Problémy malých populací

Transkript

1 Problémy malých populací

2 Rozložení velikostí populací Velikost populace Pocet pripadu Scorzonera hispanica

3 Vlivy Deterministické Ztráta opylovačů, neschopnost nalézt partnera, neschopnost obrany proti predátorům Stochastické Výsledek náhodných fluktuací bez jasného směru

4 Vlivy Demografické ovlivňující přímo populační dynamiku druhu Genetické vlivy přes genetickou diversitu

5 Demografické vlivy Demografická stochasticita Environmentální stochasticita Katastrofy Vlivy způsobené absencí dostatku sousedů stejného druhu (Allee effects)

6 Stochasticita Demografická aplikace fixních pravděpodobností na limitovaném počtu jedinců Environmentální aplikace variabilních pravděpodobností

7 Demografická stochasticita

8 Demografická stochasticita Aplikace pravděpodobností události na konečně velikém vzorku (mortalita, reprodukce.) Problém pouze při malých počtech

9 1.75 Pomer Pocet pokusu

10 Data Pravděpodobnosti přechodu mezi jednotlivými částmi životního cyklu

11 Lathyrus vernus

12 Killer whale Data

13 Populační přechodové matice Růstová rychlost Stabilní velikostní složení

14 Jak modelovat demografickou Násobení matic stochasticitu? Vegetativní Kvetoucí Vegetativní 2 Kvetoucí.5 3 Velikost populace Čas

15 Aplikace pravděpodobnosti na každého jedince zvlášť Velikost populace Průměr Štěstí Smůla Čas Výpočetně neefektivní

16 Alternativa Využití znalosti o rozložení jednotlivých proměnných Pravděpodobnosti přechodů Multinomické rozdělení Reprodukce binomické či Poissonovo

17 Killer whales 1: yearling 2: juvenile 3: mature females 4: post reproductive females

18 = P G P G P G F F A F = 3 2 F F = P G P G P G T

19 Killer whale Pouze 1 potomek na samici, počet potomků má binomické rozdělení Ostatní přechody multinomické rozdělení

20 Killer whale Populace začínající se 4 jedinci

21 Velikost populace Pravděpodobnost vymření Velikost populace Killer whale

22 Projekce velikosti populace v čase

23 Demografická či environmentální stochasticita? Je pravděpodobné, že se jedinec nereprodukuje po danou dobu? Doba bez reprodukce killer whale (pravděpodobnost 5 let bez reprodukce)

24 Extinkce genetických linií Branching process models

25 Environmentální stochasticita

26 Environmentální stochasticita Variabilita demografie v čase Kombinace dobrých a špatných roků

27 Data Variabilita v pravděpodobnostech jednotlivých přechodů v matici v čase Záměna časové a prostorové variability

28 Modely environmentální stochasticity Nezávislé chování mezi lety Markov chains závislost stavů prostředí mezi lety Autoregresivní techniky kontinuální změny kvality

29 Nezávislé chování mezi lety Náhodná kombinace kvalit v čase Každá kvalita stejnou pravděpodobnost Data o časové (či prostorové) variabilitě demografie = tj. soubor více demografických matic

30 Variabilita přechodů Celé matice vs. jednotlivé přechody Kovariance

31 Scorzonera hispanica a1 b1 c1 d1 a1 b1 c1 d

32 Thomas 199, simulace

33 Variabilita vs. průměr Variabilita pdp. přežití u menších populací Průměr - Dlouhodobé trendy

34 Jak spočítat průměrnou růstovou rychlost ve stochastickém prostředí Nelze průměr závisí na stabilním velikostním složení Simulace mnohonásobná kombinace všech matic

35 Dlouhodobá růstová rychlost populace

36 Demo. a env. stochasticita

37 Extinkce Demo. stochasticita celá čísla Env. stochasticita frakce, nutno ošetřit

38 Disturbance

39 Vliv disturbancí Vztah velikosti disturbance a její frekvence Problém kvantifikace

40 Song et al. 21 Disturbance

41 Bez disturbancí S disturbancemi Mangel & Tier 1994, simul

42 Allee effect

43 Allee effect Snížená možnost najít partnera v důsledku nízké populační hustoty

44 Limitace počtem opylovačů Ågren, J. (1996), Lythrum salicaria

45 Limitace pylem Jak zjistit separovat od vitality kytky, kvality stanoviště

46 Ågren, J. (1996), Lythrum salicaria

47 Velikost populace a přežití kombinace faktorů Berger 199, bighorn sheep

48 Demografická stochasticita Význam demografické stochasticity pro velikost populace Vliv velikosti populace na význam demografické stochasticity Pravděpodobnost extinkce v důsledku demografické stochasticity Význam demografie druhu pro vliv demografické stochasticity Environmentální stochasticita Projekce druhu v čase (Scorzonera, Succisa) Dlouhodobá růstová rychlost Růstová rychlost vs. variabilita