darin, verschiedene demographische Parameter (Fortpflanzungserfolg, Überlebensraten, etc.) aus geeigneten Datenquellen zu schätzen und in einem Populationsmodell zusammenzuführen. Häufig liegen auch Daten zu Bestandstrends vor, die jedoch nicht mit den demographischen Schätzwerten kombiniert werden können.

    Ein integriertes Populationsmodell ermöglicht genau dies: alle verfügbaren Daten werden in einem Modell integriert. Dies führt dazu, dass sonst nicht schätzbare Kenngrössen (etwa Immigration) auch geschätzt werden können und somit ein kompletteres Bild über die Dynamik einer Population entsteht. Die integrierten Populationsmodelle sind aber noch wenig erforscht.

    Das Ziel dieses Projektes besteht darin, integrierte Populationsmodelle zu testen und weiter zu entwickeln. Insbesondere sollen Modelle entwickelt werden, die die Immigration und Dichteabhängigkeit schätzen können. Die Modelle sollen auf verschiedene Datensätze angewendet werden.

    Vorgehen

    Die Weiterentwicklung und Tests der integrierten Populationsmodelle erfolgt durch Simulationen. Diese wurden im Rahmen der Doktorarbeit von Fitsum Abadi an der Abteilung Conservation Biology der Universität Bern durchgeführt und werden in internationalen Zusammenarbeiten weitergeführt.

    Die Daten für die Fallstudien stammen sowohl aus der Schweiz (Wanderfalke, Rotmilan, Uhu, Wiedehopf, Wendehals), aus Deutschland (Neuntöter, Steinkauz, Flussseeschwalbe), aus Frankreich (Dreizehenmöwe), wie auch aus den USA (Kleine Bergente). In den einzelnen Fallstudien stehen unterschiedliche Fragestellungen im Vordergrund.

    Ergebnisse

    Die Simulationsstudien zeigen, dass die integrierten Populationsmodelle tatsächlich sehr nützlich sind: bisher unbekannte Parameter wie Immigration können verlässlich geschätzt werden, und die Präzision aller Parameterschätzwerte wird besser, was Rückschlüsse erleichtert.

    Die bisherigen Fallstudien belegen eindrücklich, dass die Immigration ein wichtiger Bestandteil der Dynamik einer lokalen Population ist. Wenn keine Immigration vorkommen würde, so würden die meisten Populationen stark abnehmen. Dies deshalb, weil Jungvögel sich meist nicht in unmittelbarer Nähe des Geburtsorts ansiedeln, sondern typischerweise abwandern. Die Fallstudie am Steinkauz zeigte, dass die Immigration vom Nahrungsangebot beeinflusst wird: je mehr Feldmäuse es in einem Jahr gibt, desto stärker ist die Immigration. Eine andere Fallstudie ergab, dass die kleine Uhupopulation im Wallis die an elektrischen Leitungen erlittenen Verluste nur dank einer massiven Immigration kompensieren kann, und somit konstant bleibt. 

    Projektleitung

    Michael Schaub

    Partner

    Fitsum Abadi, Animal Demography Unit, University of Cape Town
    Adrian Aebischer
    Raphael Arlettaz, Abteilung Conservation Biology der Universität Bern
    Olivier Gimenez, Centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive, Montpellier
    Hans Jakober
    Wolfgang Stauber
    Bruno Ullrich
    Peter Becker, Institut für Vogelforschung, Wilhemshaven
    David N. Koons, Utah State University, Logan
    David Fletcher, University of Otago, Dundeen

    Donatoren

    Schweizerischer Nationalfonds (SNF)

    Publikationen

    Abadi, F., O. Gimenez, H. Jakober, W. Stauber, R. Arlettaz & M. Schaub (2012):
    Estimating the strength of density dependence in the presence of observation errors using integrated population models.
    Schaub, M., T. S. Reichlin, F. Abadi, M. Kéry, L. Jenni & R. Arlettaz (2012):
    The demographic drivers of local population dynamics in two rare migratory birds.
    Abadi, F., O. Gimenez, B. Ullrich, R. Arlettaz & M. Schaub (2010):
    Estimation of immigration rate using integrated population models.