Metapopulationsansätze

Metapopulationsansätze bezeichnen eine Reihe theoretischer und modellhafter Ansätze in der Ökologie, die die Dynamik von Populationen berücksichtigen, die in räumlich getrennten, aber durch Migration verbundenen Lebensräumen auftreten.

Zentrale Konzepte sind Patchnetzwerke, der Belegungsstatus der Patches, Kolonisations- und Aussterbewahrscheinlichkeiten sowie die Rolle der Vernetzung und Habitatfragmentierung.

Historisch entstanden das Levins-Metapopulationsmodell und die metapopulationsbezogenen Ansätze von Hanski. Das Levins-Modell beschreibt die zeitliche Veränderung belegter Patches durch Kolonisation und Aussterben in abstrahierten Parametern; es fokussiert auf die Gesamtbelegung des Landschaftsraums. Die Hanski-Patch-Dynamik (Incidence Function Model) berücksichtigt Patchgrößen, -Qualitäten und räumliche Vernetzung sowie die Abhängigkeiten der Kolonisierung von der Belegung benachbarter Patches.

Daten- und modellbasierte Typen umfassen Patch-Occupancy-Modelle, räumlich explizite Metapopulationsmodelle sowie Metapopulation Viability Analysis (MVA). Sie nutzen Feldbeobachtungen, GIS-Daten, Habitatqualitäten und Verbindungskennzahlen.

Anwendungen finden sich in der Naturschutzplanung, zum Beispiel bei der Gestaltung von Schutzgebieten, der Priorisierung von Vernetzungsmaßnahmen und der Bewertung der langfristigen Überlebensfähigkeit von Arten in fragmentierten Landschaften.

Kritikpunkte betreffen oft vereinfachende Annahmen wie gleichwertige Patches, statische Umweltbedingungen und das Fehlen intra-popolulationsdynamischer Prozesse; neuere Ansätze berücksichtigen Umweltstochastizität, Klimawandel und räumliche Heterogenität.