環境変化に直面する空間的に構造化された個体群に対する生息地と経路の寄与度の定量化

Quantifying the Contribution of Habitats and Pathways to a Spatially Structured Population Facing Environmental Change.

• Christine Sample
• Joanna A Bieri
• Benjamin Allen
• Yulia Dementieva
• Alyssa Carson
• Connor Higgins
• Sadie Piatt
• Shirley Qiu
• Summer Stafford
• Brady J Mattsson
• Darius J Semmens
• Jay E Diffendorfer
• Wayne E Thogmartin

抄録

環境撹乱と管理の影響は、空間的に構造化された個体群の場合、ある場所での変化が種の移動の結果として他の場所にも伝播するため、定量化が難しい。本研究では、環境変化に直面した場合のネットワーク全体の個体群増加率に対する生息地や経路の寄与度を測定するための指標「.この指標は他の寄与度指標とは異なり、摂動実験で生息地や経路の生命維持率を変更した場合の効果を定量化したものである。摂動実験では、環境の変化に対応して生息地や経路を変更した効果を定量化している点で、他の貢献度指標とは異なる。本研究では、単純なメタポピュレーションの例とオオカバマダラの事例研究を用いて、この指標を実証する。オオカバマダラの事例研究では、環境変化の大きさがノードの寄与度の順序に影響を与える。その結果、完全除去のシナリオでは、ある季節にすべての個体が生息する生息地が短期的なネットワークの成長に最も重要であるのに対し、最も強い撹乱を除いては、中央の繁殖地域が最も個体数の増加に寄与していることがわかった。この指標は、空間的に構造化された個体群に対する予想される撹乱の影響を積極的に緩和する、より効率的な管理介入を可能にするものである。

The consequences of environmental disturbance and management are difficult to quantify for spatially structured populations because changes in one location carry through to other areas as a result of species movement. We develop a metric, , for measuring the contribution of a habitat or pathway to network-wide population growth rate in the face of environmental change. This metric is different from other contribution metrics, as it quantifies effects of modifying vital rates for habitats and pathways in perturbation experiments. Perturbation treatments may range from small degradation or enhancement to complete habitat or pathway removal. We demonstrate the metric using a simple metapopulation example and a case study of eastern monarch butterflies. For the monarch case study, the magnitude of environmental change influences the ordering of node contribution. We find that habitats within which all individuals reside during one season are the most important to short-term network growth under complete removal scenarios, whereas the central breeding region contributes most to population growth over all but the strongest disturbances. The metric provides for more efficient management interventions that proactively mitigate impacts of expected disturbances to spatially structured populations.