metapopulatiedynamiek

Metapopulatiedynamiek is een begrip uit de ecologie dat de dynamiek beschrijft van populaties van een soort verdeeld over een netwerk van habitatpatches. In gefragmenteerde landschappen kunnen lokale populaties uitroeien en daarna opnieuw koloniseren. Het regionale patroon van aanwezigheid ontstaat uit turnover op de patches, en wordt sterk beïnvloed door de connectiviteit tussen patches en de kwaliteit van elk patch.

De klassieke benadering is Levins' model uit 1969. Patches worden bezet of leeg geacht, met een globale kolonisatiegraad c en een globale uitsterfingsgraad e. Het aandeel bezette patches P verandert in tijd volgens dP/dt = cP(1−P) − eP, en in evenwicht is P* = 1 − e/c (voor c > e). Dit illustreert regionale persistentie, maar gaat uit van veel patches en uniforme rates.

Later ontwikkelde Hanski het incidence-function model (IFM). Hier hangen kolonisatie- en uitstervingskansen af van patchkenmerken (zoals omvang en kwaliteit) en van de connectiviteit met bezette patches. Een belangrijk concept is het rescue-effect: immigratie kan de kans op uitsterven in een patch verlagen. IFM koppelt bezettingskansen aan patcheigenschappen en netto-connectiviteit.

Praktisch betekent dit dat habitatfragmentatie de regionale overleving van een soort kan ondermijnen door lagere kolonisatie of hogere uitstervingskansen. Behoud of herstel van connectiviteit, bijvoorbeeld via corridors of kernhabitat, kan de regionale persistentie verbeteren. Een onderscheid is dat een metapopulatie de aanwezigheid-absentie van één soort beschrijft, terwijl een metacommunity meerdere soorten en hun onderlinge interacties omvat.

Toepassingsgebieden zijn onder meer insecten, amfibieën en planten; een klassiek studiegebied is de Glanville fritillary op de Ålandeilanden, waar patchiness en dispersie kernbepalende processen zijn.